1. 共注射成型（芯層注射成型）

　　采用共注射成型有助于觀察到制件中獨特的結(jié)構(gòu)寸癌。塑料“甲”先注射充入部分型腔衔甲，然后塑料：“乙”緊跟著“甲”注射進(jìn)入型腔并保持初始推動流動壓力場妓浮。根據(jù)表皮區(qū)和芯層的尺寸大小，按正確的比例關(guān)系計量出“甲”和“乙”的用料量闷旧，可制得1個內(nèi)芯層為“甲”外表完全由“乙”包裹的制件长豁。

　　另外，在化妝品應(yīng)用方面忙灼，有小部分的表皮“甲”料放在“乙”料之后注射匠襟，以使?jié)部诓糠值谋砥つ芡耆]合。用2種不同顏色的樹脂進(jìn)行共注射成型的制件缀棍，形成一個容易區(qū)分的表皮和芯層區(qū)間（認(rèn)識到所有的注射成型件中存在有類似的表皮和芯層這一點非常重要宅此。）如果沒有先進(jìn)的檢測技術(shù)，通常難以區(qū)分表皮—芯層的區(qū)域及其分界面爬范。

　　共注射成型并非一門新的工藝技術(shù)父腕。英國ici公司早在70年代就開始應(yīng)用這一技術(shù)，并取得了包括基礎(chǔ)理論青瀑，生產(chǎn)產(chǎn)品及機器設(shè)備等幾項專利¤盗粒現(xiàn)普遍采用的ici生產(chǎn)工藝類似“三明治模塑”，由于模塑外層表皮的材料與中間或芯層的材料不同斥难，因此兩種材料必須有一定的相容性枝嘶，并且芯層材料要求具有可高度輻射帘饶、發(fā)泡成型和100%回收利用等性能只估。選用材料應(yīng)經(jīng)多種選擇比較而定干签。 共注射成型工藝問世15年后，才真正得以普及推廣注括。一種采用共注射成型的厚齒輸制作橫截面道暑。

　　表皮材料是非填充尼龍特掀，而芯層材料是玻璃-珠料-填充尼龍。芯層中玻璃珠粒料收縮率極低人蕊，具有良好的尺寸穩(wěn)定性葬聘。尼龍表皮賦予齒輪齒牙良好的潤滑性并避免了珠粒料容易產(chǎn)生的磨蝕問題。

　　基于共注射成型的基礎(chǔ)理論目前已開發(fā)出幾種新型加工改進(jìn)方法锤镀。例如赖相，模內(nèi)“上漆”和氣體輔助模塑成型擴大了采用這種工藝的范圍。模內(nèi)上漆加工方法是采用低分子量聚合物作為外層材料手索，而氣體輔助模塑成型是采用氮氣或另一種氣體作為芯層（或部分芯層）材料钳骚。隨著產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)加工設(shè)備的不斷完善改進(jìn)，將滿足各種新應(yīng)用和新技術(shù)的需求啼术，共注射技術(shù)必將成為富有潛力的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)工藝方法稍浆。

　　2. 氣體輔助注射成型

　　氣體輔助注射成型技術(shù)主要是為了減輕重量和（或）節(jié)省循環(huán)時間等而逐漸發(fā)展起來的载碌。

　　通常的共注射成型中猜嘱，首先注射外層材料，并只部分填充型腔嫁艇。然后氣體通過噴嘴注射或直接進(jìn)入模腔內(nèi)朗伶，模腔制件的芯層部位。液化氣體也可注射到待成型制件的芯層部分步咪。一般而言论皆，在芯層內(nèi)氣體壓力推動熔料向前流動，直至完全充滿型腔猾漫，并防止制件表層在固化階段從模腔壁凹下点晴，相連的表皮層緊貼著模腔壁，氣體則保存在模塑制件的芯層區(qū)間悯周。由于注入氣體的壓力高于大氣壓力粒督，故此該氣體的壓力必須在制件頂出之前降低，以避免當(dāng)起限位作用的模腔壁移動時禽翼，造成制件變形屠橄。

