气辅成型
《气辅成型模具》课件
操作后检查
检查成型件是否符合要求，对不合格 品进行修整或报废处理。
操作注意事项
严格遵守操作规程，确保安全操作， 防止意外事故发生。
模具维护保养方法
01
02
03
日常保养
保持模具表面清洁，定期 检查密封件、气路、电路 等是否正常，对易损件进 行更换。
定期保养
对模具进行全面检查和维 护，清洗或更换冷却水路 ，对损坏部件进行维修或 更换。
05
案例分析
某公司气辅成型模具应用案例
案例概述
某公司在生产过程中面临成型困难的问题，通过引入气辅 成型模具技术，成功解决了问题并提高了生产效率。
技术应用
该公司采用了气辅成型模具技术，通过引入气体来辅助塑 料的成型过程，提高了产品的质量和生产效率。
经验教训
在应用气辅成型模具技术时，该公司遇到了一些技术难题 和挑战，但通过不断尝试和改进，最终成功实现了技术的 稳定应用。
绿色化
采用环保材料和节能技术，降低气辅成型模具的生产能耗和排放，满 足可持续发展要求。
气辅成型模具的市场需求预测
行业应用拓展
随着气辅成型技术的不断成熟， 气辅成型模具在汽车、家电、航 空航天等领域的应用将进一步拓
展。
定制化需求增长
随着个性化消费的兴起，气辅成型 模具的定制化需求将逐渐增长，对 模具的设计和制造能力提出更高要 求。
准备图纸
根据设计要求，制作详细的模 具图纸。
组装与调试
将各部分组装在一起，并进行 初步调试。
抛光与验收
对模具表面进行抛光处理，确 保表面质量，并进行最终验收 。
03
气辅成型模具的使用与维护
模具操作规程
操作前准备
检查气辅成型模具是否完好，确认气 源、电源是否正常，准备好所需材料 。
气辅注塑成型工艺
气辅注塑成型工艺这种成型工艺，对于很多工程师来说很陌生，因为平时大家接触的产品很少会用到这种成型工艺，包括我本人也是一样，直到我接触到一款产品，才慢慢了解，就是以下这个锅体。
锅体的把手部分，除了2个螺丝塞，整个把手是一个完整的塑胶件，且外观并没有缩水等缺陷，看下侧面和背面图。
咋一看，以为内部是实心的，实际上并不是，而是空心的，是利用了气体辅助注塑成型技术。
01气辅成型的原理气体辅助注塑系统，是把惰性气体（通常用氮气）经由分段压力控制系统直接注射入模腔内的塑化塑料里，使塑件内部膨胀而造成中空，但仍然保持产品表面的外形完整无缺。
气辅注塑成型可被认为是中空吹塑成型的变型，其过程是先向模具腔中注入经过准确计量的占模腔一定比例的塑胶熔体，这一过程称为“欠料注塑”，再直接往熔融塑胶中注入一定体积和压力的高压氮气，气体在塑胶熔体的包围下沿着阻力最小的方向扩散前进。
由于靠模壁部分的塑胶温度低，表面粘度高，而製作较厚部分中心塑胶熔体的温度高，粘度低，所以气体容易对中心塑胶熔体进行穿透和排空，在制件的厚部形成中空气道，而被气体所排空的熔融塑胶又被气体压力推向模具末端直至充满模具型腔，在冷却阶段压缩气体对塑胶熔体进行保压补缩。
待制品冷却凝固后再卸气，然后开模顶出。
以上气辅成型过程实际上分为四个阶段：熔体短射、气体注射、气体保压、气体排出和制件顶出。
02气辅成型的方法除了常规的欠料注塑成型法，还有：1.副腔成型法（也叫满料注塑法）2.型芯成型法3.熔体回流成型法上面的锅体的把手猜测是采用了副腔成型法（也叫满料注塑法）：具体细节可参考下图：03气辅注塑成型与普通注塑成型的区别主要区别在于多了一套气辅设备：（1）普通注塑机（计料精度稍高些为好）。
（2）氮气控制系统，包括自封闭式气辅喷嘴。
（3）高压氮气发生器。
（4）工业氮气钢瓶以及提供增压动力的空气压缩机。
（5）为气体辅助注射设计制造的模具。
（6）气辅注塑气辅喷嘴喷嘴进气方式，即使用专用的自封闭式气辅喷嘴，在塑料注射结束后，将高压气体依靠喷嘴直接进入塑料内部，按气道形成一个延展的封闭空间—气腔并保持一定压力，直至冷却，在模具打开之前，通过座台后退使喷嘴与制品料道强行分离，使气体排出制品。
单元2-03气体辅助成型工艺及模具.
