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注塑成型技术有哪些类型？

9 月 25, 2024

注塑成型是利用各种技术制造不同规格和要求的塑料零件的另一种万能方法。注塑成型的关键技术概述如下：

多组分成型

这种工艺需要借助多个注塑成型单元，在一次操作中将各种材料成型为一个部件。它可以将刚性和柔性材料整合在一起，用于牙刷等软硬结合的应用。

材料:例如，将硬质热塑性塑料与软质热塑性橡胶一起制成部件。
益处:生产高度集成的零件，减少可分析的特定层数，提高零件性能，最大限度地减少装配操作。
挑战:这需要对成型过程进行非常有效和高效的控制和安排，还需要正确和适当的设备来正确连接和固定各种材料。

气体辅助注塑成型

在注塑成型过程中，利用氮气或二氧化碳气体在成型部件中形成空腔。气体从内部产生压力，借助塑料形成所需的中空结构形状。它们可以简化材料的使用，减轻零件的重量。

材料:这些聚合物类型的公司通常使用 ABS、聚碳酸酯、聚丙烯和苯乙烯聚合物。
益处:它能够最大限度地减少材料的使用，并通过创建空心截面来减轻部件的重量，同时还能提高结构强度和表面光洁度。
挑战:这就要求对气体注塑成型参数进行严格控制，以防止出现壳体壁厚变化和形成空隙等复杂情况。

水辅注塑成型

它与气体辅助法类似，但使用水代替气体。由于水在聚合物熔融温度下蒸发，因此会在材料内部形成中空的通道和空腔，同时施加的压力比气体小。水在蒸发时不会留下任何化学元素，很容易分辨。

材料:一般用于热塑性聚合物，以制备具有空腔的结构。
益处:与 GA- 模塑相比，冷却和循环时间更短，可节约生产成本并提高效率。
挑战:在生产优质产品的过程中，需要适当调节水压和流速，以防止缺陷的形成。

泡沫塑料注射成型

这包括使用氮气等气体和化学制剂在塑料中注塑成型，以制造泡沫塑料部件。它能使空气流过结构，制造出具有特意设计的孔隙率的更轻、更坚硬的部件。此外，泡沫密度还能保持在所需的水平，精确度极高。

材料:热塑性聚合物与发泡剂相结合，生产出由细胞组成的轻质部件。
益处:在保持结构性能和绝缘性能的同时，大大减轻了零件的重量，降低了成本。
挑战:精确控制发泡剂和工艺参数可能很难实现无任何表面缺陷的一致细胞结构。

变色模塑

在模腔内应用印刷装饰，几乎无需额外的工艺步骤即可将标签粘贴到注塑成型的塑料件上。这也使得制作不易刮掉或剥离的长效标签成为可能。

材料:它使用热致变色或光致变色聚合物，这种聚合物会随着温度或光线的变化而改变颜色。
益处:这就创造了一种动态的、具有视觉冲击力的产品，能够根据各种条件改变颜色。反过来，这也为用户与产品的互动和欣赏产品的方式增加了另一层含义。
挑战:很难保持长期稳定的色彩变化性能，而且使用专用材料会使这些技术的生产成本更高。

模内贴标

注塑成型前在模腔表面涂上某种聚合物涂层的一种处理方法。涂覆后，会形成一个密封层，直接附着在成型的塑料件上，同时形成坚固耐用的抗划伤表面，而无需额外的清漆层。

材料:最常用的是由聚丙烯或其他合适的热塑性塑料制成的预印塑料标签。
益处:可制作耐用、高质量的图形，省去了额外的后期制作贴标工序，使产品看起来更美观，同时节省时间和人力。
挑战:由于标签位置必须与注塑成型工艺完全同步，因此复杂性和设备成本增加。

注塑压缩成型

一旦模腔完全填满，就会对熔化的塑料施加压力，迫使其紧密填满模腔，从而提供高精度的注塑公差和零件细节。它主要用于所有需要精确测量的医疗、电子和连接器部件。

材料:热塑性塑料（尤其是高性能聚合物，如聚碳酸酯或聚丙烯）。
益处:尺寸精度高，内应力小，是制造高精度部件的理想选择。
挑战:它需要非常精确的压缩级和特殊设备。因此，生产成本也变得更加复杂。