　　高度壓縮的氣體難于控制其形狀及定位氣體芯的位置，但隨著工藝及工序的不斷改進(jìn)硫忆，將可重復(fù)生產(chǎn)出合格的制件筷资。

　　在機器化控制的條件下挨这，通常采用各項工藝程序控制。隨著注塑加工基礎(chǔ)理論研究的不斷深入胃宰，控制方法下淘汰控制壓力的方法而采用真正的工藝程序控制嘹冀，對物料的響應(yīng)進(jìn)監(jiān)測，調(diào)節(jié)乃至控制垦适。對諸如注射速率等加工參數(shù)的改進(jìn)壮煎，對成型制件尤其是對其機械特性及表面特性將會產(chǎn)生顯著的影響。射料桿速度與熔料注射速度并不相等字瘫，了解這一點很關(guān)鍵触迄。粘彈性材料的響應(yīng)與澆灌能夠過程相互關(guān)聯(lián)，而且一定是同步進(jìn)行的借街〉氩危總之，想直接觀察到材料的響應(yīng)既不可能也很不現(xiàn)實听想。過去由此而產(chǎn)生了可重復(fù)性次序處理或控制物體的設(shè)備 腥刹。該工序流程中關(guān)鍵步驟是經(jīng)常采用干式循環(huán)測量機器設(shè)備。有重復(fù)性的模壓工序當(dāng)然重要汉买，但應(yīng)最優(yōu)先考慮具有重現(xiàn)性的熔體特性衔峰。由此，通常要求在控制器上加設(shè)輔助探測器蛙粘，以保存記錄塑料熔體壓力及溫度垫卤，是有關(guān)熔體狀況的重要參數(shù)，但并不足夠以調(diào)節(jié)材料的非線形響應(yīng)出牧。輔助性的調(diào)節(jié)控制設(shè)備正不斷地開發(fā)應(yīng)用于成型高度復(fù)雜的注塑制件穴肘。例如，機械式的閥控澆口應(yīng)用于熱流道體系中舔痕，在流道內(nèi)可更好地調(diào)控分配壓力评抚，并可消除熔接痕和減少翹曲。

　　3. 低壓注射成型

　　低壓注射成型已經(jīng)出現(xiàn)在最近的有關(guān)加工工藝報道中伯复。其實這也并不是一種新的工藝慨代，但采用的加工方法，可使設(shè)備工序能更好地與預(yù)料中的熔體響應(yīng)相匹配啸如。常規(guī)的成型條件下品昭，注射初始時熔體因過度受壓而產(chǎn)生巨大的不穩(wěn)定效應(yīng)。由此引起粘度急劇增高徽七，同時熔體由于受到壓縮而儲存了彈性能量馍上。而低壓注射成型工藝與此相反，熔體流過噴嘴和流道蛹柔。由于熔體粘度伴隨壓力增加而增大哑暮，而低壓注射成型熔體的粘度較低签梭，從而可更好地控制熔體的粘流特性。另外奕碑，料筒內(nèi)熔體的壓力增大速度越快稻悴，將更呈現(xiàn)出類似固態(tài)的空體響應(yīng)。粘彈性塑料熔體從純液態(tài)到純固態(tài)過程中脆号，都具有寬頻的響應(yīng)特性赫裂。熔體的響應(yīng)或松弛時間等具體特性是由聚合物主鏈上的化學(xué)成分所決定。避免流動條件的突然改變或瞬間大幅度變動寝话，更有利于形成所需的類似液態(tài)特性今燃。事實上，低壓注射成型只是控制或調(diào)節(jié)塑料粘彈特性的一種加工方法尊勿。樹脂生產(chǎn)廠商一般把高流動性樹脂的分子量降低僧凤，以求降低其粘彈性，從而適合于生產(chǎn)薄壁制品等的需要元扔。隨著對加工環(huán)境認(rèn)識的深入躯保，采用低壓注射成型將使塑料熔體更能適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境的要求。