二、气辅成型的工艺过程
3.熔体回流法气辅成型
二、气辅成型的工艺过程
4.型芯活动法气辅成型
三、气辅成型的设备配置
注射机：对注射量和注射压力的控制精度 要高
气辅装置：标准氮气发生器、控制单元、 氮气回收装置。
进气喷嘴
四、气辅成型的技术特点
可消除塑件缩痕，提高表面质量 塑件翘曲变形小 所需锁模力小 可减轻塑件的重量 所需冷却时间少 塑件易成型
六、气体辅助注射成型模具设计要点
2．浇注系统 气体辅助注射成型推荐采用点浇口，普通流道和热流道均可，热流道宜采 用针阀式喷嘴。 3．模具温度 气体辅助注射成型模具温度控制的原则是，气道部位应保证气体推动熔体 顺利充模，它的冷却状态与延时充气阶段有-密切关系，要考虑在延时充气 的时间里形成必要的冷凝层厚度。而非气道部位，应较快冷却，以防气体乱 窜。为此，模具的气道部位温度一般比非气道高。 4．脱模机构 气体辅助注射成型推出元件(推杆)着力点应在加强肋或其它厚实处。
五、气辅成型的应用
把手、手柄类零件
熔体射入型腔充填到型腔体积的60～70%时，停止注射熔体，开 始注入气体，直至保压冷却定型。
五、气辅成型的应用
大平面的薄壁、偏壁零件
熔体充填到型腔体积的90～98%时，开始进气，由气体填充因 熔体体积收缩而产生的空间, 大大降低制品翘曲变形。
六、气体辅助注射成型模具设计要点
气体辅助注射成型模具的基本结构与普通注射模相同，但注气系统(气 道和气体喷嘴)、模具温度调节、浇注系统、脱模机构设置等方面与普通注 射模是有区别的。热固性塑料在注塑过程中温度和粘度的变化
1．气道设计 为了达到气体辅助注射成型的目的，气道布置、气道结构尺寸及气体 注入的位置是关键。 气道一般设于塑料制品加强肋、交角等厚实部位，在整个型腔中，气道 要均衡布置，大小适中，截面形状、转角处等应有利于氮气推动熔体顺利 流动，保证氮气按预定的路线充模，并尽可能延伸到靠近型腔最后充填的 区域，以获得中心空而外形完整的塑料制品，防止气体乱窜、形成回路或 无法收回氮气。为此，必须正确设计气道部位的截面形状和尺寸。
气辅成型工艺
气辅成型工艺气辅成型工艺是一种常见的工艺方法，广泛应用于各个行业中，特别是在塑料加工领域。
这种工艺利用气体的辅助作用，能够有效地改善成型过程中的各种问题，提高产品的制造质量和生产效率。
气辅成型工艺最早应用于塑料吹塑，主要用于制作生活用品和包装材料等。
随着工艺的不断发展和创新，气辅成型工艺在其他领域，如金属、陶瓷等材料的成型和加工中也得到了广泛应用。
气辅成型工艺主要是通过在成型过程中引入气体，使原材料在特定的条件下快速膨胀、充填和成型，从而得到所需的形状和尺寸。
这种工艺的最大特点是成型速度快、制造效率高，同时能够保持较高的产品质量和精度。
气辅成型工艺的基本原理是利用气体的压力和流动性。
在成型过程中，首先将待成型的材料加热到一定温度，使其变得可塑性，并注入成型模具中。
然后，在充填材料的同时，用高压气体将材料膨胀起来，使其充分填充模具的空腔。
当材料冷却固化后，即可取出成型品，完成整个成型过程。
气辅成型工艺具有以下几个主要优点：1.成型速度快：由于气辅成型工艺利用气体的压力和流动性，可以实现材料的快速充填和膨胀，因此成型速度较快。
2.高效节能：相比传统的成型工艺，气辅成型工艺能够在短时间内完成成型过程，从而提高了生产效率。
同时，由于成型时只需加热和膨胀材料，相较于其他加热制造工艺，能够有效地节约能源和材料。
3.产品质量好：气辅成型工艺能够实现材料的快速膨胀和充填，将材料完全填充模具的空腔，因此成型品的表面光洁度好，尺寸精度高，并且能够保持一致性。
4.成型范围广：气辅成型工艺不仅适用于塑料，还可以应用于金属、陶瓷等其他材料的成型和加工。
并且模具的制作相对简单，可以根据需要设计和制造不同形状和尺寸的模具。
气辅成型工艺在各行各业中得到了广泛的应用，例如：1.包装行业：利用气辅成型工艺可以制作出各种塑料包装容器，如瓶子、罐子、盒子等。
这些容器具有良好的密封性和防潮性能，能够有效保护包装物的品质。
2.汽车制造业：汽车零部件的成型通常采用气辅成型工艺，如车灯、车身、内饰等。
气体辅助成型
氣體輔助射出成型技朮氣體輔助射出成型是在射出成型過程中將氮氣射入模穴內，並以氮氣進行保壓，因而使成品掏空減重，防止成品收縮凹陷並降低成型所需壓力，因此又稱為「氮氣中空射出成型」或「低壓中空射出成型」，簡稱氣輔。
氣體輔助成型技朮分內部成型和外部成型內部氣體輔助射出成型主要包含下列步驟：1.將定量塑料注入模具內。
2.氮氣射出：使成品掏空減重，並輔助塑料流動。
3.氮氣保壓：因塑料冷卻收縮，因此氮氣會進行二次滲透（secondary penetration），並防止成品凹陷翹曲。
4.釋放高壓氮氣：將模穴內的氮氣釋放出來。
內部氣體輔助射出成型有哪些優點?1. 對粗厚型成品：a.節省塑料，成品輕量化20~50%。
b.成型週期縮短（冷卻時間縮短）可達20%。
c.減少後加工。
2. 對平板型成品：a.設計多樣化。
