CN105082454B - 一种通过化学发泡使产品轻量化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过化学发泡使产品轻量化的方法，属于注塑加工工艺领域，本发明分为1）气体填充；2）加料塑化；3）混合压缩；4）加热熔融；5）熔料射咀；6）保压冷却来通过化学发泡使产品轻量化，该方法在塑料中加入化学发泡剂并且保证化学发泡剂能够被塑料包裹，当塑料和化学发泡剂在熔融段加热熔融成液体时，化学发泡剂形成大量的气泡核，气泡核膨胀时能够在塑料内形成气泡，并在塑化螺杆的推动下进入模具中，通过对加料段、压缩段、熔融段的技术参数的控制，使得生产的制品轻量化的同时能够达到塑料制品的标准，不会在制品的表面产生气泡。

Description

一种通过化学发泡使产品轻量化的方法

技术领域

本发明涉及一种通过化学发泡使产品轻量化的方法，属于注塑加工工艺领域。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车内饰的品质，外观及生产工艺都在不断的提升和进步，消费者在购买汽车的同时，越来越注重汽车内饰的整体效果，这给汽车内饰零部件的设计制造带来了挑战，由于环保的节能的需求，汽车轻量化已成为汽车发展的潮流，汽车轻量化对于减少燃料消耗，降低排气污染起着至关重要的作用，目前已成为国内外汽车工业的研究热点，汽车轻量化主要采取材料轻量化与结构轻量化相结合的方式，因此，汽车零部件的各种先进成型的技术也是轻量化的核心内容之一。

目前，使产品轻量化的得方法主要有物理发泡法和化学发泡法，物理发泡剂相对于化学发泡剂，可以获得较大的发泡效果，但是加工过程设定的要求较高，需要较复杂的机械装置技术，建立的工序所涉及的范围广泛，从而对产品的加工需要付出更多的资源，因此，有必要在现有的化学发泡的基础上寻找新的解决途径，使得化学发泡使产品轻量化的方法能够满足现代生产的需求。

发明内容

为了克服背景技术中存在的不足，本发明提出一种通过化学发泡使产品轻量化的方法，该方法在塑料中加入化学发泡剂并且保证化学发泡剂能够被塑料包裹，当塑料和化学发泡剂在熔融段加热熔融成液体时，化学发泡剂形成大量的气泡核，气泡核膨胀时能够在塑料内形成气泡，并在塑化螺杆的推动下进入模具中，通过对加料段、压缩段、熔融段的技术参数的控制，使得生产的制品轻量化的同时能够达到制品的标准，不会在制品的表面产生气泡。

为了达到上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种通过化学发泡使产品轻量化的方法，包括以下步骤：

1）气体填充

动模向定模移动，气体储存及控制系统向模具内填充气体，模具紧闭，自动封咀装置封住射咀孔；

2）加料塑化

在加料段将塑料料斗和化学发泡剂料斗中已经塑化好的塑料和化学发泡剂在塑化螺杆的推动下移动，化学发泡剂料斗中的被塑化的化学发泡剂在塑化螺杆的推动下从化学发泡剂管道进入被塑化的塑料中；

3）混合压缩

在压缩段将2）中的塑料和化学发泡剂进行压缩，化学发泡剂被塑料包裹；

4）加热熔融

将3）中的塑料和化学发泡剂在熔融段加热熔融成液体，化学发泡剂形成大量的气泡核，气泡核膨胀；

5）熔料射咀

自动封咀装置往上弹出，射咀孔打开，模具内气体被排出，液体塑料和化学发泡剂被注射到模具内；

6）保压冷却

将模具内注射的液体塑料和化学发泡剂进行保压，保压时间为1-3秒，保压完成后将保压压力降至25PSI以下，然后开始冷却，制品即成型并可取出制品。

进一步，在步骤2）加料塑化和步骤3）混合压缩中，加料段和压缩段的温度不大于161℃。

进一步，在步骤4）加热熔融中，熔融段的温度不小于214℃。

进一步，在步骤5）熔料射咀中，射咀口的温度为185-190℃。

进一步，在步骤5）熔料射咀中，模具温度设定为35-45℃。

进一步，在步骤3）混合压缩中，在压缩段化学发泡剂的添加量为塑料的1%-4%。

本发明的有益效果：

1.通过化学发泡剂管道使得化学发泡剂能够完全被塑料包裹，在加热熔融过程中，化学发泡剂产生的气泡不会在塑料的表面，制成的制品表面不会有凹陷的气泡，表面光滑，能够达到标准制品的要求。

2.在制备制品的过程中，对各个步骤中的参数进行控制，使得生产的制品能够减少工作量的同时能够达到标准，提高制品成型尺寸精度。

3.对加入的化学发泡剂的的量进行优化，使得生产出来的制品达到轻量化的同时能够生产的需求，延长制品寿命，减少原材料，从而降低投资成本。

4.模具内温度的设定，能够使制品快速成型，减少制备时间。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中，1-气体存储及控制系统、2-动模、3-定模、4-模具、5-自动封咀装置、6-射咀口、7-加料段、8-压缩段、9-熔融段、10-塑化螺杆、11-化学发泡剂料斗、12-塑料漏斗、13-化学发泡剂、14-塑料、15-化学发泡剂管道。