微注塑成型

适用于轻型应用，如制造重量在 1 克以下、精度要求在微米以下的塑料零件。它还可以生产微型插销、齿轮、医疗零件以及其他具有肉眼无法辨别的成型细节的物品。

材料:经常使用高性能热塑性塑料和工程树脂来生产一些最小、最精确的部件。
益处:能够生产用于医疗器械和电子产品的微型零件，且细节和精度高。
挑战:需要高端机械和一丝不苟的质量控制来应对制造这些微小部件所需的细微差别。

插入成型

通过注塑模腔将预成型的金属嵌件与塑料一次注塑成型的工艺。这为在塑料外壳中成型的连接器、紧固件和螺纹衬套提供了便利。

材料:在镶件成型工艺中，人们经常发现铜铝钢和陶瓷等材料被用作镶件。然后将这些材料与热塑性塑料（如 PEEK 和 Ultem）搭配使用，就能锻造出既坚固又耐用的零件。
益处:通过将金属或塑料件直接编织到成型部件中，这种技术提高了产品的工作效率。它减少了组装所花费的时间和金钱，同时使每个部件更坚固、更可靠。
挑战:嵌件成型必须解决一些棘手的问题。首先要确保镶件放置的位置恰到好处。然后是如何使不同的材料相互协调。此外，还要处理嵌件周围的塑料开裂问题，因为它们的收缩速度各不相同。

多射成型

这就形成了非常复杂的形状，而这些形状是一系列单级注塑单元所无法实现的。每种材料在注入下一种材料之前都会凝固，然后混合成一个成品部件。非常适合在工具上制作光滑柔软的手柄。

材料:多射模塑将一系列聚合物（包括热塑性塑料和弹性体）结合在一起，在单一制造工艺中生产出多材料部件。
益处该程序提高了产品功能，改善了装配过程中设计的灵活性，同时降低了制造成本，提高了加工生产率。
挑战:不同聚合物之间精确的材料粘合和潜在的兼容性问题对技术要求很高，需要高水平的专业知识。

结构泡沫成型

塑料中含有不相溶的气体，这就在材料内部产生了表面无法识别的内部蜂窝结构。因此，泡沫塑料内部的泡沫细胞增加了其刚性和尺寸稳定性，但与完全固态的塑料相比，泡沫塑料更轻。

材料:结构泡沫塑料：结构泡沫塑料采用聚丙烯、聚苯乙烯和聚氨酯等热塑性树脂，所有这些树脂都用气体加固，形成泡沫芯材。
益处:通过这种工艺，可大大减轻重量，提高强度-重量比，并因材料减少而节约成本。
挑战:结构泡沫塑料成型可能会面临气孔结构一致性、材料流动性和表面加工质量等问题。

快速热循环成型

它利用模具温度的变化和快速循环周期来优化零件的生产速度和质量。先进的温度控制装置可提供安全的加热/冷却循环，并在模具表面形成恒定的热流。

材料:快速热循环成型（RHCM）最关键的是要依靠热塑性塑料和先进的复合材料，前者是一类聚合物，可反复熔融，降解程度极低，并可在数秒内成型，后者也能承受快速的温度变化。这些材料可实现快速生产和卓越质量。
益处:RHCM 的表面质量更好，循环时间更快，产品硬度更高，是许多行业的首选。
挑战:由于保存捐赠器官需要偏离正常的功能和温度控制，因此需要购置用于恢复窦性血流和氧合的适应设施。这些令人望而却步的启动成本会使较小的制造商望而却步。

液体硅橡胶成型

两枪注塑成型是指在注入液态硅树脂聚合物后，再注入交联剂，从而生产出可耐高温的坚固硅树脂部件。这种反应可将材料硬化成柔韧、可拉伸的产品，用于密封件、垫圈、医疗设备和机械部件。

材料:液态硅橡胶（LSR）是一种双组分液态系统，由基础聚合物和铂基催化剂组合而成，是一种具有强度、柔韧性和生物相容性（可用于人体植入物）的材料。
益处:LSR 模塑因其低粘度、优异的耐热性和耐化学性以及生物相容性，在几何精度和设计方面具有优势，是包括医疗器械在内的高端应用领域的理想选择。
挑战:LSR 模塑工艺要求对温度进行非常精细的控制，从而实现精确的固化、注塑压力和排空，如果操作不当，可能会导致空气夹带。这种材料还需要专门的设备来处理其独特的性能特征。