b.外觀改良，電鍍效果佳。
c.消除成品厚肋骨的凹陷現象。
d.實現低壓成型、鎖模力降低。
e.成品殘留應力小、降低成品翹曲變形。
f.可用較厚的肋﹐角板等補強件﹐增加成品結構剛性﹐使產品的厚度減少。
g.減少零件數。
應用氣輔成型有無塑料的限制?氣輔成型已成功應用於各種熱塑性塑膠如PP、PE、ABS、PC/ABS、PC、PS、PVC、PPO、PBT、TPU…等塑料，但是熱固性塑膠較不適用，而高含量之填充材塑料則會有表面品質問題要使用氣體輔助射出技術需有下列設備：1.射出成型機2.氣體輔助射出裝置3.氮氣產生機或氮氣瓶4.空氣壓縮機5.必要的成型週邊設備氣體輔助射出成型所牽涉的技術包括模具設計、成品設計、氣針位置的分析設計、氣輔裝置本身的技術、射出成型技術、成型不良的排除、模流分析技術等。
模具設計時需注意﹕氣道盡可能循二或多面交匯處或粗厚處行﹐主氣道以一氣呵成（一氣道）為原則﹔避免閉路式氣道﹔避免氣道相臨太近﹔准確的熔膠射入量非常必要﹔均勻的冷卻非常必要﹔延伸氣道至最后充填處﹐最后充填處應處在非外觀面上﹔當氣道分支時﹐支氣道末端可以階梯式縮小﹐以防氣體加速﹔氣道太小可能引起滲透﹐太大可能引起融合線或氣陷。
气体辅助成型综述
注射成型产品及模具设计综述引言：人们很早就开始研究如何彻底消除裂痕而又能节省材料的有效方法。
曾经研究过的方法有低压注塑、气体补压注塑、混合注塑、气体发泡成型等，但效果都不很理想。
气体辅助注塑工艺是将气体直接注入熔胶中，气体内的压力抵消了塑料在冷却过程中的体积收缩。
用这种方式注塑出来的制品，不仅没有裂痕，而且还有许多其他的优越性。
气体辅助注射成型技术(简称:气辅成型)是20世纪80年代在结构发泡成型工艺基础上发展起来的一项新兴的塑料注射成型技术，是塑料注射成型工艺技术中的一项革命。
气辅成型应用在最近一、二年来有强劲的增长趋势，它具有多种优点，但因为经验不足和气体不易控制，增加了气辅成型产品开发上的困难。
简要介绍：气辅注射模塑，又称气体注射模塑是一种创新的注射成型工艺。
它是自住复式螺杆注射机问世以来．注射成型工业上最重要的发展之一，它能用于生产无内应力、表面光滑且无凹陷的大型制件．在生产较厚的制件时，气辅注射模塑还可以通过减少所需的夹紧吨位、用材量和循环时间来降低制件成本．气辅注射模塑的工艺过程如图1所示。
首先把部分熔融的塑料注射到模具中．我们称此为“欠料注射”。
紧接着再注入一定体积或一定压力的惰性气体(通常为氮气)到熔融塑料流中。
由于靠近模具表面部分的塑料温度低、表面张力高．而处在制件较厚部分中心的塑料熔融体的温度高、粘度低，致使气体易于在制件较厚的部位(如加强筋)形成空腔．而被气体所取代的熔融塑料被推向模具的末端，形成所要成型的制件。
在气辅注射模塑中．由于气体的压力始终使塑料紧贴着模具的表面．制件较厚部分的外表面不能形成“凹陷”．大大提高了制件的质量。
此工艺不但简化了模具设计，降低了模具成本．还增加了制件设计的灵活性。
在合理的设计下，可使制件的重量比传统注射模塑减少10--50%，且使制件得到较高的强度与重量比。
另外。
氮气充满制件的气体压力与传统注射模塑所需的压力柑比要小得多．因此所需的模具夹紧力也较小。
气体辅助成型技术
三.進氣嘴
1.根據進氣位置的不同可分為兩類: (1) 一類是特殊結構的注塑機噴嘴,氣體與熔體都通過
這個噴嘴進行注射. (2) 另一類是有獨特氣體通道的專用氣嘴.
2.進氣嘴結構
進氣嘴結構可分為彈簧復位型和間隙出氣型兩類.
5. 技術關鍵
1. 模具及制品設計
* 氣體入口位置及氣道設計是氣輔注射成型模具和制品設計的關鍵. 入口位置設計時應注意:入口位置應盡可能靠近澆口部位,不能形成 氣體環流狀態;注氣口注入氣體流動方向應與樹脂流動方向一致.
(2) 轉換時間 當注射結束時,合理選擇氣體的轉換時間,可以避免流動前沿停止流 動和在制件表面出現可見的滯留痕或形不成氣道.因為注入氣體過 早,熔體外表無充分冷卻,氣體易穿破熔體;過晚,熔體冷卻,氣體不 能形成氣道或在制件表面形成滯流痕.
(3) 氣體壓力 注氣開始時較高的壓力和以后稍低的壓力為氣體通道成型和定型所需.
1.壓力生成設備. 它必須保證注氣系統可得到高壓氣體.一般使用氮氣,氮氣提供方式 有三種:瓶裝氮氣,液體氮氣和氮氣發生器.氣體壓力一般為5~32MPa, 最高可達100MPa.
2.氣體注射控制單元 新工藝參數:氣體起射時間,氣體注射延遲時間,氣體注射壓力或流 量,氣體射入時間. 其中氣體起射時間由螺杆位置觸發. 所有工藝參數中,氣體充填,保壓過程中氣體壓力控制的精度對產品 質量的影響最大.
* 連續壓力產生法 利用專門壓縮裝置來產生高壓氣體,包括壓縮機和儲壓罐,壓縮機的運 轉保證了儲壓罐的壓力恆定,壓力一般為30MPa .
優點: 1. 壓力分布可以用壓力控制裝置來自由選擇. 2. 具有不同壓力需求的幾個註射點或幾台氣體輔助注 射成型機可用同一套注氣系統.
二.注氣系統
注氣系統包括壓力生成設備用氣體注射控制單元.
