愛華網(wǎng)氣針的設(shè)計主要是便于產(chǎn)品的設(shè)計,要將氣針埋入制品內(nèi)引入氣體,必會在制品表面留下痕跡,很多使用氮氣設(shè)備的新用戶因經(jīng)驗上的不足,他們不愿意看到這種現(xiàn)象,于是想法把吹氣針留下的這一缺陷隱藏起來,這就產(chǎn)生吹氣針的設(shè)計方式了.
還有一方面是對現(xiàn)有模具的改造,這種局限性更大了.那么氣針的要求就會更多一些.我們公司就有五種氣針方式在為客戶服務(wù).
但領(lǐng)先氣輔技術(shù)的先導(dǎo)者們卻不這么認(rèn)為.很多時候他們?yōu)楸ＷC得到更好品質(zhì)的產(chǎn)品,更有利于氣體的引入和排放,而打破一些傳統(tǒng)的制品設(shè)計思路.遠(yuǎn)的不說,如我在上海翰氏模具看到有一件他們設(shè)計的氣輔成型汽車飾件就很到位.
其次是氣針設(shè)定的位置了,這與射膠灌點一樣重要,當(dāng)然這里還設(shè)及到氣針在模腔內(nèi)的引入方式,在流道內(nèi)的引入方式,在射嘴上的引入方式.為此人們還開發(fā)了氣輔模流分析軟件來幫助工程師們來設(shè)計更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品.氣輔成型是指在塑膠充填到型腔適當(dāng)?shù)臅r候（90%~99%）注入高壓惰性氣體，氣體推動融熔塑膠繼續(xù)充填滿型腔，用氣體保壓來代替塑膠保壓過程的一種新興的注塑成型技術(shù).本文將介紹氣輔注射成型原理及工藝。1.1制件性能良好
(1)消除氣孔和凹陷在制件不同壁厚連接處所設(shè)的加強筋和凸臺中合理開設(shè)氣道，欠料注射后氣體導(dǎo)入，補償了因熔體在冷卻過程中的收縮，避免氣孔和凹陷的產(chǎn)生。
(2)減少內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形在制件冷卻過程中，從氣體噴嘴到料流末端形成連續(xù)氣體通道，無壓力損失，各處氣壓一致，因而降低了殘余應(yīng)力，防止制件翹曲變形。
(3)增加制件的強度制件上中空的加強筋和凸臺的設(shè)計，使強度重量比比同類實心制件高出大約5，制件的慣性矩工大幅度提高，從而提高制件使用強度。
(4)提高設(shè)計的靈活性氣輔注射可用來成型壁厚不均的制品，使原來必須分為幾個部分單獨成型的制品實現(xiàn)一次成型，便于制件的裝配。例如國外一家公司原來生產(chǎn)的以幾十個金屬零件為主體、形狀復(fù)雜的汽車門板，通過GAIM技術(shù)并采用塑料合金材料實現(xiàn)了一次成型。
1.2 成本低
(1)節(jié)約原材料氣輔注射成型在制品較厚部位形成空腔，可減少成品重量達(dá)10%一50%
(2)降低設(shè)備費用氣輔注射較普通注射成型需要較小的注射壓力和鎖模力(可節(jié)省25%一50%)，同時節(jié)約能量達(dá)30%
(3)相對縮短成型周期由于去除了較厚部位芯料，縮短冷卻時間可達(dá)50%正是基于這些優(yōu)點，氣輔注射適用于成型大型平板狀制品如桌面、門、板等；大型柜體如家用電器殼體、電視機殼、辦公機械殼體等；結(jié)構(gòu)部件如底座、汽車儀表板、保險杠、汽車大前燈罩等汽車內(nèi)外飾件。
2 成型材料的選擇
理論上講，所有能用于常規(guī)注射成型方法的熱塑性塑料均適用于氣輔注射成型，包括一些填充樹脂和增強塑料。一些流動性非常好，難以填充的塑料如熱塑性聚氨酷成型時會有一定困難；粘度高的樹脂所需氣體壓力高，技術(shù)上也有難度；玻璃纖維增強材料對設(shè)備有一定的磨損。
在氣輔成型過程中，由于制件的成型壁厚和表面缺陷在很大程度上由原料性能決定，改變過程參數(shù)對其影響并不很大，因此成型原料的選擇極為重要。表1是用于氣輔注射成型的常用塑料。
PA(聚酰胺)和PBT(聚對苯二甲酸丁二酸酯)具有獨特的結(jié)晶穩(wěn)定性，尤其適合用于氣輔注射成型；PA6,PA66和PP也經(jīng)常被用于氣輔成型；一些部分結(jié)晶型樹脂，成型時內(nèi)部靠近氣道一側(cè)由于冷卻速率相對較慢，無明顯無定型邊界層產(chǎn)生，但外側(cè)因為模壁的陜速冷卻會產(chǎn)生無定型邊界層，從而影響制品質(zhì)量；對于玻璃纖維增強塑料，在模壁處會產(chǎn)生輕微的分子定向，且在模壁下一定距離處(約距制品外表面1mm處)沿料流方向達(dá)到最大成型高強度制件可選用具有較高彈性模量的樹脂，實際生產(chǎn)過程中應(yīng)根據(jù)制件使用要求和具體成型條件選擇合適的樹脂材料。
