注塑加工知識之注射壓縮成型
時間：2019-11-25 03:40
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來源：互聯網
注射壓縮成型（injection compression moulding/icm)是傳統注塑成型的一種高級形式。它能增加注塑零件的流注長度/壁厚的比例；采用更小的鎖模力和注射壓力；減少材料內應力；以及提高加工生產率。注射壓縮成型適用于各種熱塑性工程塑膠制作的產品，如：大尺寸的曲面零件，薄壁、微型化零件，光學鏡片，以及有良好抗襲擊特性要求的零件。
注射壓縮成型的主要特點與傳統注塑過程相比較，注射壓縮成型的顯著特點是，其模具型腔空間可以按照不同要求自動調整。例如，它可以在材料未注入型腔前，使模具導向部分有所封閉，而型腔空間則擴大到零件完工壁厚的兩倍。另外，還可根據不同的操作方式，在材料注射期間或在注射完畢之后相應控制型腔空間的大小，使之與注射過程相配合，讓聚合物保持適當的受壓狀態，并達到補償材料收縮的效果。
根據注塑零件的幾何形狀、表面質量要求、以及不同的注塑設備條件，有四種注射收縮防護司可供選擇。它們是：順序式；共動式；呼吸式和局部加壓。
順序式icm（seq-icm)順序式注射壓縮成型過程，其注射操作和模具型腔的推合是順序進行的。開始時，模具導引部分略有閉合，并有一個約為零件壁厚兩倍的型腔空間。而當樹脂注入模具型腔后，即推動模具活動部分直至完全閉合，并使聚合物在型腔內受到壓縮。在此過程中，由于從完成注入到開始壓縮會有一個聚合物流動暫停和靜止的瞬間，其可能會在零件表面形成一個流線痕跡，其可見程度取決于聚合物材料的顏色，以及零件成型時的紋理結構和材料種類。該種方式的操作過程。可以采用曲柄桿式設備來進行這種icm。
共動式icm（sim-icm)
與順序式icm相同，共動式icm開始、時模具導引部分也是略有閉合的，不同的是在材料開始注入型腔的同時，模具即開始推合施壓。而擠料螺桿和模具型腔在共同運動期間，可能會有一個的s2或s2的延遲。由于聚合物流動前方一直保持著穩定的流動狀態，它不會出現如seq-icm過程的暫停和表面的流線痕跡。
由于上述兩種方式都在操作開始時留有較大的型腔空間，而在熔融聚合物注入型腔尚未遇到方向壓力之時，它可能因為重力作用而首先流入型腔的較低一側，并可以能因暫時處于未承受壓力狀態而出現不希望有的泡沫。而且，零件壁厚越大，型腔空間也會越大，而流注長度的延長也會增加模具完全閉合的時間周期，這些都可能會使上述現象加劇。
呼吸式icm（breath-icm)
采用呼吸式icm，模具在注射開始時即處于完全閉合狀態。因此，聚合物一經注入即會保持在受壓狀態。這就克服了前述兩種方式可能出現的潛在問題。在聚合物向型腔注入時，模具也逐漸拉開并形成較大的型腔空間，而型腔內的聚合物即始終保持在一定壓力之下。而當材料接近滿型腔時，模具已開始反向推合，直至完全閉合，使聚合物進一步壓縮并達到零件所需求的完工厚度。 上述模具擴展型腔間的運動，可借助于射入型腔內聚合物所傳出的注射壓力或預置的注塑機運動程序來實現。
局部加壓式icm（select-/com-icm)
采用局部加壓式或稱行壓式icm時，模具將完全處于閉合狀態。有一個內置的行壓頭在聚合物注射時或注射完畢后，從型腔的某個局部位置壓向型腔，以使零件的較大實體部位局部受壓并被壓薄。這種局部加壓，可通過注塑設備或單獨的液壓裝置預設內置行頭程序來進行控制。
注塑件與模具的設計
注射壓縮成型適于注塑有曲面外型的零件，如手提電腦外殼，小汽車尾門，汽車儀表板，以及較為平坦的汽車擋泥板等。 要選擇好被注零件的入口及流住通道位置，使之達到填充型腔的良好效果。一些商用注塑填充程序可用來探測推擠力和注射壓力。為塑膠制定的一些標準規則也可以利用，如加強肋/壁厚的厚度比例，以及一些組合技術等。
要注意使模具伸出的導向刃軌和導向芯部以及型腔。有嚴密的公差配合，以防聚合物滲漏溢出型腔。要有一個帶逆止開關的噴嘴，用以防止聚合物回流入注塑機。也可以在模具上安裝一個帶逆止閥的熱注噴頭代替上述噴嘴。
對于有通孔的零件，應當使固定在模具一側的鎖釘穿入另一側模具并有良好的滑動配合，以防模具型腔運動迫使銷子松動或被卡死。另外，由于在icm注塑過程中，型腔壓力比傳統注塑時要低，所以模具結構不必像傳統注塑時那樣堅實笨重。
注塑設備
由于icm的推擠力夾緊和送料螺桿的運動與傳統注塑的相應操作有所不同，所以必須給注塑機增加一些軟件功能。為了獲得如sim-icm和breath-icm的模具與螺桿同時運動，液壓式注塑機的液流量必須提高。另外，在采用液壓主注塑設備用于seq-icm時，可以利用傳統注塑用于鎖模的液壓閥，來實現模具的推擠運動。
大多數液壓式注塑設備都可用于大型零件的注射壓縮成型。但對于型腔的閉合運動應當使用預先編好的壓力程序來控制，否則將會遇到一些麻煩。
要注意保持模具型腔的運動是線性的，因為非線性的模具運動會出現聚合物流動的暫時效應，從而導致零件表面光澤出現異樣外貌。
由于icm能有比傳統注塑更長的流注長度和更低的鎖緊力與注射壓力，它可以使用比傳統注塑更小的設備來生產大型零件。
對noryl gtx964進行的試驗表明，在有相同壁厚和零件幾何外形條件下，icm要比采用傳統注塑減少百分之七十五的鎖模力，以及降低百分之三十的注射壓力。而對采用sim-icm制作車體嵌板的試驗則表明，當模具采用中央澆注道和零件壁厚為1.5mm時，其流注長度可比傳統注塑增長百分之二百。
另外，鎖模力的減少在很大程度上還取決于模具在何時閉合，鎖模得過快或者過于遲緩都會增加注射壓力和鎖模力。
注射壓縮成型已成功地應用多年了，其操作也相對比較容易。只要有合適的設計規范，以及采用恰當的材料和工藝，它完全可能適用現有的注塑設備加上對軟件進行某些調整來實現操作。
icm與傳統注塑相比，其優勢在于有較大的流注長度壁厚比例；鎖模力和注射壓力可以減少，并在更小的注塑設備上制作大型零件；它還有較低的材料內應力，并在光的折射上獲得良好的效果，因此適于制作一些光學產品，如cds,dvss和眼用鏡片等。
