一、气体辅助注塑成型简介
传统的注塑方法不适于生产厚壁工件，这是因为塑料的低导热性和相对较高的收缩率导致较长的工作周期和严重的收缩痕迹，致使制品的厚壁表面出现凹陷，甚至使整个制品产生翘曲变形，另外，传统的注塑方法也不适用于封闭的中空工件，因不可能抽出型芯。
气体辅助注塑成型(简称气辅成型)技术是20世纪90年代末才进入实用阶段的一项新技术，它解决了以上两个问题：
1）、基本上所有用于注塑的热塑性塑料（加强或不加强），及一般工程塑料（如 pps，pai，pes）皆适用于气体辅助注塑。
2）、基本上，气体辅助注塑系统可配合不同牌子的注塑机，只要是这些注塑机是配备有：
a弹弓射咀，以防止高压气体跑进到注塑机的螺杆里；
b注塑机的螺杆行程配备电子尺行程开关；

１、 原理
在气体辅助成型过程中，将惰性气体(一般为氮气)在压力下注射到模具型腔的熔料内。气体作为临时的无比柔韧的型芯件，可在任何厚截面上形成中空。

2、系统由四个部分组成
A．氮气来源部分 B．氮气增压部分 C．氮气控制部分 D．氮气注入部分
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① 氮气产生机 ① 气驱式增压机 ① 简易式控制台 ① 模具气针进气
② 购瓶装氮气 ② 电动式增压机 ② 箱柜式控制台 ② 氮气射咀进气

3、气体辅助注射成型的流程 以短射制程为例，一般包括以下几个阶段。
*阶段：按照一般的注塑成型工艺把一定量的熔融塑胶注射入模穴；
第二阶段：在熔融塑胶尚未充满模腔之前，将高压氮气射入模穴的*；
第三阶段：高压气体推动制品*尚未冷却的熔融塑胶，一直到模穴末端，zui后填满模腔；
第四阶段：塑胶件的中空部分继续保持高压，压力迫使塑料向外紧贴模具，直到冷却下来；
第五阶段：塑料制品冷却定型后，排除制品内部的高压气体，然后开模取出制品。

二、系统组成说明
（一）氮气源
氮气的纯度要求98.5%以上，其来源主要有以下几种方式：
1、钢瓶氮气；2、液氮（杜瓦瓶）；3、氮气产生机现场制氮
前两种用氮方式的优点在于根据需要购置，无须设备初始投资，但缺点在于受氮气源控制，而且氮气的单位使用成本较高。
氮气产生机因其投资小，随用随制的便捷性以及氮气使用的经济性，越来越成为用户的*。
(二)氮气产生机
 是从原料费用为零的大气中简单地提取氮气的装置，分变压吸附（PSA）装置和膜分离装置，PSA氮气机更是因为其自身的优势逐渐取代膜分离装置
a 结构紧凑、体积小、轻便，可节省占地空间。
b 从空气中取氮，原料无限，回收率高，能耗小，氮气成本低。
c 操作简单，微电脑控制，只要轻按电钮，几分钟可产出合格氮气。
d 无运动部件，无噪音、无污染，可连续产气，几乎不需维修。
e 根据实际实际需要选择机型，投资小
f 氮气纯度变化小。微电脑可精确地将氮气纯度控制在很小变化范围内，氮气无浪费现象，替客户节省电费。
（三）氮气增压
对低压氮气进行增压，以满足气体辅助注塑工艺的高压要求，其基本要求是：压力、气量、纯度
①压力要求：高压氮气源设备所产生的氮气zui高压力要达到350bar，并且必须能够自动调节；
②气量要求：要满足3付气辅模具同时进行稳定生产，高压氮气供给量应达到300NL/min；
                   要满足4付气辅模具同时进行稳定生产，高压氮气供给量应达到450NL/min；
③纯度要求：氮气纯度达到99.5％可以保证当前所有材料的气辅工艺正常进行。

增压方式分为两种：
⑴气驱式增压机：[FS:PAGE]这种配置比较经济，操作方便，但其输出的高压氮气流量较小，较难满足耗氮气量大且注塑周期很短的产品生产。
⑵电动高压压缩机：可提供较大的高压氮气流量，可以同时供给几个控制台输出气量，控制多副模具生产。

 

（四）气辅压力控制器
压力控制范围：1～345Bar
速率控制范围：0.1～99.9s
时间设定范围：0.1～99.9s
控制分段数：5段控制
压力误差：≤0.8％
反应时间：≤0.01s

