气体辅助注塑成型工艺
一、前言
气辅注塑工艺是国外八十年代研究成功，九十年代才得到实际应用的一项实用型注塑新工艺，其原理是利用高压隋性气体注射到熔融的塑料中形成真空截面并推动熔料前进，实现注射、保压、冷却等过程。由于气体具有高效的压力传递性，可使气道内部各处的压力保持一致，因而可消除内部应力，防止制品变形，同时可大幅度降低模腔内的压力，因此在成型过程中不需要很高的锁模力，除此之外，气辅注塑还具有减轻制品重量、消除缩痕、提高生产效率、提高制品设计自由度等优点。近年来，在家电、汽车、家具等行业，气辅注塑得到越来越广泛的应用，前景看好。科龙集团于98年引进一套气辅设备用于生产电冰箱、空调器的注塑件。
二、气辅设备
气辅设备包括气辅控制单元和氮气发生装置。它是独立于注塑机外的另一套系统，其与注塑机的唯一接口是注射信号连接线。注塑机将一个注射信号注射开始或螺杆位置传递给气辅控制单元之后，便开始一个注气过程，等下一个注射过程开始时给出另一个注射信号，开始另一个循环，如此反复进行。
气辅注塑所使用的气体必须是隋性气体（通常为氮气），气体最高压力为35MPa，特殊者可达70MPa，氮气纯度≥98％。
气辅控制单元是控制注气时间和注气压力的装置，它具有多组气路设计，可同时控制多台注塑机的气辅生产，气辅控制单元设有气体回收功能，尽可能降低气体耗用量。
今后气辅设备的发展趋势是将气辅控制单元内置于注塑机内，作为注塑机的一项新功能。
三、气辅工艺控制
1．注气参数
气辅控制单元是控制各阶段气体压力大小的装置，气辅参数只有两个值：注气时间（秒）和注气压力（MPa）。
2．气辅注塑过程是在模具内注入塑胶熔体的同时注入高压气体，熔体与气体之间存在着复杂的两相作用，因此工艺参数控制显得相当重要，下面就讨论一下各参数的控制方法：
a．注射量
气辅注塑是采用所谓的“短射”方法（short size），即先在模腔内注入一定量的料（通常为满射时的70－95％），然后再注入气体，实现全充满过程。熔胶注射量与模具气道大小及模腔结构关系最大。气道截面越大，气体越易穿透，掏空率越高，适宜于采用较大的“短射率”。这时如果使用过多料量，则很容易发生熔料堆积，料多的地方会出现缩痕。如果料太少，则会导致吹穿。
如果气道与流料方向完全一致，那么最有利于气体的穿透，气道的掏空率最大。因此在模具设计时尽可能将气道与流料方向保持一致。
b．注射速度及保压
在保证制品表现不出现缺陷的情况下，尽可能使用较高的注射速度，使熔料尽快充填模腔，这时熔料温度仍保持较高，有利于气体的穿透及充模。气体在推动熔料充满模腔后仍保持一定的压力，相当于传统注塑中的保压阶段，因此一般讲气辅注塑工艺可省却用注塑机来保压的过程。但有些制品由于结构原因仍需使用一定的注塑保压来保证产品表现的质量。但不可使用高的保压，因为保压过高会使气针封死，腔内气体不能回收，开模时极易产生吹爆。保压高亦会使气体穿透受阻，加大注塑保压有可能使制品表现出现更大缩痕。
c．气体压力及注气速度
气体压力与材料的流动性关系最大。流动性好的材料（如PP）采用较低的注气压力。几种材料推荐压力如下：
塑料种类 熔纸（g /10min） 使用气压（MPa）
PP 20~30 8~10
HIPS 2~10 15~20
ABS 1~5 20~25
气体压力大，易于穿透，但容易吹穿；气体压力小，可能出现充模不足，填不满或制品表面有缩痕；注气速度高，可在熔料温度较高的情况下充满模腔。对流程长或气道小的模具，提高注气速度有利于熔胶的充模，可改善产品表面的质量，但注气速度太快则有可能出现吹穿，对气道粗大的制品则可能会产生表面流痕、气纹。
d．延迟时间
延迟时间是注塑机射胶开始到气辅控制单元开始注气时的时间段，可以理解为反映射胶和注气“同步性”的参数。延迟时间短，即在熔胶还处于较高温度的情况下开始注气，显然有利于气体穿透及充模，但延迟时间太短，气体容易发散，掏空形状不佳，掏空率亦不够。
四、气辅模具
气辅模具与传统注塑模具无多大差别，只增加了进气元件（称为气针），并增加气道的设计。所谓“气道”可简单理解为气体的通道，即气体进入后所流经的部分，气道有些是制品的一部分，有些是为引导气流而专门设计的胶位。
