液体辅助射出成型技术

liujunyun

液体辅助射出成型在70年代被提出并且开始研究(1973年，Yasuike，日本 ),液体辅射出成型 (WAIM) 为一特殊制程，和气体辅助成型 (GAIM) 的概念相同，主差异在于水体辅射出成型的介质为水而非气体。液体辅射出成型和气体辅助成型都具备提供机械强度和尺寸稳定性的优势，可兼顾质量和节省原料。而水为低成本的保压材料，具备高比热和高导热性质如图1所示与不可压缩性，赋予液体辅射出成型制程周期短的优势与可应用于复杂管形件，协助业者达到质量控管和节能省料标准。

优点	缺点
a.更均匀的皮层分布   b.较平滑的内表面质量   c.水的使用成本较低   d.非对称的渗透会较稳定   e.可制作几核形状复杂的管型件   f.可提供低压射出	成形参数条件设定：   除传统条件外,与气辅一样尚需设定水注入的延迟时间与水保压时间   模具设计:   因需设计排水方式相对复杂   制程方面： 需要外加设备作为液体注入与去除回收规划

  

原理说明:



设备 目前商用设备多以国外品牌为主, 如Battenfeld, Cinpress
  

■应用案例:
1. 复杂管型件 (Source: Battenfeld )

成型方式 1. 塑料采短射法充填,利用水完成整体模穴充填并利用水压保压。 2.在塑料充填完成后切换成水辅助充填剩余未充填的体积并将多余塑料推往溢流区

结果讨论: 气辅 V.S.水辅璧厚掏空率比较:
  
由图上可以了解,在不同截面积中,随着辅助流体压力加大,水辅的截面掏空率在一般形状与转弯处,其掏空偏心的差异性,较气辅来的稳定亦即可以维持管径尺寸的稳定度

气辅 V.S.水辅体积收缩率比较
  
以本案例来看由于水具有冷却产品的功能,所以体积收缩率并不会完全随着压力升高呈线性降低。

气辅 V.S.水辅翘曲比较
  
以本案例来看随着水压或气压加大，水辅成形的变形稳定度较气辅成形好

2. 长形复合材料管型件温度与管内表面比较 (Reference: IKV Aachen)
  
  





     
■结论
1. 实验与模拟比对结果掏空误差约在10%~15%,证明模拟可有效协助液体辅助射出成形的分析与预测并进而优化
2. 液体辅助射出成形技术可有效运用于软胶类管件的生产并可用小吨数的机台成型管长1公尺以上直径约10mm的部件,降低成形机成本

单位介绍
德国巴顿:https://www.battenfeld-imt.com/de/home.html
英国 Cinpres : https://www.cinpres.net/index.php/
台湾长庚大学高分子材料与加工实验室: https://prpl.cgu.edu.tw
台湾科盛科技: www.moldex3d.com

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