精确的塑料制品，且成型过程自动化程度高，在塑料成型加工中有着广泛的应用。但随着塑料制品应用的日益广泛，人们对塑料制品的精度、形状、功能、成本等提出了更高的要求，传统的注射成型工艺已难以适应这种要求，主要表现在①生产大面积结构制件时，高的熔体粘度需要高的注塑压力，高的注塑压力要求大的锁模力，从而增加了机器和模具的费用；②生产厚壁制件时，难以避免表面缩痕和内部缩孔，塑料件尺寸精度差；③加工纤维增加复合材料时，缺乏对纤维取向的控制能力，基体中纤维分布随机，增强作用不能充分发挥。因而在传统注射成型技术的基础上，又发展了一些新的注射成型工艺，如气体辅助注射、剪切控制取向注射、层状注射、熔芯注射、低压注射等，以满足不同应用领域的需求。
　　1．气体(水)辅助注射成型
　　气体辅助注射成型是自往复式螺杆注塑机问世以来，注射成型技术最重要的发展之一。它通过高压气体在注塑制件内部产生中空截面，利用气体积压，减少制品残余内应力，消除制品表面缩痕，减少用料，显示传统注射成型无法比拟的优越性。气体辅助注射的工艺过程主要包括三个阶段：
　　起始阶段为熔体注射。该阶段把塑料熔体注人型腔，与传统注射成型相同，但是熔体只充满型腔的60％－95％，具体的注射量随产品而异。
　　第二阶段为气体注人。该阶段把高压惰性气体注人熔体芯部，熔体前沿在气体压力的驱动下继续向前流动，直至充满整个型腔。气辅注塑时熔体流动距离明显缩短，熔体注塑压力可以大为降低。气体可通过注气元件从主流道或直接由型腔进人制件。因气体具有始终选择阻力最小（高温、低粘）的方向穿透的特性，所以需要在模具内专门设计气体的通道。
　　第三阶段为气体保压。该阶段使制件在保持气体压力的情况下冷却．进一步利用气体各向同性的传压特性在制件内部均匀地向外施压，并通过气体膨胀补充因熔体冷却凝固所带来的体积收缩（二次穿透），保证制品外表面紧贴模壁。
　　气辅技术为许多原来无法用传统工艺注射成型的制件采用注塑提供了可能，在汽车、家电、家具、电子器件、日常用品、办公自动化设备、建筑材料等几乎所有塑料制件领域已经得到了广泛的应用，并且作为一项带有挑战性的新工艺为塑料成型开辟了全新的应用领域。气辅技术特别适用于制作以下几方面的注塑制品：
　　1）管状、棒状制品
　　如手柄、挂钩、椅子扶手、淋浴喷头等。采用中空结构，可在不影响制品功能和使用性能的前提下；大幅度节省原材料，缩短冷却时间和生产周期。
　　2）大型平板制件
　　如汽车仪表板、内饰件格栅、商用机器的外军及抛物线形卫星天线等。通过在制件内设置式气道，可以显著提高制品的刚度和表面质量，减小翘曲变形和表面凹陷,大幅度降低锁模力，实现用较小的设备成型较大的制件。
　　3）厚、薄壁一体的复杂结构制品
　　如电视机、计算机、打印机外壳及内部支撑和外部装饰件等。这类制品通常用传统注塑工艺无法一次成型，采用气输技术提高了模具设计的自由度，有利于配件集成，如松下74cm电视机外壳所需的内部支撑和外部装饰件的数量从常规注塑工艺的17个减至18个，可大幅度缩短装配时间。
　　2.模具滑动注射成型
　　模具滑动注射成型是由日本制钢所开发的一种两步注射成型法，主要用于中空制品的制造。其原理是首先将中空制品一分为二，两部分分别注射形成半成品，然后将两部分半成品和模具滑动至对合位置，二次合模，在制品两部分结合缝再注入塑料熔体（2次注），最后得到完整的中空制品。与吹塑性品相比，该法型制品具有表面精度好、尺寸精度高、壁厚均匀且设计自由度大等优点。
　　在制造形状复杂的中空制品时，模具滑动注射成型法与传统的二次法（如超声波熔接）相比，其优点是：不需要将半成品从模具取出，因而可以避免半成品在模具外冷却所引起的制品形状精度下降的问题；此处还可以避免二次熔接法因产生局部应力而引起的熔接强度降低问题。
　　3.熔芯注射成型
　　当注射成型结构上难以脱模的塑料件，如汽车输油管和进排气管等复杂形状的空心塑料件时，一般是将它们分成两半成型，然后再拼合起来，致使塑料件的密封性较差。随着这类塑料件应用的日益广泛，人们将类似失蜡铸造的熔芯成型工艺引入注射成型，形成了所谓的熔芯注射成型方法。