气针是气辅模具很关键的部件，它直接影响工艺的稳定和产品质量。
气针的核心部分是由众多细小缝隙组成的圆柱体，缝隙大小直接影响出气量。缝隙大，则出气量也大，对注塑充模有利，但缝隙太大会被熔胶堵塞，出气量反而下降。
五、气辅应用实例
气辅注塑最适宜于具有粗大柱孔或厚筋的制品以及胶位粗大内部有孔穴的制品（如手柄类、衣架类），国内几间大型电视机厂家都采用气辅注塑工艺生产电视机前框，可节省原材料10％～20％并大幅度降低锁模力。
冰箱顶盖板是大型平板注塑件，质量要求高，其模具采用直浇口入胶，在传统注塑时极易产生变形，影响冰箱的装配。采用气辅后，变形量得到有效控制，拱曲变形量由原来的1．7～2 mm减少到0．5mm以下。
空调器的横向风板是一长条型结构，截面形状“不规则”，由于表面不允许有熔接痕，模具采取单点水口入胶，料流程长，用传统注塑极易产生变形、缩痕，装在空调器上会影响风向电机的转动，严重者甚至会烧毁电机，因此改善变形量显得尤为重要。采用气辅工艺后此问题迎刃而解，变形量由原来的3～4mm降为1 mm以内。
手柄则是另一类型的制品，在气辅出现前它是由两件制品装配而成，需要做两付模具而且装配后强度不够，整体也不够美观。采取气辅后可“合二为一”，省略一付模具及装配工序。
六、总结
气辅注塑是近年兴起的一项新工艺，在国外已得到广泛应用，在国内尚处于初始阶段，目前大型家电厂已陆续开始应用这项新工艺，相信随着各厂商对气辅工艺认识的加深，这项新工艺会应用得越来越普遍。
气体辅助注塑成型
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气辅注塑技术有何优点
与普通的注塑成型相比，气辅注塑技术具有很多的无可相比的优点，它不仅仅可以降低塑料制品的制造本钱，还可以进步其某些性能。在制件能够达到相同的使用要求情况下，采用气辅注塑可以大大的节省塑胶原料，其节省率可高达50％。一方面，塑胶原料用量减少带来整个成型周期各个环节时间的减少；另一方面，通过制件内部高压气体的引进，制件的收缩变外形况有了很大的改善，因此注射保压时间、注射保压压力均可以大幅的减少。气体辅助注塑降低了注射机注射系统和锁模系统的工作压力，相应就降低了生产中能源消耗并进步了注塑机和模具的使用寿命。同时由于模具承受压力的降低，模具的制造材料相应的也就可以选用较为廉价一些的。采用气体辅助技术加工的制件是中空构造，这不但不会降低制件的力学性能，相反还会使其有所进步，对制件尺寸的稳定性也同样大有裨益。气辅注射的过程相对普通注塑要略复杂一些，从制件、模具到工艺的控制基本上采用电脑辅助模拟来进行分析，而对注塑机系统的要求就比较简单，目前在用的80％以上的注塑机经过简单改造后均可配合气体辅助注塑系统。对于原料方面没有特殊要求，一般的热塑性塑料及工程塑料皆适用于气体辅助注塑。由于气体辅助注塑技术在诸多方面的优越性，同时，其应用范围广泛，对设备及原料无过多的要求，因此，在将来的发展中，该技术在注塑行业中的应用必将越来越广泛。
什么是气体辅助注塑成型
气体辅助注射成型过程首先是向模腔内进行树脂的欠料注射，然后把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中，气体沿着阻力最小方向流向制品的低压和高温区域。当气体在制品中流动时，它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面。这些置换出来的物料充填制品的其余部分。当填充过程完成以后，由气体继续提供保压压力，将射出品的收缩或翘曲问题降至最低。
气辅注塑凭借着显著的技术优势，目前正以惊人的速度在国内外注塑行业推广普及。中拓气辅技术的优势：降低产品的残余应力，使产品不变形。 2、解决和消除产品表面缩痕问题，应用于厚度变化大的产品。 3、降低注塑机的锁模力，减少成型机的损耗。 4、提高注塑机的工作寿命。 5、节省塑胶原材料，节省率可达百分之三十。 6、缩短产品生产成型周期时间，提高生产效率。 7、降低模腔内的压力，使模具的损耗减少和提高模具的使用寿命。 8、对某些塑胶产品，模具可采用铝合金属材料。 9、简化产品的繁复设计。
气体辅助注塑技术
