橡胶注射成型技术工艺研究及趋势

橡胶注射成型技术工艺研究及趋势

作者：孙威

来源：《科技与创新》2016年第22期

摘要：随着我国经济的发展，橡胶注射成型技术已经得到了广泛的应用。橡胶注射成型技术不仅能够实现橡胶制品的机械化、自动化生产，还能够降低劳动强度，从而有效提高橡胶模压制品的生产效率。所以从橡胶注射成型技术的4个方面阐述了橡胶注射成型技术的发展趋势。

关键词：橡胶；注射成型；机械；供料

中图分类号：TQ330.6+6 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.22.028

随着我国制造业的发展，橡胶模制品行业的发展也越来越迅速，并且传统的橡胶注射成型技术已经被新型的橡胶注射成型技术所替代。虽然新型的橡胶注射成型技术的投资成本较高，但是其生产效率和生产质量远高于传统的橡胶注射成型技术。可见，橡胶注射成型技术的发展是十分迅速的。

1 机械

橡胶注射成型技术包括机械、供料、材料和模具4个部分。机械是实现橡胶注射成型生产自动化的关键。就目前来看，橡胶注射成型机械应该具备能够自动控制精确度，进行无胶边成型操作的能力。这样不仅能够省去二次处理步骤，减少工作量，还能够有效缩短成品生产时间。另外，橡胶注射成型机械还应该能够脱模、嵌件、组装，这样才能减少人力投入成本，提高企业经济效益。

从热塑性和热固性弹性体注射成型行业的发展来看，目前很多工程师都是利用热塑性技术来实现橡胶注射成型的。橡胶模制品加工商已经在慢慢实现模压法向卧式注射机法。虽然卧式注射机法会增加成型操作的烦琐度，但是它能够实现脱模系统的自动化，推动橡胶注射成型技术的自动化发展。例如卧式机械中的单立轴刷除系统、简单单轴系统、线形关节型机械手都能够实现复杂制品的自动脱模。同时，卧式机械还能够降低供料难度。总的来说，卧式注射机是一种经济、高效的成型机械。除此之外，为了解决热固性弹性体在成型过程中出现残余物的问题，热固性行业还研发了一种集成涂刷式系统的成型机械。所谓“涂刷系统”，是指对模具进行定期涂刷，并保持擦刷力值不变。

为了提高成型机械的脱模效率，也可以利用自动喷雾系统、涂刷系统实现脱销的程序化控制。其具体做法是：将自动喷雾系统内置在涂刷系统结合部位，使自动喷雾系统能够将脱模机涂于模枪表面。尤其是我国模具设计的发展，立式注塑机、欧式注塑机、角式注塑机等成型机械的发展也越来越快。

2 供料

供料是橡胶注射成型生产的关键步骤，其稳定性对生产效率具有很重要的影响。对于目前较为常见的条状材料供料机械，其主要有断条检测器、机器控制器、计量软件自动化系统，能够实现供料的自动化。

传统的供料是利用液压填料装置来完成的。但是这种方式的缺点在于容易出现泄漏、压力变化、空气被抽空的问题，使得供料的及时性无法保证。随着行业的发展，旋转式加料系统逐渐代替传统的加料方式。这种加料系统的原理是利用对角喂料螺旋杆的旋转料斗实现注射加料。同时，在该系统中，变速电机是与闭环压力控制软件程序绑定的，既能保证供料的稳定性，又能保证物料的无空气性，从而提高模具制品的生产效率。

3 模具

根据模具结构类型和制品的生产工艺类型，模具可以分为压制成型模具、压铸成型模具、注射成型模具、挤出成型模具四大常用模具。另外，还包括一些特殊橡胶制品的模具，比如充气模具、浸胶模具等。这些模具就是通过成型机械生产的。

其中，注射成型模具是塑料加工中最普遍的。注射成型模具的质量精度、制造周期以及注射成型过程的生产效率等因素直接关系到模具制品的质量、数量。注射成型的生产过程是：先将胶料在注塑机的加热料筒中受热熔融，然后在注塑机螺杆或活塞的推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，最后在型腔中硬化定型。

由于热塑性行业和热固性行业具有一定的差别，因此其模具技术也不同，比如热固性行业的针阀式浇口和开放式注胶嘴冷流道模具技术。所谓“针阀式浇口模具技术”，是指利用温控单元控制冷流道板的温度，并保证胶料不被硫化。该技术的优点在于产品周期确定且整体生产时间较短。此外，冷流道注胶嘴允许注入点直接位于制品上。这样不仅能够减少生产废料，还能够有效控制生产费用，提高企业经济效益。

目前，为了能够实现无胶边成型，模具制造商已经普遍使用EDM设备、磨削技术、激光切割技术实现无胶边。而且生产材料对于模具技术也有一定的影响。一般来说，热固性弹性体的无胶边自动成型需要0.005 08～0.025 4 mm的跑气孔。这就意味着在设计跑气孔尺寸时，必须要考虑到注射成型的材料随时间的变化情况。这样才能提高模具的实用性，提高生产效率。

4 材料

材料是橡胶注射成型工艺发展的基础。如今比较常用的材料包括三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶、聚异戊二烯等。材料的选择主要取决于成品的用途。此外，生产工艺、条件也是影响橡胶注射成型材料选择的因素。相比于传统的模压材料，这些新型材料的应用已经十分广泛。

为了提高材料的流动性、黏性，减弱硫化效应、剪切效应，可以使用加工助剂来改变材料本身固有的特性，从而提高生产效率。此外，还可以进行材料的混合、定值，改变材料原有的物理特性，使之混合材料的强度、伸缩性等能够满足橡胶成品的需要，比如采用几何形状齐头满足制品需要，而且能够进行材料混合，实现功能材料制取的供应商更受到诸多橡胶制品生产商的欢迎。总而言之，材料的主要发展趋势是多元化，相比于传统的材料，新型材料的发展空间更大。

5 总结

综上所述，随着我国经济的发展，橡胶注射成型技术也取得了很大的进步。新工艺的使用不仅能降低生产商的投资成本，还能够提高产品的质量。更重要的是，能够提高企业的竞争力，使之能够在日益激烈的竞争中生存并发展下去。凭借这些工艺的进步，我国橡胶注射成型行业的发展将会越来越快。

参考文献

[1]朱永康.橡胶注射成型技术的发展趋势[J].橡胶参考资料，2014（01）：2-4.

[2]覃明，罗鹏.天然橡胶注射成型工艺及应用实践探究[J].科技经济市场，2016（05）：182.

[3]吕晓东，吝伟伟，葛旋.橡胶注射成型模具的设计[J].橡胶科技，2015（11）：43-46.

〔编辑：刘晓芳〕