　　目前有幾項工業(yè)化產(chǎn)品是采用低壓注射成型方法澎语。大多數(shù)設(shè)計項目已著重于將低壓注射與再注射塑料成型結(jié)合一起使用途事。如汽車門內(nèi)飾板的成型，就是將紡織物或非紡織物放置入模具內(nèi)擅羞，再直接向模具注射熔料尸变。模內(nèi)加標(biāo)簽方法是超越簡單印刷的另一種成型方法。在每次循環(huán)生產(chǎn)開始時祟滴，單獨的標(biāo)簽或接連的薄膜可在模內(nèi)轉(zhuǎn)換位置振惰。薄膜除了可印刷之外歌溉，不定期具有很多動能垄懂，（如高抗行擊、韌性樹脂）或者薄膜可含有助劑和穩(wěn)定劑痛垛，以保護(hù)成型制件表面秋衡。

　　4. 交變注射成型

　　相比較而言，交變注射是一個比較新的注射成型選擇參數(shù)晚簇。這項技術(shù)的最大難點在于當(dāng)加工條件突然改變時挑卫，對塑料熔體將呈現(xiàn)出怎樣的變化行為知之甚少。有關(guān)熔體流變學(xué)的基礎(chǔ)知識食召，不僅僅是固定的剪切粘度贩普。確切地說，熔體響應(yīng)（粘性和彈性行為）需要表達(dá)的特性付杰，不僅是通常的穩(wěn)態(tài)流動速率或剪切速率及溫度研脸，也包括壓力及瞬間流動速率叨连。這些特性包括很多內(nèi)容而且十分難于弄清楚。然而或怜，如果在異型材注射方面取得實質(zhì)性進(jìn)展矛唤，將需制訂出多種不同塑料的具體操作規(guī)程。另還需增加通用的累試法归衫，以求得到成熟和精確的控制方法怜腊。

　　在常規(guī)的注射成型中，型腔壁固定不變蔫缸，某些情況下腿准，還有利用在充模和保壓陷段移動模壁∈奥担可采用2種不同的方法：移動型腔壁方向垂直于分模線释涛；旋轉(zhuǎn)或滑動型腔壁。在充模階段旋轉(zhuǎn)型芯以增加對制件尤其是表皮部分分子的變軸取向倦沧。通過這種加工工藝唇撬，制件的彎曲性能與其它機械性能得到了極大的提高。聚苯乙飲水杯和聚丙烯注射器就是采用這種加工方法獲得重大改變突破地2個產(chǎn)品展融。

　　5. 注射—壓縮成型

　　注射—壓縮成型中型腔壁移動方向垂直于分模線窖认。采用這種方法成型時，在充模階段告希，按工序產(chǎn)生壓力驅(qū)熔體流動扑浸，但這一個流道的深度是可變化的。在較深的流道中燕偶，壓力下降得較低喝噪，以使大面積的制件成型中熔體沒有過度受壓，并避免了瞬間的材料響應(yīng)摆螟，這2種因素同樣會阻礙熔體的流動期第。注射成型過程中，型腔深度可能是最終制件厚度的14%蒜恶，在塑料填充了大致60%—75%的型腔后舌必，停止注射，模腔壁周圍同時受到推壓车崔，直至最終制件的壁原成型為止巫紧。制件的最終尺寸在這階段確定。

　　如果在模壁按工序移動之前充滿了型腔述尊，該種工藝通常稱為鑄壓成型痹对。大體上，鑄壓成型是在一個可變體積的型腔內(nèi)采用不變的壓力對制件進(jìn)行保壓漠哲。鑄壓階段是增加密度的階段弦密，密度緊接著在介于熔體和固態(tài)塑料之間起變化哗蛋。采用鑄壓方式成型致密圓盤，可把殘留應(yīng)力減至最低程度园担，制件上的殘留應(yīng)力可產(chǎn)生變折射現(xiàn)象届谈。