北京中拓机械有限责任公司，专业的气体辅助注塑成型技术应用专家，拥有国家专利等。
该项成型技术可在家电、汽车、家具、日常用品、办公用品以及体育用品等，几乎所有塑料制品领域都得到了广大应用。如：
(1) 棒状制品：如手柄、衣架、椅撑等
1 中空的结构可在不影响制品功能和使用性能的前提下，节省20%-40%左右的树脂材料。2 刚性和强度得以改善，承载力加强。3 可消除制品厚壁处的缩痕，提高制品的表面质量。4加速制品的冷却速度，缩短成型周期。5 所需注射压力和锁模力小，可大幅度降低对注塑机要求，延长模具使用寿命。
(2)板类制品：如电视机外壳、空调外壳、冰箱外壳、箱体外壳等。
1 可消除制品表面的缩痕，提高制品的表面质量。2 使制品刚性和强度得以改善，承载力加强，减少翘曲变形。3 所需注射压力和锁模力小，可大幅度降低对注塑机要求，延长模具使用寿命。4 加速制品的冷却速度，缩短成型周期。5中空的结构可在不影响制品功能和使用性能的前提下，节省5%-10%左右的树脂材料。
(3)特殊制品：如汽车内侧门板、汽车内饰件、整体座椅等。
1 可成型传统注射成型工艺难以加工的厚、薄壁一体的制品。2 可消除制品表面的缩痕，提高制品的表面质量。3使制品刚性和强度得以改善，承载力加强，减少翘曲变形。4 所需注射压力和锁模力小，可大幅度降低对注塑机要求，延长模具使用寿命。5 加速制品的冷却速度，缩短成型周期。6中空的结构可在不影响制品功能和使用性能的前提下，节省5%-10%左右的树脂材料。
气体辅助注塑成型的优点
气体辅助注塑成型具有注射压力低、制品翘曲变形小、表面质量好以及易于加工壁厚差异较大的制品等优点，近年来发展很快。它在发达国家用于商业化的塑料制品生产差不多已有20多年。气体辅助注塑成型包括塑料熔体注射和气体（一般采用氮气）注射成型两部分。与传统的注射成型工艺相比，气体辅助注塑成型有更多的工艺参数需要确定和控制，因而对于制品设计、模具设计和成型过程的控制都有特殊的要求。
气体辅助注射成型过程首先是向模腔内进行树脂的欠料注射，然后把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中，气体沿着阻力最小方向流向制品的低压和高温区域。当气体在制品中流动时，它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面。这些置换出来的物料充填制品的其余部分。当填充过程完成以后，由气体继续提供保压压力，将射出品的收缩或翘曲问题降至最低。
气体辅助注塑成型的优点：
低的注射压力使残余应力降低，从而使翘曲变形降到最低；
低的注射压力使合模力要求降低，可以使用小吨位的机台；
低的残余应力同样提高了制品的尺寸公差和稳定性；
低的注射压力可以减少或消除制品飞边的出现 ；
成品肉厚部分是中空的，从而减少塑料，最多可达40％；
与实心制品相比成型周期缩短，还不到发泡成型的一半；
气体辅助注塑成型使结构完整性和设计自由度大幅提高；
对一些壁厚差异较大的制品通过气辅技术可以一次成型；
降低了模腔内的压力，使模具的损耗减少，提高其工作寿命；
减少射入点，气道可以取代热流道系统从而使模具成本降低；
沿筋板和凸起根部的气体通道增加了刚度，不必考虑缩痕问题；
极好的表面光洁度，不用担心会像发泡成型所带来的漩纹现象。
运用气体辅助注塑成型技术后允许设计人员将产品设计得更加复杂，而模具制造商则能够简化模具结构。制品功能不断增加和制品组件的减少使得生产周期缩短，无须进行装配和后期修整工作。在成型CD托盘和机动车电子中心压配层板的生产中表明气体辅助注塑成型能够应用于薄壁制品的生产制造。尺寸稳定性的提高，制品残余应力的减少以及翘曲量的降低是气体辅助注塑成型技术的一个主要优点。气体辅助注塑成型技术的应用将变得越来越复杂多样。现在，可用气体辅助注塑成型技术生产质量从30g～18kg的制品。
气辅注塑模具的优点？及气辅成型的原理。
气辅注塑模具的优点：
1、节省原料，提高塑料利用率高达50%，减少成型周期，同时提高某些性能。
2、可减少模内压力的60%，使制件尺寸均匀，改善收缩变形的情况。
3、降低了注射机注射系统和锁模系统的工作压力，使模具适合更小的机器，降低电耗。