气辅压力控制器的特点：
1、 控制原理：采用程序控制器、高压传感器与高压电磁阀组成真正的高压闭环控制，控制精度高，反应迅速。
2、 部件:采用当今*的自动控制技术，气路控制部分只需采用三个同型号的高压电磁阀与一个高压传感器即可，部件种类少，可靠性高，维修保养简单。
3、 气路结构：所有的气动元件均安装在一块底板上，气路做在底板上。避免管道连接不可靠，漏气伤人。不用管道连接，产品也比较整洁。维修拆卸方便。
4、 气路组合：我们采用模块化设计方式，可根据你的实际需求配置整个系统。可以任意组合成壹组、两组、三组乃至N组独立注气气路，无需另购设备。
5、 机械结构不同：结构紧凑，体积小可安装在紧邻气体注射的地方（如注射成型机或模具上）。因此气体消耗量zui少，保证反应快速。
6、连接方式：可以即插即用于任何型号的注射成型机中，从注射成型机上获得安全门、注射、合模、开模及急停等信号，与注射成型机形成安全互锁功能，防止错误操作，保证生产安全。
7、供电方式：从注射成型机上获得电源，由注射成型机直接供电，方便实用。
8、用料：我公司生产的气体压力控制器选用MOTOROLA公司生产的程序控制器，选用德国HYDAC公司生产的压力传感器，选用德国NORGREN公司生产的高压电磁阀，选用美国PARKER公司生产的过滤器及管接头，可靠性高。

三、气辅系统技术要点：
gasmold成型过程，氮气主要是取代注塑机保压功能，因此气体进气时间与压力大小都要配合产品厚度、材料、流动长度及气道大小、气针位置，因此过程中氮气不可漏气或有压力不足现象，另外其它如设备气针、塑料等因素都要考量，生产现场要留意设备与气压控制监视压力曲线。
气道设计与气针是气体辅助注塑技术要领，产品气道设计除了解决品质改善外，更需要注意成品生产优良率及降低成本，尤其是产品厚度大小与气道断面尺寸及气道安排位置很重要，另需注意浇口与气针。
1、调整气道成型压力：气体压力不宜太快与太大，调整气道时间与压力曲线，使产品气道中空化得到改善
2、热流道浇口：采用热流道时其浇口务必为开式浇口，且要加工良好无溢料，否则会将气针堵住造成排气不良而出现气爆。
3、在无表面收缩状况下加长进气延迟时间及高压保压，压力降低也可改变横向渗透

 总之，要能善用其优势，并克服其缺点与瓶颈，从而可以达成公司营运目标：
（1）产品快速完成导入批量生产；
（2）提高产品优良率与设备稼动率；
（3）善用此技术从整合多零件设计为一体化，减少零件费与组合成本，同时提高产品特殊外型或功能，进一步提升产品附加价值。  

四、优点
1、减少产品变形：低的注射压力使内应力降低，使翘曲变形降到zui低；
2、减少锁模压力：低的注射压力使合模力降低，可以使用小吨位机台；
3、提高产品精度：低的残余应力同样提高了尺寸公差和产品的稳定性；
4、减少塑胶原料：成品的肉厚部分是中空的，减少塑料zui多可达40％；
5、缩短成型周期：与实心制品相比成型周期缩短，不到发泡成型一半；
6、提高设计自由：气体辅助注射成型使结构完整性和设计自由度提高；
7、厚薄一次成型：对一些壁厚差异大的制品通过气辅技术可一次成型；
8、提高模具寿命：降低模腔内压力，使模具损耗减少，提高工作寿命；
9、降低模具成本：减少射入点，气道取代热流道从而使模具成本降低；
10、消除凹陷缩水：沿筋板和根部气道增加了刚度，不必考虑缩痕问题。
 

五、投入与产出分析
如果希望投入与产出能达成*率，就目前注塑业者而言，其一次投入成本较高，如果要降低成本则以产品*占优势，无论是结构强度与尺寸收缩小，或外观品质提升皆可以获得较高竞争力，如果有零件减少、一体化设计与工艺取代金属件SMC制程，则成本将大为降低，整体而言此技术非常有竞争力，
1、气体辅助注塑技术之投资成本

2、气体辅助注塑技术之回收利益

六、应用领域
气体辅助注塑技术，可应用于各种塑胶产品上，如电视机或音响外壳、汽车塑料产品、家私、浴室、橱具、家庭电器和日常用品、各类型塑胶盒和玩具等等。
气体辅助注塑技术在注塑行业中必定被受广泛应用。

气辅产品应用实例
气辅技术可在家电、汽车、家具、日常用品、办公用品等几乎所有塑料制品领域得到应用。
(1) 棒状制品：如手柄、衣架、椅撑等
(2)板类制品：如电视机外壳、空调外壳、冰箱外壳、箱体外壳等。
(3)特殊制品：如汽车内侧门板、汽车内饰件、整体座椅等☆ 可成型传统注射成型工艺难以加工的厚、薄壁一体的制品。