3 制件中氣道的設(shè)計
氣道設(shè)計是氣輔成型技術(shù)中最關(guān)鍵的設(shè)計因素之一，它不僅影響制品的剛性同時也影響其加工行為，由于它預(yù)先規(guī)定了氣體的流動狀態(tài)，所以也會影響到初始注射階段熔體的流動，合理的氣道選擇對成型較高質(zhì)量的制品至關(guān)重要。
(1)常見氣道的幾何形狀
對于帶加強筋的大型板件，氣輔注射成型時，其基板厚度一般取3一6mm，在氣體流動距離較短或尺寸較小的制件中，基板厚度可減至1.5一2.5mm；加強筋的壁厚可達(dá)到與其相接部分壁厚的100%一125%而不會產(chǎn)生凹陷；氣道的幾何形狀相對于澆口應(yīng)是對稱或是單方向的，氣體通道必須連續(xù)，體積應(yīng)小于整個制件體積的10%。
2)制件的強度分析
成型傳統(tǒng)帶加強筋的制件經(jīng)常出現(xiàn)凹陷、翹曲變形等，而圖1所示各種斷面幾何形狀加強筋的板件采用氣輔注射成型，既保證了制品強度，又克服了傳統(tǒng)注射成型的缺點。通常，相同基板厚度條件下，類似圖1(e)帶有空心寬T型加強筋的比帶空心窄T型加強筋的制件強度要高，后者又比相同截面帶有類似圖1(a)的空心半圓型加強筋板件的強度要高。
制件強度隨受力大小和其形式 不同變化很大，雖然采用加強筋可增大制品剛度，但若對其施加局部集中應(yīng)力，就會大大削弱制品強度。
(3)氣道尺寸
氣道的尺寸設(shè)計與填充氣體的流動方向密切相關(guān)，氣體在流道內(nèi)總是沿著阻力最小的方向流動。穩(wěn)0定的牛頓流體通過直徑為D的圓管，其壓降公式為ΔP＝32μVL/D ，其中μ為流體粘度，V為平均流速，L為流體段長度，D為管徑，因為氣全粘度極小，低于樹脂的0.1%，而且壓降在長度方向上可被忽略，因而只需考慮樹脂壓降產(chǎn)生的阻力。
假塑性流體在圓管中流動的壓降公式與牛頓流體形式相似，因此利用上述公式而不必考慮實際流體及氣體的狀況，比較基于氣體近澆點不同方向的壓降ΔP（即比較各段的L和D的大小），就可定性地解決氣體朱充動方向問題ΔP小的方向即為氣體的優(yōu)先流動方向。
改變流道尺寸直接導(dǎo)致不同方向壓降的變化，從而改變氣體的流動方向，并影響制件的成型質(zhì)量。
4 模具設(shè)計
由于氣輔注射成型采用相對較低的注射壓力和鎖模力，所以除可采用一般模具鋼制做模具外，還可采用鋅基合金、鍛鋁等輕合金材料制造。
氣輔注射成型過程的模具設(shè)計與普通注射成型相似，模具及制件結(jié)構(gòu)設(shè)計造成的缺陷并不能通過調(diào)整成型過程中的參數(shù)來彌補，而是應(yīng)及時修改模具和制件結(jié)構(gòu)的設(shè)計，普通注射成型中所要求的設(shè)計原則在氣輔注射成型過程中依然適用，以下主要介紹其不同部分設(shè)計時應(yīng)注意事項：
(1)要絕對避免噴射現(xiàn)象雖然現(xiàn)在氣輔注射有朝著薄壁制品、生產(chǎn)特殊形狀彎管方向發(fā)展的趨勢，但傳統(tǒng)的氣輔注射仍多用來生產(chǎn)型腔體積比較大的制件，料流通過澆口時受到很高的剪應(yīng)力，容易產(chǎn)生噴射和蠕動等熔體破裂現(xiàn)象。設(shè)計時可適當(dāng)加大進澆口尺寸、在制品較薄處設(shè)置澆口等方法來改善這種情況。
(2)型腔設(shè)計由于氣輔注射中欠料注射量、氣體注射壓力、時間等參數(shù)很難控制一致，因此氣輔注射時一般要求一模一腔，尤其制品質(zhì)量要求高時更應(yīng)如此。實際生產(chǎn)中有過一模四腔的例子，采用多型腔設(shè)計時，要求采用平衡式的澆注系統(tǒng)布置形式。
(3)澆口設(shè)計一般情況只使用一個澆口，其位置的設(shè)置要保證欠料注射部分的熔體均勻充滿型腔并避免產(chǎn)生噴射。若氣針安裝在注射機噴嘴和澆注系統(tǒng)中，澆口尺寸必須足夠大，防止氣體注入前熔體在此處凝結(jié)。
