浅析微型注塑技术及其加工工艺

浅析微型注塑技术及其加工工艺

梁婉

江门市前航实业有限公司 广东江门 529020

摘要：中国注塑行业在当前市场越来越多样化的前提下，不断寻求发展、创新，出现了多色塑料注塑、气体辅助、模内贴膜等各种新型注塑工艺。另外，就大型注塑机的产品规格而言，它正朝着两个方向快速发展——大吨位注塑机和小型化注塑机不断更新，而小型注塑机的发展也越来越被人们重视，在更多方面得到了应用。本文针对我国近年来微型注塑的技术的不断发展和加工工艺进行了分析，

关键词:微注塑成型技术；加工工艺；气体辅助

引言

随着全球多元化注塑成型市场的发展，近年来，微注塑产品的生产需求不断增加，电子行业、钟表行业、军工机械行业都有大量的微注塑产品。这些注塑产品在制造尺寸和加工精度上有很高的技术要求。所以，面对市场的需求和技术加工的要求，微型注塑技术需要大力改善，微型注塑技术也会有新的机遇和挑战。

一、微型注塑加工设备技术及其工艺要点

1.1在微型模具中，模具中的温度和湿度是微型注塑加工设备的重要参数。面对技术要求高的客户，在加工过程中使用最多也是最常见的方法是借鉴美国的高光注塑技术，通过他们的注塑技术的创新思路，引入加热迅速和低温冷却系统。理论上，高模具温度对微型注塑是有效的。例如，高温可以有效防止大型薄壁模具填充困难和材料短缺，但微型模具温度过高可能会带来质量问题，如注塑周期越来越长，开模后薄壁收缩容易变形。因此，引进一种新的模具温度控制系统是非常重要的。在整个注塑过程中，塑料模具内的温度得到提高，温度升高后就可以使熔体在短时间内快速的填充模具内腔，这是为了防止熔体在快速填充给的过程中温度过高，而导致内腔填充的不完全甚至变形。与此同时，在模具脱模的时候，模具内的温度由于温差大也会迅速降低，让模具的处在温度稍低的环境中，保持模具原有的温度，最后再开模顶出。其次，由于微型注塑的产品是质量为毫克级的成型产品，如果使用普通流体注塑对这些产品进行微成型，即使在系统优化了多次，产品与浇注系统内的质量比仍约为1:10。因此，微型注塑应考虑热流道浇注冷凝系统。

1.2材料的选择另一方面，在产品开发的早期阶段，要能够正确选择黏度低、热性能好、稳定性好的通用新型工程塑料。选择低液体黏度的填充材料的主要原因是在选择填充类型的过程中，整个液体浇注填充系统的气流阻力相对较小，填充类型的速度相对较快，可以保证填充腔能够顺利填充，填充体的填充温度不会显著降低，否则很容易直接在整个产品上造成冷空气和热空气接触，这样会导致填充系统的损坏。所以在选择填充类型的过程中，要选择材料分子之间的取向较少的，使得整个产品的填充性能相对均匀。 如果选用高黏度的塑料作为辅料，那么在罐装过程中的流速会很缓慢，而且对辅料的加热时间也会很长。在这种情况下，当辅助材料被冷却到软化点时，它们的取向冻结状态将自动冻结，并且这种取向冻结状态取向到一定程度将容易引起开裂。之所以要求微塑料具有良好的稳定性，其最主要的原因是微材料在螺杆剪切作用下会容易降解，从而导致注塑加工产品的性能差，不稳定等后果，因此相对热敏性微塑料可能不适合微型注塑。

1.3在设备方面，由于多数微型注塑件使用的设备产品的容量、尺寸为毫克级的注塑机。这种注塑机需要注塑材料的塑化和输送单元，一般指使用一个螺杆——柱塞组合式，由注塑机体内的螺杆转动完成对需要注塑物料的内部注塑塑化，并由柱塞将注塑逍体输送到内部机腔中。螺杆柱塞式注塑机可以有效率地结合注塑产品螺杆的高精度与螺杆上的柱塞式式注塑液压设备的高速度，可以有效地确保注塑产品批量生产以及安装使用过程的最高工作运动精度和工作速度。此外，这种注塑机通常由多组合模式的导向控制机构、注塑控制系统、气动式的脱模导向机构、质量安全检测管理机构和自动化的包装管理系统部分组成。良好的产品质量安全检测系统可有效保证微型精密注塑制品的成品率，监控整个生产过程中的产品参数价格波动变化情况。

