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泡沫塑料是以熱塑性或熱固性樹脂為基體,其內部有無數小孔。 發泡是塑料加工中最重要的方法之一,發泡塑料含有氣體和固體兩種類型-氣體和固體。 氣體以泡孔的形式存在於泡沫中,泡孔和泡孔相互隔離稱為閉孔,連通稱為開孔,因此有閉孔泡沫和開孔泡沫兩種類型。 泡沫結構的開孔或閉孔由原料的性質及其加工技術決定。

塑料發泡技術有著悠久的曆史。泡沫塑料,20世紀20年代早期用類似泡沫橡膠的方法制造small business online payment processing,30年代用硬質聚氨酯和聚苯乙烯泡沫,40年代用聚乙烯、聚氯乙烯、環氧和酚醛泡沫,50年代用可膨脹的聚苯乙烯泡沫和柔性聚氨酯泡沫。

現在基本上所有的塑料,包括熱塑性和熱固性,都可以發泡成泡沫塑料。工業制備方法包括:擠出發泡、注射發泡、成型發泡、壓延發泡、粉末發泡和噴霧發泡等。其中,注塑發泡是最重要的成型方法之一。這裏強調的是注塑發泡。

發泡成型原理

塑料的發泡方法需要根據自己所用發泡劑的不同企業可以發展分為物理發泡法和化學發泡法兩大類。在這裏我們首先通過簡單介紹一下發泡劑。

發泡劑

發泡劑大致可分為物理發泡劑和化學發泡劑。 物理發泡劑的要求是:無毒、無臭、無腐蝕性、不燃燒、熱穩定性好、氣體狀態下無化學反應、在氣態塑料熔體中的擴散速率低於在空氣中的擴散速率。 常用的物理發泡劑有空氣、氮氣、二氧化碳、碳氫化合物、氟裏昂等;

化學發泡劑是一種在加熱時釋放氮氣和二氧化碳等氣體的物質,對化學發泡劑的要求是: 其分解釋放出的氣體應該是無毒、無腐蝕性、不燃燒的,不影響產品的成型和物理化學性質,並且應該控制氣體釋放速率,發泡劑應該在塑料中有良好的分散性rapid molding。有機和無機發泡劑如碳酸氫鈉和碳酸銨被廣泛使用,而有機發泡劑如偶氮甲酰胺和偶氮二異丁腈被廣泛使用。

物理發泡法

簡單來說,就是用物理方法使塑料發泡。一般來說,有三種方法:

(1)先將學生惰性氣體在壓力下溶於其中塑料熔體或糊狀物中,再經過自己減壓釋放出大量氣體,從而在塑料中沒有形成一個氣孔而發泡;

通過蒸發溶解在聚合物熔體中的低沸點液體而發泡;

(3)在塑料中加入空心球,形成發泡體、發泡等。

物理發泡法使用的物理發泡劑成本相對較低,尤其是二氧化碳和氮氣成本較低,具有阻燃性,無汙染,應用價值較高。而且物理發泡劑發泡後無殘留,對泡沫塑料性能影響不大。但需要專門的注塑機和輔助設備,技術難度較大。

化學發泡法

化學發泡法是利用學生化學教學方法能夠產生影響氣體來使塑料發泡:對加入塑料中的化學發泡劑進行控制加熱使之分解釋放出氣體而發泡;另外也可以通過利用各塑料組分之間存在相互作用發生發展化學反應釋放出的氣體而發泡。

使用化學發泡劑的泡沫塑料注射成型工藝基本上與一般的注射成型工藝相同。 塑料的加熱、混合、塑化以及大部分的發泡和膨脹在注塑機中進行。

總之,無論選用何種塑料材料,無論采用何種發泡方法,發泡過程一般都要經曆泡核的形成、泡核的膨脹、泡體的凝固等過程。

結構發泡成型

StructralFoamMolding法屬於化學發泡法,是注射成型技術的一次革命m30s++。它保留了傳統注塑工藝的許多優點,避免了傳統注塑工藝遇到的一些問題,如產品強度不足、生產周期過長、成型率低等。

另外,采用不同結構進行發泡技術企業還可模塑大型複雜制品、使用可以低成本模具、多模腔可同時通過操作,從而達到降低制品公司生產管理成本。結構發泡制品是一種發展具有中國致密表層的連體發泡材料,其單位重量強度和剛度比同種未發泡的材料高3~4倍。

結構發泡法最重要的特征是它可以由普通的注塑機生產而無需額外的設備,但是使用腔膨脹法的高壓結構發泡注塑機與普通注塑機進行了比較。 增加二次合模保壓裝置。

近年來,結構發泡注射制模技術得到了廣泛的發展,發泡方法有很多種,但可以歸納為三種: 低壓發泡法、高壓發泡法(注: 低壓和高壓是指模腔內的壓力)、雙組分發泡法。

低壓發泡法

低壓注塑與普通注塑的區別在於其模具的型腔壓力較低,約為2~7Mpa,而普通注塑在30~60Mpa之間。低壓發泡注塑一般采用欠注法,即將一定量的塑料熔體(含發泡劑)注入模腔,發泡劑分解的氣體使塑料膨脹,充滿模腔。低壓發泡注塑是在普通注塑機上進行的,一般是將化學發泡劑與塑料混合,在機筒內塑化。必須采用自鎖噴嘴。