4、对注塑机系统的要求比较简单，原料方面也没有特殊要求。
通俗点来说，就是气辅注塑与普通的注塑成型相比，气辅注塑技术具有更多的无可相比的优点，它不仅仅可以降低塑料制品的制造本钱，还可以进步其某些性能。
在制件能够达到相同的使用要求情况下，采用气辅注塑可以大大的节省塑胶原料，其节省率可高达50％。一方面，塑胶原料用量减少带来整个成型周期各个环节时间的减少；另一方面，通过制件内部高压气体的引进，制件的收缩变外形况有了很大的改善，因此注射保压时间、注射保压压力均可以大幅的减少。
气体辅助注塑降低了注射机注射系统和锁模系统的工作压力，相应就降低了生产中能源消耗并进步了注塑机和模具的使用寿命。同时由于模具承受压力的降低，模具的制造材料相应的也就可以选用较为廉价一些的。采用气体辅助技术加工的制件是中空构造，这不但不会降低制件的力学性能，相反还会使其有所进步，对制件尺寸的稳定性也同样大有裨益。
气辅注射的过程相对普通注塑要略复杂一些，从制件、模具到工艺的控制基本上采用电脑辅助模拟来进行分析，而对注塑机系统的要求就比较简单，目前在用的80％以上的注塑机经过简单改造后均可配合气体辅助注塑系统。对于原料方面没有特殊要求，一般的热塑性塑料及工程塑料皆适用于气体辅助注塑。
由于气体辅助注塑技术在诸多方面的优越性，同时，其应用范围广泛，对设备及原料无过多的要求，因此，在将来的发展中，该技术在注塑行业中的应用必将越来越广泛。
气辅注塑成型的原理：
气体辅助注射成型过程首先是向模腔内进行树脂的欠料注射，然后把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中，气体沿着阻力最小方向流向制品的低压和高温区域。当气体在制品中流动时，它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面。这些置换出来的物料充填制品的其余部分。当填充过程完成以后，由气体继续提供保压压力，将射出品的收缩或翘曲问题降至最低。且塑料内会有均匀的气压，模具开模前气会消失，喷嘴阀关闭或浇口处凝固后，塑料会再次填充。
（补充说明：
气体辅助注塑成型具有注射压力低、制品翘曲变形小、表面质量好以及易于加工壁厚差异较大的制品等优点，近年来发展很快。气体辅助注塑成型包括塑料熔体注射和气体（一般采用气）注射成型两部分。与传统的注射成型工艺相比，气体辅助注塑成型有更多的工艺参数需要确定和控制，因而对于制品设计、模具设计和成型过程的控制都有特殊的要求。）
气辅塑料模具有哪些种类？是全部要吹气的吗有气辅模具的工艺
有气辅椅子模具，气辅汽车导流罩，西诺气辅方向盘模具气体辅助注射成型过程首先是向模腔内进行树脂的欠料注射，然后把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中，气体沿着阻力最小方向流向制品的低压和高温区域。当气体在制品中流动时，它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面。这些置换出来的物料充填制品的其余部分。当填充过程完成以后，由气体继续提供保压压力，将射出品的收缩或翘曲问题降至最低。且塑料内会有均匀的气压，模具开模前气会消失，喷嘴阀关闭或浇口处凝固后，塑料会再次填充。 （补充说明： 气体辅助注塑成型具有注射压力低、制品翘曲变形小、表面质量好以及易于加工壁厚差异较大的制品等优点，近年来发展很快。气体辅助注塑成型包括塑料熔体注射和气体（一般采用气）注射成型两部分。与传统的注射成型工艺相比，气体辅助注塑成型有更多的工艺参数需要确定和控制，因而对于制品设计、模具设计和成型过程的控制都有特殊的要求。）
做气辅模具的设计有哪些要求
1.模具浇口尽量选择在产品的端部；
2.气针吹气口应选在靠近浇口的地方，且吹气口最好在模具的下方，以防止因重力作用胶料堆积于模具下方，造成胶厚不均匀，当然也不尽然如此，西诺有一套大型模具设计就只能设计在上方，最后产品出来后效果外型等同样很好，也通过了客户的验收；
3.气辅模具要求模具温度较高，一般都要用热流道；气辅模具中的溢料槽，最好做锥形，这样才方便带出。另外，注意选用流动性较好的塑胶，方便吹气时塑胶的流动。