氣輔注射中最為常見的一個問題是氣體穿透預(yù)定的氣道進入制件薄壁部分，在表面形成類似指狀或葉狀的氣體流紋(Gasfingering)，甚至少數(shù)幾個這樣的“指紋\"效應(yīng)對制品的影響也是致命的，應(yīng)該極力避免。
研究表明，形成這類缺陷的主要原因是由于進澆口尺寸和氣體延遲時間設(shè)置不當(dāng)造成的，而且這兩種因素常常相互作用，比如當(dāng)采用較小的淺口和較短的延遲時間時，就極易產(chǎn)生這種不良后果，既影響了制品外觀質(zhì)量又極大地降低了制件強度。一般可采用縮短氣道長度，加大進澆口尺寸，合理控制氣體壓力的方法避免這種不利情況的發(fā)生。
(4)流道的幾何形狀相對于澆口應(yīng)是對稱或單方向的，氣體流動方向與熔融樹脂流動方向必須相同。
(5)模具中應(yīng)設(shè)計調(diào)節(jié)流動平衡的溢流空間，以得到理想的空心通道。
氣輔注射成型技術(shù)近些年在家用電器、汽車、家具、辦公用品等行業(yè)廣泛應(yīng)用，并且朝著提高制品尺寸穩(wěn)定性、制造表面性能優(yōu)良的薄壁制品、生產(chǎn)特殊形狀管材、取代汽車工業(yè)中金屬制件等方向發(fā)展，相信在以后的工業(yè)生產(chǎn)中氣輔注射技術(shù)仍將發(fā)揮其重要作用。
氣輔注射成型原理及工藝
氣輔成型（GIM）是指在塑膠充填到型腔適當(dāng)?shù)臅r候（90%~99%）注入高壓惰性氣體，氣體推動融熔塑膠繼續(xù)充填滿型腔，用氣體保壓來代替塑膠保壓過程的一種新興的注塑成型技術(shù).
要點：
1、計量管理。
2、利用氣輔控制器把高壓氮氣直接壓入到模腔內(nèi)熔膠里。
3、使塑件內(nèi)部膨脹而造成中空。
一、氣輔成型的優(yōu)點
1、降低產(chǎn)品的殘余應(yīng)力，使產(chǎn)品不變形。
2、解決和消除產(chǎn)品表面縮痕問題，應(yīng)用于厚度變化大的產(chǎn)品。
3、降低注塑機的鎖模力，減少成型機的損耗。
4、提高注塑機的工作壽命。
5、節(jié)省塑膠原材料，節(jié)省率可達(dá)百分之三十。
6、縮短產(chǎn)品生產(chǎn)成型周期時間，提高生產(chǎn)效率。
7、降低模腔內(nèi)的壓力，使模具的損耗減少和提高模具的使用壽命。
8、對某些塑膠產(chǎn)品，模具可采用鋁合金屬材料。
9、簡化產(chǎn)品的繁復(fù)設(shè)計。
二、氣輔成型過程
? 合模
? 射座前進
? 熔膠充填
? 氣體注入
? 預(yù)塑計量（氣體保壓）
? 射座后退（排氣卸壓）
? 冷卻定型
? 開模
? 頂出制件
三、氣體輔助注塑周期
1、注塑期
![[轉(zhuǎn)載]氣輔成型技術(shù) 真空輔助成型工藝](http://img.aihuau.com/images/01111101/01061430t01d4a93b6b5b96c8a1.jpg)
以定量的塑化塑料充填到模腔內(nèi)。（保證在充氣期間，氣體不會把產(chǎn)品表面沖破及能有一理想的充氣體。）
2、充氣期
可以注塑期中或后，不同時間注入氣體。氣體注入的壓力必需大于注塑壓力，以致使產(chǎn)品成中空狀態(tài)。
3、氣體保壓期
當(dāng)產(chǎn)品內(nèi)部被氣體充填后，氣體作用于產(chǎn)品中空部分的壓力就是保壓壓力，可大大減低產(chǎn)品的縮水及變形率
4、脫模期
隨著冷卻周期的完成，模具的氣體壓力降至大氣壓力，產(chǎn)品由模腔內(nèi)頂出。
四、氣輔成型所需的條件
? 注塑成型機
? 氣體的來源（氮氣發(fā)生器）
? 輸送氣體的管道
? 控制氮氣有效流動的設(shè)備（氮氣控制臺）
? 帶有氣道設(shè)置的成型模具（氣輔模具）
五、成型條件的設(shè)定
1、注塑機的設(shè)定
o 原材料的烘干溫度與傳統(tǒng)成型一致
o 料筒的塑化溫度比傳統(tǒng)注塑偏高
o 模溫要求較嚴(yán)，冷卻水路布置要使冷卻效果均衡
o 注塑壓力與傳統(tǒng)注塑基本一致
o 注塑速度一般采用高速填充
2、氮氣設(shè)備的設(shè)定
a、氮氣發(fā)生器的壓力一般設(shè)定在30MPA左右
b、氮氣控制臺要素的設(shè)定（延遲時間、氣體壓入時間、氣體保持時間、氣體放氣時間、壓力的設(shè)定、氣體速率）