气辅产品成型工艺
气辅产品成型工艺气辅成型应用在最近一、二年来有越来越多的趋势，它具有多种优点，但因为经验不足和气体不易控制，增加了气辅成型、调试的困难。
本文说明了气辅成型的物性，希望在气辅产品调试时有所参考.一、成型原理气辅成型（GIM）是指在塑胶充填到型腔适当的时候（90%~99%）1所示）。
1、驱动塑胶流动以继续填满模腔；2、成中空管道，减少塑料用量，减轻成品重量，缩短冷却时间及更有效传递保压压力。
由于成型压力可降低而保压却更为有效，更能防止成品收缩不均及变形。
气体易取最短路径从高压往低压（最后充填处）穿透，这是气道布置要符合的原则。
在浇口处压力较高，在充填最末端压力较低。
二、气辅成型优点1、减少残余应力、降低翘曲问题：传统注塑成型，需要足够的高压以推动塑料由主流道至最外围区域；此高压会造成高流动剪应力，残存应力则会造成产品变形。
GIM中形成中空气体流通管理（Gas Channel）则能有效传递压力，降低内应力，以便减少成品发生翘曲的问题。
2、消除凹陷痕迹：传统注塑产品会在厚部区域如筋部（Rib＆Boss）背后,形成凹陷痕迹(Sink Mark),这是由于物料产生收缩不均的结果,但GIM 则可借由中空气体管道施压,促使产品收缩时由内部向外进行,则固化后在外观上便不会有此痕迹.3、降低锁模力：传统注塑时高保压压力需要高锁模力,以防止塑料溢出,但GIM所需之保压压力不高,通常可降低锁模力需求达25~60%左右.4、减少流道长度：气体流通管道之较大厚度设计,可引导帮助塑料流通,不需要特别的外在流产设计,进而减低模具加工成本,及控制熔接线位置等.5、节省材料:由气体辅助注塑所生产的产品比传统注塑节省材料可达35%,节省多少视产品的形状而定.除内部中空节省料外,产品的浇口(水口)材料和数量亦大量减少,例如38寸电视前框的浇口(水口)数目就只有四点,既节省材料的同时亦减少了熔接线(夹水纹).6、缩短生产周期时间:传统注塑由于产品筋位厚、柱位多，很多时都需要一定的注射、保压来保证产品定形，气辅成形的产品，产品外表看似很厚胶位，但由于内部中空，因此冷却时间比传统实心产品短，总的周期时间因保压及冷却时间减少而缩短。
注塑成型过程中气体辅助成型技术的应用前景探讨
注塑成型过程中气体辅助成型技术的应用前景探讨气体辅助成型技术是注塑成型过程中的一种新型辅助成型技术。
通过气体辅助，可以在注塑成型过程中形成中空结构或内腔结构，从而实现更加复杂的产品设计和制造。
本文将就气体辅助成型技术的应用前景进行探讨。
一、气体辅助成型技术的原理和优势气体辅助成型技术是在注塑成型过程中通过注入气体来形成产品内部空洞或内腔结构的一种技术。
其原理是在注塑过程中，先在产品的一部分或全部空腔中注入压缩空气或氮气等气体，然后在注塑过程中根据产品设计的需要控制气体的压力和流动，使气体膨胀，从而形成所需的空洞或内腔。
相对于传统的注塑成型技术，气体辅助成型技术具有以下优势：1. 实现产品轻量化：通过气体辅助成型，可以在产品内部形成空洞或内腔结构，减少产品的材料用量，从而实现产品轻量化，降低物料成本，并且可以降低产品重量，提高产品的使用性能。
2. 提高产品的强度和刚度：通过气体辅助成型，可以在产品内部形成加强筋和骨架结构，提高产品的强度和刚度，使产品更加坚固耐用。
3. 实现产品设计的更大自由度：通过气体辅助成型，可以在产品设计上实现更大的自由度，灵活性更高，可以制造出更为复杂、精密的产品。
4. 提高生产效率：由于气体辅助成型可以一次性实现多个镶嵌件的成型，因此可以提高生产效率，降低生产成本。
5. 减少废品率：气体辅助成型能够减少由于变形、翘曲等问题导致的废品率，提高产品的成形质量。
二、气体辅助成型技术的应用前景随着工业自动化水平的提高和人们对产品质量和性能要求的提高，气体辅助成型技术在注塑成型中的应用前景越来越广阔。
以下是其应用前景的具体探讨：1. 制造电子产品组件在电子产品制造过程中，一些组件需要在内部形成空洞或内腔结构，以容纳电路板和电子元器件。
传统注塑成型很难实现这种内部空洞的制造，而气体辅助成型技术能够轻松地实现这种需求。
因此，气体辅助成型技术在制造电子产品组件方面有着广阔的应用前景。
2. 制造汽车零部件汽车行业是注塑成型的重要应用领域之一，而气体辅助成型技术正好满足了汽车零部件制造上的一些需求。
气辅成型模具课件
尺寸精度
确保模具各部分尺寸精度 符合设计要求，采用测量 设备和质量控制方法进行 检测。
表面质量
提高模具表面光洁度和平 整度，减少表面缺陷和磨 损，以提高产品的外观和 性能。
结构完整性
对模具结构进行强度和刚 性分析，确保模具在使用 过程中不会发生变形或损 坏。
制造过程中的常见问题与解决方案
尺寸超差
严格控制加工过程中的尺 寸变化，及时调整工艺参 数和修正工具，确保尺寸 精度符合要求。
汽车发动机盖板
设计难点
零件形状复杂，需要高精度成型
解决方案
采用气辅成型技术，设计专用模具，优化模具 结构，提高成型精度
案例二：某家电产品的气辅成型模具制造
零件名称
空调室外机外壳
设计难点
零件尺寸大，重量重，需要高强 度材料和先进工艺
解决方案
采用高强度钢材，设计专用模具 ，采用气辅成型技术，优化工艺
流程
降低材料成本；
特点 提高制品的刚性和韧性； 提高生产效率。
气辅成型技术的应用领域
01
汽车行业
汽车内饰件、保险
杠、仪表盘等；
02
家电行业
洗衣机、冰箱、空 调等零部件；
04
其他
医疗器械、玩具、
03
日用品等。
电子产品