二、微型注塑加工成型技术的发展方向
微型注塑加工成型技术是一种能够在物体表面加工制造出整体结构的注塑成型技术。这种制造工艺可以设计制造出不同功能的产品，如吸水、导光、降低液体流动阻力等。目前，微型注塑技术已经能够制造直径小于20毫米的细微结构注塑成型产品。微型注塑技术的主要定义是一种利用特殊技术加工微模具的注塑成型技术，例如可以利用外模加热注塑成型系统。该系统的主要技术优势之一是，不仅可以直接实现整个腔体气体温度的自动变化，进行远程自动控制，而且可以有效地减少整个腔体的内部加热和冷却时间。随着我国现代工业生产技术水平的快速发展和逐步提高，注塑加工的各种制造技术正朝着工业高科技方向普及和广泛应用，其中主要产品有微注塑、高品质填充精密注塑、气泡注塑、模具和精密材料模拟技术等。微型注塑技术产品主要用于微型计算机中，这类微制品的标准尺寸相对较小，大多仅指微米级和各种纳米级尺寸，这些产品的标准质量大多指以毫克为计量单位，用于准确测量其质量。

微型注塑技术产品具有高效、精密、节能低耗和可靠性高的技术优势。它的最大工作量和精度已经达到了微小，并且得到了广泛的应用和客户的广泛喜爱。微型注塑机不仅可以使材料受热均匀，重复性更高，而且可以在很大程度上有效缩短塑料注塑成型的整个工作周期；不仅如此，它还包括各种辅助控制装置，这些装置需要用于各种类型的微部件材料的成型设计。微型注塑机与一般注塑成型设备相比，成本降低了三分之一。

大部分微型注塑机是指以高分子生物原料为主要的注射对象，微注塑成型技术覆盖的应用领域不仅可以包括塑料聚合物，还可以包括粉末喂养。由于粉末喂料与新型聚合物熔体的相互作用在新材料的物理性能和注塑成型工艺技术要求上仍存在较大的技术差异，随着我国粉末喂养注塑成型工艺技术的日益成熟，面向粉末喂养的新型微粒注塑机相关应用技术的研究仍需进一步发展。未来可以进一步研究和完善新材料的微型注塑成型技术，开发和设计一种适用于多种新材料的微型注塑成型技术和设备。微型注塑成型产品体积小，所以能够对产品的成型特性进行全面、精确测试的方法和仪器很少，测试效率也很低。微型注塑机的性能是衡量成型设备性能和稳定性的重要指标。因此，建立一个完善的微型注塑机被认为是我国微型注塑机面临的主要技术挑战。目前，我国的微型注塑机主要用于工业生产。随着现代计算机技术和机电一体化的普及和发展，微型注塑机不仅需要完成工业生产所需的任务，还需要能够通过自动化计算机有效集成工业生产所需的信息和数据的相互处理、计算机模拟和数据分析、生产管理和咨询服务等各种系统，进行工业智能制造和运营。随着计算机网络技术的进步和发展，具有互联网通信能力的微注塑成型设备和自动控制系统及测试设备将得到推广，使生产、操作、管理和控制更加网络化。

结束语

随着中国新塑料工业及加工工业和中国塑料相关零部件加工业的迅速崛起，注塑机不断出现。同时，新一代技术原材料和技术先进、性能优良的新型塑料产品的进一步发展，促进了新型注塑机的更好应用和技术突破。注塑机在工业标准化、小型化和工业智能化三大技术领域发展迅速。此外，它完全可以满足现代人追求节能高效的生活需求。只有从生产工艺的角度，在各种模具、原材料和加工设备的批量使用过程中进行严格的质量管理，才能真正适应当前模具市场不断变化的应用需求。

参考文献：

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