| 盘点精密注塑 |
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| 日期：2007-7-21 22:21:51 人气：68 [大 中 小] |
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精密注塑成型是指制品的精度和表面质量均要求很高的一类塑料成型工艺。该技术对注塑机、注塑模具、工艺、物料等均有极高的要求。近十年来，手机、电脑、DV及微电子产品消费量的迅速增长，促进了精密注射技术的飞速发展，精密注塑成型开始向超高速、超精密及微型化的方向发展，未来的精密注塑成型将不断地发展和完善。计算机模拟与仿真技术的发展促进了模具技术的不断进步，不断涌现的新材料在提高自身物理性能的同时也改善了物料的加工性能，数字技术的进步也为注射设备的精确控制提供了可靠的保障。精密注射成型将何去何从，未来的发展方向又将如何，这是每一个塑料从业者所关注的问题。 
精密注射成型机
1、全液压与全电动的比较
全电动注塑机是随着精密注射制品的发展而逐步走向人们的视野的。所谓全电动注塑机，是指采用伺服电机取代原来的液压装置，以完成螺杆的旋转、注射、开合模等动作过程的注塑机。全电动注塑机的机械原理与传统的液压注塑机是基本相同的，只是在控制部分采用伺服电机取代原来的液压装置，其注射装置也包括塑化和传动两个部分。塑化部件是由螺杆、机筒、喷嘴组成，传动部分是由滚珠丝杆、伺服电机、传动齿轮和离合器等组成。全电动注塑机的合模装置也有肘杆式和直压式两种，这一点也同传统的注塑机基本相同。
通过对电动注塑机结构上的了解，我们可以比较一下电动注塑机与液压注射机在性能上的不同。由于电动注塑机的驱动系统不用液压油，因此排除了因液压油可能的泄漏和液压油特征参数随温度变化造成的工艺参数波动。滚珠丝杆的精度更高，重复性更好，有利于加工的稳定性。采用伺服电机控制螺杆的塑化，其计量精度更高，也更稳定，并且更有利于调速。电力直接传动也有利于节约能源。然而，此类注塑机是采用伺服电机带动滚珠丝杆驱动螺杆进行注射，由于滚珠丝杆负载大，高速旋转时磨损严重，因此一般全电动注塑机的注塑速率小于500mm/s，这是全电动注塑机的一个弱点。
全液压式注塑机在成型复杂制品方面有许多独特的优势，如合模精度高、开模力大等。它的合模装置有多种结构，如单缸充液式、多缸充液式、两板直压式，种类很多，差异也比较大。单缸充液式注射机体积庞大，液压油容易泄漏，升压速度慢，耗能也多。多缸充液式注射机在一定程度上缓解并改善了这些问题，其机身较短，体积也小了一些。两板直压式注塑机解决了上述的缺点，其开合模行程长，效率高，调模以及开合模精度高，锁模变形小，模具更换方便，但其控制技术的难度大，液压技术也难于掌握。
全液压与全电动可以说各具特点。全电动式注塑机在开合模精度以及使用寿命上不如全液压式注塑机，而全液压注塑机要保证精度就必须采用伺服阀，这必然带来成本的提高。如今，人们积极开发电动－液压式精密注塑机，计量塑化过程采用电力驱动以达到节能的效果；液压或者电动－液压复合的锁模机构也能有效地保持加工的精度以及稳定性。因此，综合了电动注塑机的节能以及液压注塑机的高性能的电动－液压式精密注塑机已经成为当今精密注塑发展的新动向。
2、微型注射成型机
市场需求推动了微型精密注塑成型机的发展。目前，可成型制件的件重达0.0003g，壁厚为0.01mm，尺寸公差达到±0.005mm。因此，成型这些制品对注塑机提出了更高的要求。要使熔体通过细小的喷嘴和流道，要求注塑机提供更高的注射压力；为确保材料在冷却前充满整个型腔，则要求极高的注射速度。此外，精密注射量计量以及快速反应能力都是对微型注塑机所提出的要求，因此，精确的螺杆和料筒设计以及精密的注射控制都是必需的。
微型注射成型机是注塑成型设备发展的一个新方向，开创了微细结构零件和系统制造研究的新途径，其突出优点就是能够实现高精度、高精细零件的大批量、低成本生产。对于螺杆式微注射成型机，其塑化、计量和注射均由一组螺杆完成，所以结构简单，易于控制。其不足之处在于由于螺杆前端的止逆环结构，使得设备对一次注射量的控制精度较差，并且增加了材料在注射料筒中降解的几率，影响零件成型质量的稳定性。对于柱塞式微注射成型机，虽然其对注射量的控制精度较螺杆式高，但是其塑化量小，混料性能差，材料的塑化品质较螺杆式差，不利于成型表面质量和光学特性要求较高的零件。而螺杆柱塞混合式微注射成型机则综合了柱塞式和螺杆式的优点，以螺杆作为塑化单元，柱塞作为计量和注射单元，使微注射成型的控制精度和零件的成型品质均有明显提高，但是通常其结构较为复杂，控制和维护较柱塞式和螺杆式繁琐。
不同原理的微型注射成型机有着不同的性能指标，适合不同微细结构零件的需求。因此要根据具体的微细结构零件的成本、尺寸和质量等各方面因素综合考虑选择配置适当的微型注射成型机。随着机电一体化技术、计算机网络技术等相关技术的不断发展，为微型注射成型机的发展提供了许多新思路和新方向。从目前微型注射成型机研究状态看，未来一段时间关于微型注射成型的研究发展趋势可能体现在以下方面：开发高精度、高灵敏度和高推力、低成本的驱动设备和方式；探索新的材料塑化方式，解决现有塑化方式带来的诸多问题，达到整洁、高效塑化注射材料的目的；进一步完善新材料的微型注塑成型工艺研究，发展适用于多种成型材料的微注射成型机；微型注射成型机的高精度、高效率产品检测单元的探索，为微型注射成型机提供可靠的性能测试和评价标准；智能化和网络化微注射成型机的开发应用研究，使微型注射成型机在计算机和网络的帮助下实现多元控制和远程在线控制生产。
微型注射成型机的研制发展历史并不长，但它是一个极具发展潜力的技术领域，开展这一领域的研究不仅可以带动传统注塑成型技术的发展，同时也可以促进精细微结构制品的制造和应用。随着各国对于微机电系统(MEMS)及精细CAD/CAE/CAM制品开发的力度不断加强，精细微结构制品的市场将持续增长，对精密微型注射成型机的需求也会相应逐年增加， 微注射成型机在先进制造领域必将发挥日益重要的作用。
精密注塑模具的设计
在精密注塑成型中，模具是保证制品的质量符合要求的关键之一。精密注塑模具必须符合制品的尺寸精度要求，同时，模具设计必须合理，否则将直接影响塑料制品的收缩率。由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的收缩率求得的，因此，塑料原料的物性、制品形状和尺寸、浇口位置以及距离、注塑压力、模腔压力、熔体温度、模具温度、添加剂的种类及用量等等都是在模具设计时要考虑的问题。因此，精密注塑模具的设计除了一般模具需要考虑的问题之外，还要考虑以下几条：采用适当的模具公差；防止成型收缩率误差；防止发生注塑变形；防止发生脱模变形；使模具制造误差减至最小。
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| 出处：本站原创 作者：佚名 | |
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