引言 注射成型作為塑料加工中重要的成型方法之一、已發展和運用得相當成熟，隨著塑料制品應用得日益廣泛，人們對塑料制品在精度、形狀、功能和成本等方面提出了更高的要求。因而在傳統注射成型技術的基礎上，又發展出了一些新的注射成型工藝，如氣體輔助注射、多點進料注射、層狀注射、熔芯注射、低壓注射等，以滿足不同領域的需求。水輔助注射成型作為一種制造中空制品或部分中空制品的方法，目前已成為注射成型技術一個新的研究方向，并正在向商品化方向發展。 水輔助注射成型的工作原理 從20世紀70年代初期，以減少翹曲、避免凹痕和降低原料消耗為目的而發展起來的氣體輔助注射成型就已被提出并逐步得到應用。在具有大面積加筋制品的生產和既有薄壁區又有厚壁區制品的生產中使用氣體輔助注射成型技術，正呈現一種增長的趨勢。其基本原理是成型時首先向型腔注射經準確計量的熔體，然后經過特殊的噴嘴往熔體中注人氣體(一般為氮氣)，氣體推動—熔體前進以產生中空形狀的制品。充模結束后，熔體內氣體的壓力保持不變或者有所升高進行保壓補料，冷卻后排去熔體內的氣體，制品便可脫模。氣體輔助注射的優點是一方面氣體壓力能均勻地散布于型腔內從而可以改善制品的質量，另一方面則由于氣體流動產生的中空結溝來增加制品的強度。但是由于氣體輔助注射成型所需要的高壓設備及高壓氮氣昂貴，使得生產成本也提高。近年來，隨著科技的發展，利用注射液體，如水，形成中空制品的成型技術應運而生。 水輔助注射成型過程是利用增壓器或空氣壓縮機產生高壓水，經過活塞式的噴嘴將高壓水注射到已經部分預充填熔體的型腔內，利用水的壓力將熔體往前推而充滿型腔：以水不會蒸發的這種方式進行注射，水的前沿象一個位移柱塞那樣作用在制品的熔融芯上，從水的前沿到熔體的過渡段，固化了一層很薄的塑料膜，它象一個高粘度的型芯，進一步推動聚合物熔體前進：待熔體冷卻完成后，利用壓縮空氣將水從制品中壓出，然后將制品頂出，形成中空的成型制品。利用在高速的熔體流動過程水不會蒸發的這種特性，配合完善的工藝控制手段將水的優點完全展現出來，并且確保水的循環利用 。與氣體輔助注射成型相比，水輔助注射成型具有以下特點： (1)水輔助注射成型帶來的一大優點就是直接冷卻制品的內部。而氣體輔助注射成型伴隨著較大的殘留壁厚和熔體發泡的危險，為了避免發泡，氣體的保壓B~ f間或者氣體的壓力釋放時間被迫延長，這也增加了冷卻Bf間。而水的導熱性是氣體的40倍，比熱容是氣體的4倍。由于水輔助注射成型的這種冷卻能力，冷卻時間能被減少到氣體輔助注射成型的25%。 (2)水和氣體的最大不同在于氣體是可以壓縮的，而水卻不可以，這樣水輔助注射成型就可以承受較高的注射壓力。且氣體能與聚合物混合，容易逸出，所以氣體輔助成型工作壓力一般是300～2500psi，而水輔助成型一般的工作壓力在4350psi，一般來說，較厚和較長的制品更適合水輔助注射成型技術。 (3)氣體能與聚合物混合，但當氣體再次滲出的時候制品的內表面會變得很粗糙。同時氣體不像水，它能在制品內分流成很小的支流，造成了不受歡迎的指狀效應;同時氣體運動的不可預見性造成了壁厚很難控制，而水可以使壁厚均勻且具有可重復性。水輔助注射成型技術不但能生產出均勻的薄壁制品，從而節省了材料，拓展了注射成型的應用范圍，而且水輔助注射成型能夠在零件的內部產生平滑的內表面，這是氣體注射成型技術很難達到的，也使注射成型相對于吹塑成型有了更強的競爭力。 (4)由于水輔助注射成型利用水當介質，取得較容易也較氮氣便宜，且可循環使用，因此可以降低生產成本。 所以水輔助注射成型可以在更短的成型周期下，減少制品壁厚及減少殘留的壁厚，對于大件且較薄的制品可使用較均勻而且較低的壓力即可成型。適于成型諸如管狀的零件、汽車油管和其他流體系統、把手、行李架、汽車上的儀表盤、緩沖器、門把手、離合器以及駕駛桿支持架，其他的產品包括嬰兒的學步器、廚房器具的把手、辦公家具、戶外活動設備、托架等器具。 水輔助注射成型工藝方法 目前，水輔助注射成型技術主要有4種方法，其工藝步驟與氣體注射成型技術相似，不同之處在于熔體的注入，水的引入，用重力或空氣排出水的方式，如圖1所示。 