具体实施方式

如图1所示，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了达到上述目的，本发明提出如下技术方案：

所述的通过化学发泡使产品轻量化的方法包括以下步骤：

1）气体填充

动模2向定模3移动，气体储存及控制系统1向模具4内填充气体，模具4紧闭，自动封咀5装置封住射咀孔6；

2）加料塑化

在加料段7将塑料料斗12和化学发泡剂料斗11中已经塑化好的塑料14和化学发泡剂13在塑化螺杆10的推动下移动，化学发泡剂料斗11中的被塑化的化学发泡剂13在塑化螺杆10的推动下从化学发泡剂管道15进入被塑化的塑料14中，加料段7温度不大于161℃；

3）混合压缩

在压缩段8将2）中的塑料14和化学发泡剂13进行压缩，化学发泡剂13被塑料14包裹，压缩段8的温度不大于161℃，化学发泡剂13的添加量为塑料14的1%-4%；

4）加热熔融

将3）中的塑料14和化学发泡剂13在熔融段9加热熔融成液体，化学发泡剂13形成大量的气泡核，气泡核膨胀，熔融段9的温度不小于214℃；

5）熔料射咀

自动封咀装置5往上弹出，射咀孔6打开，模具4内气体被排出，液体塑料14和化学发泡剂13被注射到模具4内，射咀口6的温度为185-190℃，模具4温度设定为35-45℃；

6）保压冷却

将模具4内注射的液体塑料14和化学发泡剂13进行保压，保压时间为1-3秒，保压完成后将保压压力降至25PSI以下，然后开始冷却，制品即成型并可取出制品。

实施例1

为了达到上述目的，本发明提出如下技术方案：

所述的通过化学发泡使产品轻量化的方法包括以下步骤：

1）气体填充

动模2向定模3移动，气体储存及控制系统1向模具4内填充气体，模具4紧闭，自动封咀5装置封住射咀孔6；

2）加料塑化

在加料段7将塑料料斗12和化学发泡剂料斗11中已经塑化好的塑料14和化学发泡剂13在塑化螺杆10的推动下移动，化学发泡剂料斗11中的被塑化的化学发泡剂13在塑化螺杆10的推动下从化学发泡剂管道15进入被塑化的塑料14中，加料段7温度设定为161℃；

3）混合压缩

在压缩段8将2）中的塑料14和化学发泡剂13进行压缩，化学发泡剂13被塑料14包裹，压缩段8的温度设定为161℃，化学发泡剂13的添加量为塑料14的1%；

4）加热熔融

将3）中的塑料14和化学发泡剂13在熔融段9加热熔融成液体，化学发泡剂13形成大量的气泡核，气泡核膨胀，熔融段9的温度设定为214℃；

5）熔料射咀

自动封咀装置5往上弹出，射咀孔6打开，模具4内气体被排出，液体塑料14和化学发泡剂13被注射到模具4内，射咀口6的温度为185℃，模具4温度设定为35℃；

6）保压冷却

将模具4内注射的液体塑料14和化学发泡剂13进行保压，保压时间为1秒，保压完成后将保压压力降至24PSI，然后开始冷却，制品即成型并可取出制品。

实施例2

为了达到上述目的，本发明提出如下技术方案：

所述的通过化学发泡使产品轻量化的方法包括以下步骤：

1）气体填充

动模2向定模3移动，气体储存及控制系统1向模具4内填充气体，模具4紧闭，自动封咀5装置封住射咀孔6；

2）加料塑化

在加料段7将塑料料斗12和化学发泡剂料斗11中已经塑化好的塑料14和化学发泡剂13在塑化螺杆10的推动下移动，化学发泡剂料斗11中的被塑化的化学发泡剂13在塑化螺杆10的推动下从化学发泡剂管道15进入被塑化的塑料14中，加料段7温度设定为145℃；

3）混合压缩

在压缩段8将2）中的塑料14和化学发泡剂13进行压缩，化学发泡剂13被塑料14包裹，压缩段8的温度设定为145℃，化学发泡剂13的添加量为塑料14的2%；

4）加热熔融

将3）中的塑料14和化学发泡剂13在熔融段9加热熔融成液体，化学发泡剂13形成大量的气泡核，气泡核膨胀，熔融段9的温度设定为220℃；

5）熔料射咀

自动封咀装置5往上弹出，射咀孔6打开，模具4内气体被排出，液体塑料14和化学发泡剂13被注射到模具4内，射咀口6的温度为187℃，模具4温度设定为40℃；

6）保压冷却

将模具4内注射的液体塑料14和化学发泡剂13进行保压，保压时间为2秒，保压完成后将保压压力降至20PSI，然后开始冷却，制品即成型并可取出制品。

实施例3

为了达到上述目的，本发明提出如下技术方案：

所述的通过化学发泡使产品轻量化的方法包括以下步骤：

1）气体填充

动模2向定模3移动，气体储存及控制系统1向模具4内填充气体，模具4紧闭，自动封咀5装置封住射咀孔6；

2）加料塑化

在加料段7将塑料料斗12和化学发泡剂料斗11中已经塑化好的塑料14和化学发泡剂13在塑化螺杆10的推动下移动，化学发泡剂料斗11中的被塑化的化学发泡剂13在塑化螺杆10的推动下从化学发泡剂管道15进入被塑化的塑料14中，加料段7温度设定为130℃；