手机壳、平板电脑 外壳等；
气辅成型技术的发展历程1 23 Nhomakorabea起源
20世纪80年代初期，美国杜邦公司研发出气辅成型技术；
THANKS
确保加工精度和表面质量，以满足制品的尺寸和外观要求。
模具热处理与表面处理
根据模具材料和性能要求，制定 合理的热处理工艺。
对模具表面进行硬化处理、镀层 或喷涂等表面处理，以提高耐磨
气辅成型工艺
气辅成型工艺
气辅成型工艺是一类工艺，它将空气与塑料原料相结合，用于制造精密塑料件，主要用于汽车、电器、日化等行业。
一、气辅成型工艺的优点
1、产品精度高。
气辅成型工艺可以为制造的产品带来极高的精度，使产品的尺寸准确无误。
2、可以大大降低产品的成本。
相比传统的冲压成形技术，气辅成型工艺可以节约原材料，更低的生产成本和能源消耗大大降低产品成本。
3、噪音降低。
气辅成型过程几乎没有噪音，可以为操作者带来良好的工作环境。
二、气辅成型工艺的缺点
1、产品精度无法得到保证。
空气力加工速度较快，但很难控制空气流量，因此产品的精度无法得到保证。
2、加工质量不稳定。
由于空气流动的速度不够稳定，产品的加工质量有可能不稳定，影响最终的产品质量。
3、生产效率低。
由于气辅成型工艺的循环加工过程较为复杂，时间耗费较长，因而生产效率较低。
三、气辅成型工艺的发展前景
气辅成型工艺是一种新兴的工艺，它可以将塑料原料和空气相结合，制造出精密的表面结构，从而可以满足多种不同行业客户的要求。
可持续发展和资源节约能力也使得它在未来有良好的发展前景，可以期待更多的应用场景出现。
气辅成型
气辅注塑成型概述气体辅助注塑成型具有注射压力低、制品翘曲变形小、表面质量好以及易于加工壁厚差异较大的制品等优点,与传统的注射成型工艺相比，气体辅助注塑成型有更多的工艺参数需要确定和控制，因而对于制品设计、模具设计和成型过程的控制都有特殊的要求。
气辅注塑成型原理气体辅助注射成型过程首先是向模腔内进行树脂的欠料注射，然后把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中，气体沿着阻力最小方向流向制品的低压和高温区域。
当气体在制品中流动时，它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面，这些置换出来的物料充填制品的其余部分。
当填充过程完成以后，由气体继续提供保压压力，将射出品的收缩或翘曲问题降至最低。
何谓「气体辅助射出成型」?「气体辅助射出成型」是在射出成型过程中将氮气射入模穴内，并以氮气进行保压工程，因而使成品掏空减重，防止成品收缩凹陷并降低成型所需压力，因此又称为「氮气中空射出成型」或「低压中空射出成型」，简称气辅。
气辅注塑成型有下列优点：1、减少内部的残留应力，从而减弱甚至完全消除翘曲变形状况，同时增加其机械强度和刚性；2、成品肉厚部分的中央是中空的，可以减少原料,减少资源的浪费3、缩短成型周期的同时也减少或消除加强筋造成的表面收缩凹陷现象；4、降低制品的收缩不均匀性，提高制品的精密度；5、大量减少锁模力，可以用小吨位的注塑机替代大吨位的注塑机；6、利用气道来形成加强结构，提高成品的强度；7、减少进料射入点；8、改变传统成品设计观念，能使用一体化设计来减少附属的零组件。
气体辅助注塑成型的优点低的注射压力使残余应力降低，从而使翘曲变形降到最低；低的注射压力使合模力要求降低，可以使用小吨位的机台；低的残余应力同样提高了制品的尺寸公差和稳定性；低的注射压力可以减少或消除制品飞边的出现；成品肉厚部分是中空的，从而减少塑料，最多可达40％；与实心制品相比成型周期缩短，还不到发泡成型的一半；气体辅助注塑成型使结构完整性和设计自由度大幅提高；对一些壁厚差异较大的制品通过气辅技术可以一次成型；降低了模腔内的压力，使模具的损耗减少，提高其工作寿命；减少射入点，气道可以取代热流道系统从而使模具成本降低；沿筋板和凸起根部的气体通道增加了刚度，不必考虑缩痕问题；极好的表面光洁度，不用担心会像发泡成型所带来的漩纹现象。
气辅成型技术
气辅成型技术在注塑业中又称气体辅助住宿和中空成型，在近10年来发展起来的革新成型技术，也可说是注塑技术的第二次革命。
目前该技术主要用于汽车、大型家电等大件注塑行业。
其主要原理是：先注入一定量的熔融塑胶（通常为90%-98%,以产品的总胶量而言）可通过分析计算+经验。
然后再在熔融塑胶内注入高压氮气，高压氮气在熔融的塑胶内沿预设的路径形成气道（最好是和流向一致当然有特殊具体情况你决定）。
使不到100%的熔融塑胶充满整个模腔，此后进入保压阶段，同时冷却，最后排气、脱模。
高压氮气进入塑料后自然会穿越粘度低（温度高）和低压的部位，并中在冷却过程中利用气体高压来保压而紧贴模具壁成型。
此项技术除需传统注塑设备外，还需所体辅助注塑控制系统（新科益有MDI控制器）。
与传统的注塑成型相比，气体辅助注塑成型有下列优点：1.减少内部的残留应力，从而减弱甚至完全消除翘曲变形状况，同时增加其机械强度和刚性。
2.成品壁厚部分的中央是中空的，可以减少原料，特别是短射和中空型的模具，塑料最多可以节约达30％。
3.减少或消除加强筋造成的表现收缩凹陷现象。
4.降低制品的收缩不均，提高制品的精密度。
5.设备耗减，大量减少锁模力，可以用小吨位的注塑机替代大吨位的注塑机。
6.利用气道来形成加强结构，提高成品的强度。
7.减少射入点。
8.缩短成期。
9.厚薄比大的制品也能通过气辅一次成型。
10。