　　鑄壓成型的改進(jìn)型活動式型腔壁是一種新技術(shù)，其由注射全體制件固化階段通過多孔的金屬型腔壁以“保壓”制件弯汰。這種方法已有人稱為外部氣體輔助成型法艰山，其實這是一種誤解，因為氣體并沒有影響塑料熔體在型腔內(nèi)的流動咏闪。在常規(guī)的注射成型當(dāng)中曙搬，保壓就是在保持型腔體積不變的同時，在壓力流的作用下鸽嫂，添加入更多的塑料纵装。 聯(lián)同在型腔內(nèi)的保壓流形成了不均勻的壓力分布，有可能在受高壓的澆口位置產(chǎn)生制件缺陷据某。

　　6. 模具的冷卻

　　模具的冷卻是一項關(guān)鍵的工藝技術(shù)橡娄。大部分的成型周期都是由傳導(dǎo)熱量傳遞過程。能量可從熱的熔體傳遞至冷的模具上是由于存在溫差所至癣籽。模具壁邊的塑料表皮有效地隔離著芯層挽唉，從而使得這種熱傳遞方式非常低效】昀牵可是片家，模具冷卻通常到設(shè)計的最后階段才得以注意。較好的冷卻設(shè)計樣式可縮短20%—30%或更短的循環(huán)生產(chǎn)時間蛛惜，并提高勞動生產(chǎn)率肿兴。

　　在生產(chǎn)循環(huán)周期中，模具的表面溫度不斷地“高—低”周期性變化著赞钧，當(dāng)熱的熔體逼壓著模壁時湖诅，模溫就高，頂出制件后弧定，下次注射之前则沃，空模腔的模溫就低。為了將冷卻時間縮短至最低限度锡跺，人們一直在探求能生產(chǎn)合格制件的最低模具溫度。模溫所起的重要作用就是影響型腔內(nèi)的熔體流動以及表皮與芯層之間的尺寸比例大小吓死。模溫越低渴甜，表皮尺寸越厚而型腔內(nèi)壓力下降越大。脈行冷卻技術(shù)是在注射塑料進(jìn)入模腔后普晌，通常采用循環(huán)冷卻管內(nèi)非常凍的冷凍液體來調(diào)節(jié)冷卻的一項技術(shù)顶猜。制件頂出后沧奴，如果沒有循環(huán)，下一次射料熔流進(jìn)入模腔后长窄，模腔壁的溫度就顯著上升滔吠。采用脈行冷卻方式后，其型腔壁溫度將更高挠日，但比常規(guī)模具冷卻方法所探測的溫度稍低疮绷。脈行冷卻可廣泛應(yīng)用于薄壁制件的成型；要求重復(fù)精確 表面的制件成型嚣潜，以及流道深度變化范圍材料突變行為冬骚。例如逆滯流動。對于脈行冷卻的加工優(yōu)勢和其它相關(guān)限特性在潛在優(yōu)點來說懂算，有關(guān)脈行冷卻的成本花費是否過高的爭論已顯得不那么重要只冻。

　　7. 熔芯成型工藝

　　熔芯成型法是一種比較新的工藝方法，便于加工內(nèi)部有交叉復(fù)雜的渠道计技、凹槽或切槽的制件喜德。生產(chǎn)管道夾具、泵外殼和體育運動商品等小型制件的生產(chǎn)廠商們综非，早在15年以前就開始考慮鑒定是否采用這項工藝了岗命。最近，汽車制造公司已采用該項工藝生產(chǎn)大型零部件保蒲，如輕質(zhì)的動力系統(tǒng)樣件和進(jìn)氣支管等品救。這個型芯與常規(guī)模具一樣具有可折將式的型芯功能，設(shè)有限定的內(nèi)腔壁的嵌件型芯贼卿。主要區(qū)別在于型芯的結(jié)構(gòu)他景，這種型芯不能在模內(nèi)拆卸也不能用機械方法抽出到模外。另外彬率，這種型芯若不是由電感加熱熔融掉托足，如低熔點（138oc）的錫-鉍合金或另外的錫合金，就是在二次操作中被（可溶性丙烯酸類聚合物）行洗掉署隔。這種熔芯成型采用常規(guī)的工藝方法妒穷，兩者的主要區(qū)別在于型芯的熱性能及型腔材料不同。型芯的熱性能直接影響制件上流動表皮-芯層結(jié)構(gòu)的厚度贿妹。根據(jù)實際加工條件橡舟，頂部及底部表皮厚度可大不相同，在某種情況下芯急，可能產(chǎn)生翹曲的缺陷勺届，而另一種情況下，有可能減少或消防易出缺陷制件的翹曲現(xiàn)象。