3）混合压缩

在压缩段8将2）中的塑料14和化学发泡剂13进行压缩，化学发泡剂13被塑料14包裹，压缩段8的温度设定为130℃，化学发泡剂13的添加量为塑料14的4%；

4）加热熔融

将3）中的塑料14和化学发泡剂13在熔融段9加热熔融成液体，化学发泡剂13形成大量的气泡核，气泡核膨胀，熔融段9的温度设定为245℃；

5）熔料射咀

自动封咀装置5往上弹出，射咀孔6打开，模具4内气体被排出，液体塑料14和化学发泡剂13被注射到模具4内，射咀口6的温度为190℃，模具4温度设定为45℃；

6）保压冷却

将模具4内注射的液体塑料14和化学发泡剂13进行保压，保压时间为3秒，保压完成后将保压压力降至18PSI，然后开始冷却，制品即成型并可取出制品。

试验分析：

1、本发明塑料制品评分

本发明塑料制品评分见表1

表1本发明塑料制品评分

如表1所得，本发明所制的塑料制品能满足普通塑料的标准，并且在其性能检测时能够达到更高的要求。

2.传统塑料与本发明所制塑料的对比

表2传统塑料与本发明所制塑料的对比

如表2所得，本发明所制的塑料制品的密度小于传统塑料制品的密度，能够在产品轻量化的应用中起到很好地效果。

根据表1、表2所得，本发明一种通过化学发泡使产品轻量化的方法所得的塑料制品既能够达到塑料制品的标准，而且密度小于传统塑料制品的密度，能够很好的达到产品轻量化的目的，能够大量的进行生产。

本发明通过化学发泡剂管道使得化学发泡剂能够完全被塑料包裹，在加热熔融过程中，化学发泡剂产生的气泡不会在塑料的表面，制成的制品表面不会有凹陷的气泡，表面光滑，能够达到标准制品的要求；在制备制品的过程中，对各个步骤中的参数进行控制，使得生产的制品能够减少工作量的同时能够达到标准，提高制品成型尺寸精度；对加入的化学发泡剂的的量进行优化，使得生产出来的制品达到轻量化的同时能够生产的需求，延长制品寿命，减少原材料，从而降低投资成本；模具内温度的设定，能够使制品快速成型，减少制备时间。

以上对本发明实施例所提供的一种通过化学发泡使产品轻量化的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种通过化学发泡使产品轻量化的方法，其特征在于：所述的通过化学发泡使产品轻量化的方法包括以下步骤：

步骤1）气体填充

动模向定模移动，气体储存及控制系统向模具内填充气体，模具紧闭，自动封咀装置封住射咀孔；

步骤2）加料塑化

在加料段将塑料料斗和化学发泡剂料斗中已经塑化好的塑料和化学发泡剂在塑化螺杆的推动下移动，化学发泡剂料斗中的被塑化的化学发泡剂在塑化螺杆的推动下从化学发泡剂管道进入被塑化的塑料中；

步骤3）混合压缩

在压缩段将步骤2）中的塑料和化学发泡剂进行压缩，化学发泡剂被塑料包裹；

步骤4）加热熔融

将步骤3）中的塑料和化学发泡剂在熔融段加热熔融成液体，化学发泡剂形成大量的气泡核，气泡核膨胀；

步骤5）熔料射咀

自动封咀装置往上弹出，射咀孔打开，模具内气体被排出，液体塑料和化学发泡剂被注射到模具内；

步骤6）保压冷却

将模具内注射的液体塑料和化学发泡剂进行保压，保压时间为1-3秒，保压完成后将保压压力降至25PSI以下，然后开始冷却，制品即成型并可取出制品。

2.根据权利要求1所述的一种通过化学发泡使产品轻量化的方法，其特征在于：在步骤2）加料塑化和步骤3）混合压缩中，加料段和压缩段的温度≤161℃。

3.根据权利要求1所述的一种通过化学发泡使产品轻量化的方法，其特征在于：在步骤4）加热熔融中，熔融段的温度＞214℃。

4.根据权利要求1所述的一种通过化学发泡使产品轻量化的方法，其特征在于：在步骤5）熔料射咀中，射咀口的温度为185-190℃。

5.根据权利要求1所述的一种通过化学发泡使产品轻量化的方法，其特征在于：在步骤5）熔料射咀中，模具温度设定为35-45℃。