引言 注射成型作為塑料加工中重要的成型方法之一、已發展和運用得相當成熟，隨著塑料制品應用得日益廣泛，人們對塑料制品在精度、形狀、功能和成本等方面提出了更高的要求。因而在傳統注射成型技術的基礎上，又發展出了一些新的注射成型工藝，如氣體輔助注射、多點進料注射、層狀注射、熔芯注射、低壓注射等，以滿足不同領域的需求。水輔助注射成型作為一種制造中空制品或部分中空制品的方法，目前已成為注射成型技術一個新的研究方向，并正在向商品化方向發展。 水輔助注射成型的工作原理 從20世紀70年代初期，以減少翹曲、避免凹痕和降低原料消耗為目的而發展起來的氣體輔助注射成型就已被提出并逐步得到應用。在具有大面積加筋制品的生產和既有薄壁區又有厚壁區制品的生產中使用氣體輔助注射成型技術，正呈現一種增長的趨勢。其基本原理是成型時首先向型腔注射經準確計量的熔體，然后經過特殊的噴嘴往熔體中注人氣體(一般為氮氣)，氣體推動—熔體前進以產生中空形狀的制品。充模結束后，熔體內氣體的壓力保持不變或者有所升高進行保壓補料，冷卻后排去熔體內的氣體，制品便可脫模。氣體輔助注射的優點是一方面氣體壓力能均勻地散布于型腔內從而可以改善制品的質量，另一方面則由于氣體流動產生的中空結溝來增加制品的強度。但是由于氣體輔助注射成型所需要的高壓設備及高壓氮氣昂貴，使得生產成本也提高。近年來，隨著科技的發展，利用注射液體，如水，形成中空制品的成型技術應運而生。 水輔助注射成型過程是利用增壓器或空氣壓縮機產生高壓水，經過活塞式的噴嘴將高壓水注射到已經部分預充填熔體的型腔內，利用水的壓力將熔體往前推而充滿型腔：以水不會蒸發的這種方式進行注射，水的前沿象一個位移柱塞那樣作用在制品的熔融芯上，從水的前沿到熔體的過渡段，固化了一層很薄的塑料膜，它象一個高粘度的型芯，進一步推動聚合物熔體前進：待熔體冷卻完成后，利用壓縮空氣將水從制品中壓出，然后將制品頂出，形成中空的成型制品。利用在高速的熔體流動過程水不會蒸發的這種特性，配合完善的工藝控制手段將水的優點完全展現出來，并且確保水的循環利用 。與氣體輔助注射成型相比，水輔助注射成型具有以下特點： (1)水輔助注射成型帶來的一大優點就是直接冷卻制品的內部。而氣體輔助注射成型伴隨著較大的殘留壁厚和熔體發泡的危險，為了避免發泡，氣體的保壓B~ f間或者氣體的壓力釋放時間被迫延長，這也增加了冷卻Bf間。而水的導熱性是氣體的40倍，比熱容是氣體的4倍。由于水輔助注射成型的這種冷卻能力，冷卻時間能被減少到氣體輔助注射成型的25%。 (2)水和氣體的最大不同在于氣體是可以壓縮的，而水卻不可以，這樣水輔助注射成型就可以承受較高的注射壓力。且氣體能與聚合物混合，容易逸出，所以氣體輔助成型工作壓力一般是300～2500psi，而水輔助成型一般的工作壓力在4350psi，一般來說，較厚和較長的制品更適合水輔助注射成型技術。 (3)氣體能與聚合物混合，但當氣體再次滲出的時候制品的內表面會變得很粗糙。同時氣體不像水，它能在制品內分流成很小的支流，造成了不受歡迎的指狀效應;同時氣體運動的不可預見性造成了壁厚很難控制，而水可以使壁厚均勻且具有可重復性。水輔助注射成型技術不但能生產出均勻的薄壁制品，從而節省了材料，拓展了注射成型的應用范圍，而且水輔助注射成型能夠在零件的內部產生平滑的內表面，這是氣體注射成型技術很難達到的，也使注射成型相對于吹塑成型有了更強的競爭力。 (4)由于水輔助注射成型利用水當介質，取得較容易也較氮氣便宜，且可循環使用，因此可以降低生產成本。 所以水輔助注射成型可以在更短的成型周期下，減少制品壁厚及減少殘留的壁厚，對于大件且較薄的制品可使用較均勻而且較低的壓力即可成型。適于成型諸如管狀的零件、汽車油管和其他流體系統、把手、行李架、汽車上的儀表盤、緩沖器、門把手、離合器以及駕駛桿支持架，其他的產品包括嬰兒的學步器、廚房器具的把手、辦公家具、戶外活動設備、托架等器具。 水輔助注射成型工藝方法 目前，水輔助注射成型技術主要有4種方法，其工藝步驟與氣體注射成型技術相似，不同之處在于熔體的注入，水的引入，用重力或空氣排出水的方式，如圖1所示。 信息來源于：佳工機電網