注射時,由於這些氣體的擴散發展速度可以很快,會造成影響制品的表面進行粗糙,因此注塑機的注射速度要足夠快。一般企業采用增壓器來提高自己注射速度和注射量,使注射技術動作在瞬間完成。

高壓發泡法

高壓發泡法注射模腔壓力為7~15Mpa,采用全注射方式,即一次注射量正好等於模腔體積。 為了使產品獲得發泡膨脹,可以采用強制擴大模腔方法,或者使一部分塑料流出模腔。 一般采用空腔擴大法。

與普通注塑機相比,擴大模腔的注塑機有二次合模保壓裝置,當塑料和發泡劑的熔融混合物注入模腔時,延遲一段時間,然後合模機構的動態模板向後移動一小段距離,使動態模與固定模稍微分離,模腔膨脹,模腔內的塑料開始發泡和膨脹。

產品冷卻後,在其表面形成一層致密的表皮。因為塑料熔體的發泡膨脹由移動模板控制,所以也可以控制產品的致密表皮的厚度。活動模板的運動可以是整體運動,也可以是局部運動,以局部發泡,從而獲得不同密度的產品。高壓發泡法要求模具制造精度高,成本高,要求注塑機二次鎖模保壓。

雙組分發泡法

雙組分發泡注塑是一種具有特殊的高壓系統結構進行發泡注塑分析方法,它采用一個專門的雙組分注塑機。這種選擇注塑機有兩套注塑裝置:一套可以用來提高注塑制品的芯部,一套能夠用來注塑制品的表層。在注塑時,先注入皮層物料,然後我們通過使用同一澆口再注入混有發泡劑的芯部材料。

由於芯材料以層流狀態流動,因此這確保芯材料均勻地纏繞在表層內,從而完全填充空腔。 當熔化材料填充型腔時,注入少量不含發泡劑的熔化材料關閉澆口。 在取出產品之後,移除澆口以獲得具有非發泡致密表面層和發泡芯的輕質產品。

微孔發泡成型

微孔發泡屬於物理發泡法。一般而言,傳統泡沫塑料的泡孔直徑大於50毫米,泡孔密度(每單位體積的泡孔數)小於106個泡孔/立方厘米。這些大尺寸的細胞往往成為最初裂紋的來源,降低了材料的力學性能。

注射成型是微孔塑料制品的主要成型方法之一。原料加入注塑機料筒後,通過螺杆的剪切力和加熱環外的加熱使其塑化。將發泡劑直接注入注射螺杆的熔融段,與熔體混合均勻,然後在高壓高速下注射到模腔中。

在模腔內突然降壓,使熔體中大量的過飽和氣體離析出來,發泡、膨脹、成型、定型發展形成具有微孔塑料材料制品。另外,也可以通過采用這種改變環境溫度的方法研究形成泡核,與改變工作壓力法相比,比較簡單容易實現控制,但對於這些氣體溶解度對溫度不敏感的塑料不適用。

為了獲得良好微孔塑料制品,開發微孔塑料的注射成型技術是困難的,因為微孔塑料的孔尺寸遠小於常規泡沫塑料的孔尺寸,必須保證對進入圓筒的熔體中的超臨界流體的精確測量,且要求塑料熔體必須充分混合, 均勻化和分散以形成均勻混合物。 熔體中的成核點必須大於109/cm3,並且成核氣泡的膨脹必須及時控制。 這對於設備本身和注射工藝參數是非常高的要求。

采用該技術的特點是:

減輕產品重量約50% ;

注射壓力降低約30-50%;

鎖模力降低20%;

循環經濟周期可以減少10~15%;

采用一套帶計量控制的氣體輸入設備。

結語:

由於氣泡的存在,泡沫塑料具有重量輕、節省材料、吸收沖擊載荷、隔熱隔音、比強度高等特點,因此可以廣泛應用。

微孔塑料除了具有一般泡沫的優點外,還具有更好的力學性能。因此,泡沫塑料具有廣泛的應用,特別是在制造汽車、飛機和各種運輸設備領域。可以預見,泡沫塑料注射成型,特別是微孔泡沫塑料注射成型,將是塑料加工機械和產品加工的一個熱點。


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模塑中的CpK是什麼?

注塑成型工藝能力的衡量方法多種多樣,使用了許多縮略語. 最常見的是Cp和CpK(它們是過程能力量測)以及Pp和PpK(它們都是過程效能量測).

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