　　熔芯成型法當(dāng)中免姿，型芯僅僅作為模壁饼酿。充模過程不因固態(tài)嵌件而改變。由于金屬合金型芯或聚合物型芯的熱性能大不一樣胚膊，故其所要求的壓力也有所不同故俐。聚合物型芯起到隔絕壁的作用，并且在成型制件中產(chǎn)生非常薄的流體表皮紊婉；金屬型芯成為散熱點而在制件上形成相對厚的流體表皮药版。如果塑料熔體流過時型芯表面已熔化，將產(chǎn)生流動根本性變化肩榕。已有報道采用冰條作為型芯刚陡。液態(tài)薄膜在冰與塑料界面存在著非常復(fù)雜的加工問題得以解決之前，這種方法用于高精度制件是切實可行的株汉。

　　8. 計算機輔助成型

　　采用計算機輔助工程（cae）對加工設(shè)計及分析有助于縮短設(shè)計周期并可避免代價昂貴的機械失誤筐乳。商業(yè)性仿真代碼常用于流道上標(biāo)明尺寸，以平衡熔料在流道系統(tǒng)及型腔內(nèi)的流動狱槽，同時確定澆口的最佳開設(shè)置和澆口的數(shù)目涨给。計算注射壓力和合模噸位要根據(jù)不同的加工條件和材料而定。收縮率及翹曲率結(jié)合初始流向也可準(zhǔn)確估算出來屿帕。重要的是要使得這種設(shè)計工具幫助熟練分析人員在某個設(shè)計方案或加工研究時進(jìn)行判斷的操作念肆。結(jié)果必須理解為以研究對象和加工/材料為前提。當(dāng)考慮采用這種方法準(zhǔn)確輸入數(shù)據(jù)后盗晓，可取得巨大的效益徊疆。另外，這種分析經(jīng)濟性可使設(shè)計周期更短和所需的生產(chǎn)時間更短津霜。

　　應(yīng)該提醒注意的是棉莹，商業(yè)性的cae程序通常是不可直接使用的。充模仿真可產(chǎn)生有價值的見識曹撩，但結(jié)果必須重新對其局限性進(jìn)行重新考慮估計梢拜。應(yīng)用現(xiàn)代計算機進(jìn)行注射成型模擬試驗，僅限于純粘性流體（不包括粘彈性的熔融塑料）牡鸥∪蓿可預(yù)測熔體流入型腔的實際流動速率組成結(jié)構(gòu)和性能公布等，如可進(jìn)行高精度的粘彈性分析呐籽。目前所采用的任何其它加工方式都不可能達(dá)到這種先進(jìn)水平锋勺，并且最近幾年來，由仿真設(shè)備的工業(yè)界帶頭者和大學(xué)里的研究小組已取得了良好的進(jìn)展绝淡。有幾家公司正在努力探索仿真技術(shù)宙刘，以求能正確地解釋更多現(xiàn)實的塑性行為和加工現(xiàn)象苍姜。例如牢酵，聚合物主鏈的取向?qū)植康奈锢硇阅芎托阅芊植嫉挠绊懶＜庸の锢韺W(xué)是非常復(fù)雜的，而某些粘彈性體現(xiàn)象仍然沒有完全弄清楚馍乙，更完善合理的加工方式目前正緩慢形成布近。這些更強的有力的方式將獲得大大超過目前所設(shè)計的生產(chǎn)能力。 

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