塑料注射過(guò)程中的泡沫成型
來(lái)源：無(wú)錫市達(dá)塑凱新材料
泡沫成型模擬獲得很好的氣泡收縮預(yù)測(cè)
微孔泡沫成型模擬改進(jìn)了對(duì)薄截面、回芯工藝中的泡孔尺寸和分布的預(yù)測(cè)
例如，在具有薄截面的零件中，熔體壓力可能會(huì)保持很高——甚至高于保壓壓力——從而壓縮氣泡，甚至導(dǎo)致一些氣泡重新溶解到熔體中并消失。
并且在退芯過(guò)程中，初始注射（預(yù)發(fā)泡）時(shí)會(huì)釋放氣泡，然后施加保壓壓力，導(dǎo)致氣泡收縮并重新溶解在熔體中，然后再次成核并長(zhǎng)大（二次發(fā)泡）壓力被釋放。
在這些情況下，據(jù)報(bào)道，Han 和 Yoo 模型無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)壓力下的氣泡收縮以及泡孔尺寸和結(jié)構(gòu)。
新的改良 Han and Yoo 模型可以很好地預(yù)測(cè)薄截面泡沫成型中的氣泡尺寸
因此，Moldex3D（Coretech System Co.）與一所日本大學(xué)合作開(kāi)發(fā)了一個(gè)修改后的Han and Yoo模型，該模型現(xiàn)已添加到Moldex3D 2021仿真軟件包中。
據(jù)說(shuō)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與此更新模型對(duì)薄截面或巖心回程過(guò)程中壓力下氣泡收縮的預(yù)測(cè)很匹配。
根據(jù) Moldex3D 的說(shuō)法，一開(kāi)始的 Han and Yoo 模型往往低估了壓力仍然很高的薄截面中氣泡的消失。
更重要的是，將修改后的模型應(yīng)用于芯部回縮過(guò)程可以預(yù)測(cè)在芯部縮回之前將所有預(yù)發(fā)泡氣泡重新溶解回熔體所需的保壓時(shí)間。
1.泡沫的氣泡核形成階段：合成樹(shù)脂加入化學(xué)發(fā)泡劑或氣體，當(dāng)加溫或降壓時(shí)，就會(huì)生出氣體而形成泡沫，當(dāng)氣體在熔體或溶液中超過(guò)其飽和限度而形成過(guò)飽和溶液時(shí)，
氣體就會(huì)從熔體中逸出而形成氣泡。在一定的溫度和壓力下，溶解度系數(shù)的減小將引起溶解的氣體濃度下降，放出的過(guò)量氣體形成氣泡。
2.泡沫的氣泡核增長(zhǎng)：在發(fā)泡過(guò)程中，泡孔增長(zhǎng)速率是由泡孔內(nèi)部壓力的增長(zhǎng)速率和泡孔率的變形能力決定的。
在氣泡形成之后，由于氣泡內(nèi)氣體的壓力與半徑成反比，氣泡越小，內(nèi)部的壓力越高，并通過(guò)成核作用增加了氣泡的數(shù)量，加上氣泡的膨脹擴(kuò)大了泡沫的增長(zhǎng)。
促進(jìn)泡沫增長(zhǎng)的因素主要是溶解氣體的增加、溫度的升高、氣體的膨脹和氣泡的合并。
3.泡沫的穩(wěn)定固化：如果泡孔增長(zhǎng)過(guò)程在某一階段未被中斷的話，一些泡孔可以增長(zhǎng)到很大，使形成泡孔壁的材料達(dá)到材料達(dá)到破裂，泡孔會(huì)相互串聯(lián)，
使整泡沫結(jié)構(gòu)癟塌，或會(huì)出現(xiàn)所有的氣體從泡孔中緩慢地?cái)U(kuò)散到大氣中的現(xiàn)象，泡沫中氣體的壓力逐漸地衰減，那么泡孔會(huì)漸漸地變小并消失。
因此，在泡沫形成中控制孔的增長(zhǎng)率和穩(wěn)定是重要的。這可以通過(guò)使聚合物母體發(fā)生突然固化或使母體變形性逐漸的下降來(lái)完成。
許多穩(wěn)定泡沫的方法，可下降其表面張力，減少氣體擴(kuò)散作用，使泡沫穩(wěn)定。比如，在發(fā)泡過(guò)程中，通過(guò)對(duì)物料的冷卻或樹(shù)脂的交聯(lián)都能提高塑料液體的粘度，達(dá)到穩(wěn)定泡沫的目的。
根據(jù)加熱方式或加熱介質(zhì)的不同，泡沫塑料的發(fā)泡成型可以分為：高頻加熱成型，熱水成型，蒸缸發(fā)泡成型和壓機(jī)發(fā)泡成型。因高頻加熱成本高，生產(chǎn)中未大量應(yīng)用。
熱水成型也有很多的缺點(diǎn)，如不能制造壁厚大于50mm的泡沫模樣，芯部易出現(xiàn)珠粒粘合不良等缺陷，同時(shí)能耗較高。目前也已經(jīng)逐步淘汰。
壓機(jī)氣室發(fā)泡成型是將預(yù)發(fā)泡珠粒填滿(mǎn)帶有氣室的發(fā)泡模具內(nèi)，該模具分別安裝在附械合模裝置的壓機(jī)的上下或左右壓板上，其中一塊是可動(dòng)的，
過(guò)熱蒸汽經(jīng)氣室通過(guò)模具上的氣孔進(jìn)入模具內(nèi)，使珠粒發(fā)泡；之后由同樣的通道通入冷卻水使模具和泡沫塑料冷卻定型，即可得到所需的泡沫塑料模樣。
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