改变传统成品设计观念，能使用一体化设计来减少附属的零组件。
缺点：1.由于所体具有压缩特征因而不容易作精确控制，加上对周围操作环境敏感，因此工艺的重复性与稳定性比传统工艺差。
2.国内技术和经验问题导致资源较浪费（废品率高）。
目前用于的产品有：汽车门把手、座椅、保险杠、门板、电视机外客、空调、冰箱、马桶........你说呢曾做过：汽车门把手、门板、雪上摩托前罩三类7款。
气体辅助注塑成型的预注塑部分与普通注塑成型一样，主要增加了一个氮气注射和回收系统。
根据注气压力产生方式的不同，目前，常用的气体注射装置有以下两种：（1）不连续压力产生法即体积控制法，如Cinpres公司的设备，它首先往汽缸中注入一定体积的气体（通常是氮气），然后采用液压装置压缩，使气体压力达到设定值时才进行注射充填。
气体辅助成型
氣體輔助射出成型技朮氣體輔助射出成型是在射出成型過程中將氮氣射入模穴內，並以氮氣進行保壓，因而使成品掏空減重，防止成品收縮凹陷並降低成型所需壓力，因此又稱為「氮氣中空射出成型」或「低壓中空射出成型」，簡稱氣輔。
氣體輔助成型技朮分內部成型和外部成型內部氣體輔助射出成型主要包含下列步驟：1.將定量塑料注入模具內。
2.氮氣射出：使成品掏空減重，並輔助塑料流動。
3.氮氣保壓：因塑料冷卻收縮，因此氮氣會進行二次滲透（secondary penetration），並防止成品凹陷翹曲。
4.釋放高壓氮氣：將模穴內的氮氣釋放出來。
內部氣體輔助射出成型有哪些優點?1. 對粗厚型成品：a.節省塑料，成品輕量化20~50%。
b.成型週期縮短（冷卻時間縮短）可達20%。
c.減少後加工。
2. 對平板型成品：a.設計多樣化。
b.外觀改良，電鍍效果佳。
c.消除成品厚肋骨的凹陷現象。
d.實現低壓成型、鎖模力降低。
e.成品殘留應力小、降低成品翹曲變形。
f.可用較厚的肋﹐角板等補強件﹐增加成品結構剛性﹐使產品的厚度減少。
g.減少零件數。
應用氣輔成型有無塑料的限制?氣輔成型已成功應用於各種熱塑性塑膠如PP、PE、ABS、PC/ABS、PC、PS、PVC、PPO、PBT、TPU…等塑料，但是熱固性塑膠較不適用，而高含量之填充材塑料則會有表面品質問題要使用氣體輔助射出技術需有下列設備：1.射出成型機2.氣體輔助射出裝置3.氮氣產生機或氮氣瓶4.空氣壓縮機5.必要的成型週邊設備氣體輔助射出成型所牽涉的技術包括模具設計、成品設計、氣針位置的分析設計、氣輔裝置本身的技術、射出成型技術、成型不良的排除、模流分析技術等。
模具設計時需注意﹕氣道盡可能循二或多面交匯處或粗厚處行﹐主氣道以一氣呵成（一氣道）為原則﹔避免閉路式氣道﹔避免氣道相臨太近﹔准確的熔膠射入量非常必要﹔均勻的冷卻非常必要﹔延伸氣道至最后充填處﹐最后充填處應處在非外觀面上﹔當氣道分支時﹐支氣道末端可以階梯式縮小﹐以防氣體加速﹔氣道太小可能引起滲透﹐太大可能引起融合線或氣陷。
气辅成型
气辅成型（GIM）是指在塑胶充填到型腔适当的时候（90%~99%）注入高压惰性气体，气体推动融熔塑胶继续充填满型腔，用气体保压来代替塑胶保压过程的一种新兴的注塑成型技术.要点：1、计量管理。
2、利用气辅控制器把高压氮气直接压入到模腔内熔胶里。
3、使塑件内部膨胀而造成中空。
编辑本段气辅成型的优点1、降低产品的残余应力，使产品不变形。
2、解决和消除产品表面缩痕问题，应用于厚度变化大的产品。
3、降低注塑机的锁模力，减少成型机的损耗。
4、提高注塑机的工作寿命。
5、节省塑胶原材料，节省率可达百分之三十。
6、缩短产品生产成型周期时间，提高生产效率。
7、降低模腔内的压力，使模具的损耗减少和提高模具的使用寿命。
8、对某些塑胶产品，模具可采用铝合金属材料。
9、简化产品的繁复设计。
编辑本段气辅成型过程• 合模• 射座前进• 熔胶充填• 气体注入• 预塑计量（气体保压）• 射座后退（排气卸压）• 冷却定型• 开模• 顶出制件编辑本段气体辅助注塑周期1、注塑期以定量的塑化塑料充填到模腔内。
（保证在充气期间，气体不会把产品表面冲破及能有一理想的充气体。
）2、充气期可以注塑期中或后，不同时间注入气体。
气体注入的压力必需大于注塑压力，以致使产品成中空状态。
3、气体保压期当产品内部被气体充填后，气体作用于产品中空部分的压力就是保压压力，可大大减低产品的缩水及变形率4、脱模期随着冷却周期的完成，模具的气体压力降至大气压力，产品由模腔内顶出。
编辑本段气辅成型所需的条件• 注塑成型机• 气体的来源（氮气发生器）• 输送气体的管道• 控制氮气有效流动的设备（氮气控制台）• 带有气道设置的成型模具（气辅模具）编辑本段成型条件的设定1、注塑机的设定o 原材料的烘干温度与传统成型一致o 料筒的塑化温度比传统注塑偏高o 模温要求较严，冷却水路布置要使冷却效果均衡o 注塑压力与传统注塑基本一致o 注塑速度一般采用高速填充2、氮气设备的设定a、氮气发生器的压力一般设定在30MPA左右b、氮气控制台要素的设定（延迟时间、气体压入时间、气体保持时间、气体放气时间、压力的设定、气体速率）气辅注塑成型技术 2009-6-22 中国设备网文字选择：大中小气辅注塑工艺是国外八十年代研究成功，九十年代才得到实际应用的一项实用型注塑新工艺，其原理是利用高压隋性气体注射到熔融的塑料中形成真空截面并推动熔料前进，实现注射、保压、冷却等过程，使产品形成真空。
气体辅助注塑成型简介
1.什么是气体辅助注射成型？