　　熔芯注射成型的基本原理是：先用低熔点合金铸造成可熔型芯，然后把可熔型芯作为该件放入模具中进行注射成型，冷却后把含有型芯的制件从模腔中取出，再加热将型芯熔化。为缩短型芯熔出时间，减少塑料件变形和收缩。
　　一般采用油和感应线圈同时加热的方式，感应加热使可熔型芯从内向外熔化，油加热熔化残存在塑料件内表面的合金表皮层。
　　熔芯注射成型特别适于形状复杂、中空和不宜机械加工的复合材料制品，这种成型方法与吹塑和气辅助注射成型相比，虽然要增加铸造可熔型芯模具和设备及熔化型芯的设备，但可以充分利用现有的注塑机，且成型的自由度也较大。
　　熔芯注射成型中，制件是围绕芯件制成的。制成后芯件随即被格去，这似乎与传统基础工业的做法类似，并不新奇。但是关键问题在于芯件的材料，传统的材料是不可能用来作为塑料加工中的芯件的，首先是不够坚硬，难以在成型过程保持其形状，尤其是不能承受压力和熔体的冲击，更主要的是精度绝不适合塑料制品的要求，所以，关键是要找到芯件的合适材料。目前常采用的Sn－Bi和Sn-Pb低熔点合金。
　　熔芯注射成型已发展成一专门的注射成型分支，伴随着汽车工业对高分子材料的需求，有些制件已实现批量生产地如，网球拍手柄是首先大批量生产的熔芯注射成型制品；而汽车发动机的全塑多头集成进气管已获得广泛应用；其它的新的用途有：汽车水泵、水泵推进轮、离心热水泵、航天器油泵等。
　　4注射-压缩成型
　　这种成型工艺是为了成型光学透镜面开发的。其成型过程为：模具首次合模，但动模、定模不完全闭合而保留一定的压缩间隙，随后向型腔内注射熔体；熔体注射完毕后，由专设的闭模活塞实施二交合模，在模具完全闭合的过程中，型腔中的熔体再一次流动并压实。
　　与一般的注射成型相比，注射-压缩成型的特点是：
　　1）熔体注射是在模腔未完全闭合情况下进行的，因而流道面积大，流动阻力小，所需的注塑压力也小。
　　2）熔体收缩是通过外部施加压力给模腔使模腔尺寸变小（模腔直接压缩熔体）来补偿的，因而型腔成压力分布均匀。因此，注射-压缩成型可以减少或消除由充填和保压产生的分子取向和内应力，提高制品材质的均匀性和制品的尺寸稳定性，同时降低塑料件的残余应力。注射-压缩成型工艺已广泛用于成型塑料光学透镜。激光唱片等高精度塑料件以及难以注射成型的薄壁塑料件。此外注射一压缩成型在玻璃纤维增强树脂成型中的应用也日益普及。
　　5微孔发泡注射成型
　　在传统的结构发泡注射成型中，通常采用化学发泡剂，由于其产生的发泡压力较低，生产的制件在壁厚和形状方面受到限制。微孔发泡注射成型采用超临界的惰性气体受到限制。微孔发泡注射成型采用超临界的惰性气体（CO2、N2）作为物理发泡剂．其工艺过程分为四步：
　　1）气体溶解：将惰性气体的超临界液体通过安装在构简上的注射器注人聚合物熔体中，形成均相聚合物/气体体系；
　　2）成核：充模过程中气体因压力下降从聚合物中析出而形成大量均匀气核；
　　3）气泡长大：气在精确的温度和压力控制下长大；
　　4）定型：当气泡长大到一定尺寸时，冷却定型。
　　微孔发泡与一般的物理发泡有较大的不同。首先，微孔发泡加工过程中需要大量惰性气体如CO2、N2溶解于聚合物，使气体在聚合物呈饱和状态，采用一般物理发泡加工方法不可能在聚合物一气体均相体系中达到这么高的气体浓度。其次，微孔发泡的成核数要大大超过一般物理发泡成型采用的是热力学状态逐渐改变的方法，易导致产品中出现大的泡孔以及泡孔尺寸分布不均匀的弊病。微孔塑料成型过程中热力学状态迅速地改变，其成核速率及泡核数量大大超过一般物理发泡成型。
　　与一般发泡成型相比，微孔发泡成型有许多优点。其一是它形成的气泡直径小,可以生产因一般泡沫塑料中微孔较大而难以生产的薄壁（1mm）制品；其二是微孔发泡材料的气孔为闭孔结构，可用和阻隔性包装产品；其三是生产过程中采用CO2或N2，因而没有环境污染问题。

---- 文章出处：中国压铸模具网 www.mould.org.cn 欢迎转载