微发泡注塑成型工艺


注塑工艺调整参数

注射速率:加快注射速率,能够增大孔隙率,同时减小泡孔直径。

射胶量:对于成核能力较弱的溶体,增加射胶量能够限制发泡空间;而对于成核力较强的熔体,适当减少射胶量,则能确保一定的发泡膨胀空间,从而达到较小的泡孔尺寸。

熔体温度:过高的熔体温度会导致黏度下降,使得抵抗泡孔变形的能力减弱,因此泡孔直径较大且形状不规则。

模具温度:较高的模具温度有助于增加泡孔密度并降低皮层厚度,但温度过高也可能会导致泡孔直径变大,甚至出现并泡现象。

发泡工艺的调整方法

微发泡注塑工艺中,注入型腔的单相熔体体积小于型腔体积,留出多余空间用于发泡。此方式操作简单,但受型部剪切流和温度影响,气体损失较大,泡孔结构不一致,可能会影响力学性能。

注压发泡则是先将单相熔体注入部分打开的型腔,利用多余空间进行发泡后,在短时间内靠锁模力压缩至所需试样厚度。由于施加压力,型部熔体压力增大,临界成核半径也随之增大,制品内部的泡孔尺寸分布更为均匀。

延时二次开模发泡工艺则是在熔体注满型腔后延迟数秒,使动模在厚度方向上打开至所需厚度,释放空间进行发泡。这一步骤有助于促使结晶材料的结晶度增加。早期晶体的形成能提高晶体周围的气体浓度,进而促进泡孔的成核。

聚合物共混的重要性

聚合物共混对于调控发泡形貌至关重要。通过共混,材料在保持自身性能的还能通过协同效应获得额外的性能。例如,共混可以增大气体在基体中的溶解度、扩散系数和提高熔体黏度等。

添加填料的影响

与均相成核不同,填料的加入会引发发泡体系的异相成核,从而改善发泡形貌。填料的作用包括:明显降低体系成核的临界自由能垒,增加体系的成核点,以及提高熔体的黏度,产生应化的效果,有效抑制泡孔的长大和合并。纳米粘土作为填料的应用尤为广泛。