气体辅助注塑成型其原理是利用高压气体在塑件内部产生中空截面，利用 气体保压代替塑料注射保压，消除制品缩痕，完成注射成型过程。 气体辅助注塑成型的工艺过程主要包括塑料熔体注射、气体注射、气体保 压三个阶段。气体辅助注射成型过程首先是向模腔内进行树脂的欠料注射，然后 把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中，气体沿着阻力最小方向流向制品的低 压和高温区域。当气体在制品中流动时，它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面。 这些置换出来的物料充填制品的其余部分。当填充过程完成以后，由气体继续提 供保压压相比，气体辅助注塑成型有更多的工艺参数需要确 定和控制，因而对于制品设计、模具设计和成型过程的控制都有特殊的要求。
5. 气辅成型常见问题及对策
⑹气道与薄壁连接处缩凹 气道由于气体穿透，导致气道与薄壁接触部分壁厚较大，解决方法： 1.在气道与薄壁接触位置增设防缩槽 2.气道与薄壁连接处尽量不采用圆角过渡 3.尽量增大气道表面积，以利于迅速冷却 ⑺气体穿透不均 原因： 1.熔体流动不平衡 2.气道布局不合理 3.模具精度差，导致塑件壁厚不均 解决方法： 1.修改浇口布局 2.修改气道布局 3.提高模具制造精度
2.气体辅助注射成型有什么优点？
（1）解决制件表面缩痕问题，能够大大提高制件的表面质量。 （2）局部加气道增厚可增加制件的强度和尺寸稳定性，并降低制品内应力，减 少翘曲变形。 （3）节约原材料，最大可达40%～50%。
（4）简化制品和模具设计，降低模具加工难度。
（5）降低模腔压力，减小锁模力，延长模具寿命。 （6）冷却加快，生产周期缩短。
5. 气辅成型常见问题及对策
⑴制件表面银纹（streak） 浇口处料流速度过快，剪切速率过大 修改浇口类型，或者增大浇口尺寸，减小料流速度
塑料注塑气辅成型原理
塑料注塑气辅成型原理塑料注塑气辅成型是一种常见的塑料成型方法，它结合了注塑成型和气辅成型两种工艺，使得产品的成型效果更加精确和高效。
本文将从原理、工艺流程、优点和应用等方面介绍塑料注塑气辅成型。
一、原理塑料注塑气辅成型是指在注塑成型的过程中，通过加入气体辅助来实现产品的成型。
其原理是在注塑成型时，通过注射机将熔化的塑料注入模具中，然后在注塑过程中加入一定的气体，使得塑料在模具中充分膨胀，从而得到所需的产品形状。
注塑气辅成型可以有效地解决一些注塑过程中容易产生缺陷的问题，如翘曲、收缩等。
二、工艺流程塑料注塑气辅成型的工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 原料准备：选用适合注塑成型的塑料原料，并进行预处理，如干燥、混合等。
2. 模具设计：根据产品的需求设计模具，并制作成型模具。
3. 注塑成型：将预处理好的塑料原料放入注塑机的料斗中，经过加热、熔化后，通过注射机将熔化的塑料注入模具中。
4. 气辅成型：在注塑过程中，通过气体辅助装置向模具中注入一定的气体，使得塑料在模具中膨胀成型。
5. 冷却固化：待塑料在模具中冷却固化后，将成型产品从模具中取出。
6. 后处理：对成型产品进行修整、去除余料、清洁等处理。
三、优点塑料注塑气辅成型相比传统的注塑成型有以下几个优点：1. 产品质量好：通过气辅成型可以减少或避免一些常见的缺陷，如翘曲、收缩等，提高产品的质量。
2. 成型效率高：气辅成型可以在注塑过程中快速膨胀，提高成型效率，缩短生产周期。
3. 成本低：相比其他成型工艺，注塑气辅成型的设备和工艺要求相对简单，成本较低。
4. 适用范围广：注塑气辅成型适用于各种塑料材料，适用于各种形状的产品，具有很大的灵活性。
四、应用塑料注塑气辅成型在各个领域都有广泛的应用，特别是对于一些形状复杂、尺寸精确的产品，更加适用。
以下是一些常见的应用领域：1. 汽车零部件：如汽车灯罩、仪表盘等。
2. 家电产品：如电视外壳、空调面板等。
3. 医疗器械：如注射器、输液器等。
气辅成型
使用單位
群創光電
附屬設備
一套高壓氮氣提 供系統,兩台氣體 狀態控制機 兩套高壓氮氣提 供系統,兩台氣體 狀態控制機 兩套高壓氮氣提 供系統,四台氣體 狀態控制機
價格 (USD)
20,0000
備注
CPBG轉讓, 試模使用 中 已使用兩年 半,暫無需求, 設備閑置 已使用 約半年 評估未 購買
1
2
Cinpress
氣體輔助注射成型
• • • • • • • 氣輔成型原理 氣輔成型的特性 氣輔系統工作原理 氣輔成型設備 氣體管路的連接 ID07主面板氣輔成型分析 集團內氣輔成型技朮應用狀況
氣輔成型原理
氣輔成型的特性
氣輔成型的特性
氣輔成型并不能解決傳統成型中的所有不良,較好的氣輔成型產品需要 合適的成型條件及合適的注氣條件.
氣輔成型
35-40s 240g 350T 842.88NTD/H
預計可 節約成 本(NTD)
成型周期 產品重量 使用機台 工費率
650,000 6400,000 0 -160,000
以2000K每年計算﹐使用氣輔成型可節約 成本6﹐890﹐000NTD/每年
集團內氣輔成型技朮應用狀況
NO. 廠商
Cinpress
CPBG DTII
20,0000
3
Cinpress
20,0000
4
Viteck
昆山
無
無
使用氣輔成型可節約周期10~15s.
ID07主面板氣輔成型分析
5.成型機台規格 依ID07主面板尺寸以一模2穴計算,傳統成 型鎖模力須為480噸以上,改用氣輔成型后, 則可使用300~350噸機台.
氣體輔助成型與傳統成型對比分析
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穿透长度与气道形状的关系
Sha pe Fa c t or
0. 93
1. 045
1. 277
1. 2798
Pe net r a t i on
Bl ow Ra t i o
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气体的手指现象
如果气道设计来 与聚合物熔体的 流动方向相交， 或气道与浇口太 近，可能产生手 指现象。 如果气道已定， 则提高压力来避 免手指现象
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气体注射工艺条件要点（2）
6. 如果制件有许多孔，加气压力最大为3000psi 7. 如果制间没有孔，加气压力最大为5000 8 加气压力和延迟时间之间有密切的关系 9. 加气压力强烈地依赖于聚合物熔体的注射量
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全球气辅市场
• > 15家气辅设备的主要生产厂商 家气辅设备的主要生产厂商
Cinpres Krauss Maffei Gain Technologies Mannesmann Billion Stork Hettinga Johnson Controls
气道设计注意事项
1. 气道尺寸为壁厚的2.5倍 2. 如果气道太大，容易产生缩痕 3. 如果气道太小，容易发生手指现象 4. 气道最好布置在角落 5. 气道设计必须保证平衡充模 6. 气道尺寸最好根据CAE分析结果设计 7. 气道的末端应有20~30mm的锥度 8. 加强筋可作为气道
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什么是气辅成型 ?
对先注射了一定量或全部注射满塑料熔体 的模具型腔中再注入经压缩后的惰性气体， 利用气体推动熔体完成充模，填补因塑料 收缩后留下的空隙，而在制件冷却后再将 气体从气道中排出的过程。
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气辅成型的主要方法（二）
• 中空成型（Hollow shot） 熔体射入型腔，充填到型腔体积的60%~70%时，停止注射熔体， 开始注入气体，直至保压冷却定型。这种工艺主要适用于类似 把手、手柄之类的厚制件，效果十分理想。 • 短射法（short shot） 熔体充填到型腔体积的90%~98%时，开始进气。该方法主要用于 有较大平面的厚壁或偏壁制品。 • 满射法（full shot） 熔体充填至完全充满型腔时才注入气体，由气体填充因熔体体积 收缩而产生的空间，并将熔体保压和气体保压配合使用，使制品 翘曲变形大大降低，用于较大平面的簿壁制品成型。
Fourth Stage : Gas Packing
Solidified (Frozen) polymer
Gas channel
在保压阶段，气体从内部对制 件施加保压力，补偿体积收缩 并保持零件的外部尺寸。
Position of Gas flow front at end of gas (packing) stage
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气辅成型工艺过程
1 Polymer injection 2 Gas injection
3
Gas compression
4
Gas retrieving
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气辅设计— 气辅设计—外形设计
Thin Area
好的设计 1. 无锐角 2. 圆角直径应大于1
Thick Area
不好的设计 * 应避免锐角
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聚合物熔体注射工艺条件要点
1. 2. 3. 4. 5.
注射时间为 3.0 ~ 5.0 sec 注射速度必须保持恒定 冷却液的温度应为 45-60 degC 对于HIPS，熔体温度应小于245degC 熔体流动前沿温度与熔体温度之差， 不能大于20’C ( T melt – 20 < T < T melt )
气辅成型工艺过程
First Stage : Polymer Filling
Polymer Melt Frozen Layer
塑料熔体注入型腔，在模 壁形成冻结层。
Position of flow front at end of polymer injection
Second Stage : Gas Injection
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气体注射的类型
气体直接注入型腔
1. 气体直接注入型腔的某处 2. 可应用于热流道模具 3. 需额外的模具辅件
气体经主流道注入
1.不需额外的模具辅件 2. 不可应用于热流道模具 3. 难适用于多型腔模具 4. 气道较长
气体直接注入型腔时用的气针
Gas Channel
Frozen Layer N2 Gas
Gas is injected at a sealed position directly into thicker section
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Battenfeld Engel Asahi Chemical Gas Injection Ltd Sandretto Bauer Compresseurs Hydac / Befa Klockner
• 市场增长 ~ 20% 每年
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气体吹穿
Blow out
为防止吹穿，应控制短 射量和壁厚 减少注射量，增加气道尺寸， 可能回导致吹穿
增加注射量，降低气体压 力，可缩短穿透长度
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气体辅助注射成型
四川大学高分子学院
Technical Meeting 2 April - 4 April
张
杰
M o l d f l o w Melbourne
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气辅设计— 气辅设计—气道设计
(1) 改进1
Gas penetrates surface Gas penetrates Surface
应保证
(1) 1/b = 1.5 ~ 2 (2) h2 = max. S/2
(2) 改进2
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气体经主流道注入时的喷嘴结构e
Gas Polymer
into Cavity
Polymer Shut-off Switch
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Hydro-Dynamic Layer Frozen Layer
氮气被注入塑料熔体，推动 中间层的熔体前进，以充满 第一阶段未充满的型腔部分。
Gas Channel Polymer Melt
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气体注射工艺条件要点（1）
1. 开始时可把延迟时间设为0.5 2. 通常，加气的几个阶段都可控制 3. 气体穿透应在第一或第二个阶段内完成 4. 通常，第一步需3~5sec ，第二步需4~6 sec， 共需要7 ~ 10 sec 5. 如果充模速度均衡，最好使用较低的气体压力
气辅成型技术的优点
（1）制件缩痕小，甚至可消除 （2）低的注射压力使制件的内应力小 （3）低应力和小的翘曲是制件的尺寸稳定性提高 （4）节约原料最大可达50% （5）冷却时间的减少使得生产周期缩短 （6）采用短射技术时可使注射压力降低，锁模力也大幅 降低，典型的气体射出压力为7~25MPa
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Third Stage : End of Gas Injection
Hydro-dynamic Layer Melt Polymer