热塑性弹性体成型

将无弹性的聚合物与弹性材料结合起来，制造出刚性但可拉伸和变形的部件。由于时间效率高，橡胶替代注塑成型部件的产量也很高。它适用于运动鞋底、密封件和手柄。

材料:热塑性弹性体（TPE）模塑是一种将塑料和橡胶聚合物结合在一起的材料，具有热塑性和弹性两种特性。这种独特的组合可广泛应用于汽车零件、医疗器械和消费品等领域。
益处:热塑性弹性体的主要优点之一是柔韧性和弹性。它们可以很容易地模塑成复杂的形状，并表现出卓越的耐久性。此外，热塑性弹性体还具有环保和可回收的特点。此外，热塑性弹性体还具有环保性和可回收性，是一种可持续的选择，可最大限度地减少对环境的影响。
挑战:不过，TPE 也有一些需要考虑的挑战。它们对温度和湿度的变化很敏感，需要精确控制以保持材料的完整性。此外，TPE 的耐化学性因具体类型而异，这可能会限制其在暴露于恶劣环境中的使用。总之，TPE 模塑可为各行各业提供多功能的解决方案，它将热塑性塑料和弹性体的特性独特地结合在一起。通过克服与耐温性和耐化学性相关的问题，TPE 可以继续为众多应用提供有效和高效的解决方案。

色母混料

在基本注塑树脂中加入颜料和添加剂含量较高的强化颗粒，可增强着色剂的分散性和编码性。这样可以防止头发的某些部分出现斑点条纹，同时在减少染发剂用量的情况下，提供鲜艳无孔的浓烈色调。

材料:色母料复配包括颜色的浓缩组合，以确保在塑料材料中的均匀配料和独特的功能特性。
益处:色母混料具有以下主要优点：确保散装塑料产品色泽鲜艳、均匀；价格低廉；有助于防止粉尘污染，避免混料干燥。
挑战:配制色母粒通常面临的一些挑战包括保持颜料的良好分散性（使其不会 "结块"）、生产时的高扭矩和模具压力，以及色母粒和基础树脂之间的相容性以保持机械性能。

微波固化技术

在这种情况下，它们专门将结构化的环氧热固性塑料、聚氨酯和灌注到热塑性基材中的其他二次树脂暴露在微波能量下，目的是加热和固化这些材料。这样做是为了快速固化组合物，同时避免基底塑料受热/变形。

材料:微波固化可使用碳纤维增强塑料（CFRP）和其他易于快速均匀加热的复合材料。
益处:纳秒固化技术大大缩短了固化时间，降低了能耗，并合成了对航空航天、汽车和电子等行业至关重要的特殊性能。
挑战:不可能完全避免不同厚度材料之间的温度一致性问题；相反，应在固化过程中形成过冲和空腔。

高温成型

可耐受聚碳酸酯、高端热塑性塑料、工程树脂等强力材料，注塑成型耐热温度超过 230-350 °C，而不会产生磨损/腐蚀。成型中使用的热流道系统可防止热敏材料受到影响。

材料:制造设备通常由先进的技术材料制成，如聚醚醚酮（PEE）、聚醚酰胺（PEI）和聚邻苯二甲酰胺（PPA），这些材料以其高导热性而著称。
益处:主要优点是模制件经久耐用，可承受高温和恶劣的环境条件而不变质，因此适用于航空航天、汽车和医疗设备等行业的苛刻应用。
挑战:面临的挑战包括：准确控制温度以避免材料损坏、保持模具部件的热胀冷缩、确保高效的冷却系统，以及工艺所需的材料和设备成本高昂。

薄壁成型

可制造出壁薄于 1 毫米的塑料板，是覆层和建筑用途的理想选择。它能提供较高的注塑压力，可渗透到复杂的几何形状中，不会产生飞边，在顶出时也不会导致部件的薄壁开裂。适用于外壳、连接器和密封件。

材料:薄壁模具通常使用高流动性材料，如聚丙烯（PP）、聚碳酸酯（PC）、尼龙（PA）和聚乙烯（PE），以获得极佳的水流动性，并压缩壁面平整的模具。
益处:薄壁生产大大减少了材料处理量和处理时间，从而节约了成本，提高了生产率，并由于减少了废物和能源消耗而对环境产生了影响。
挑战:薄壁编织面临的挑战包括平衡壁厚、消除战斗表面和形状不规则，以及确保正确对齐以避免出现弹头短而编织针光滑等缺陷。

冷流道成型

一些热流道的熔融通道被加热，而冷流道则在部件固化时凝固，未使用的塑料被导入冷槽。这有助于防止浪费，同时允许不受限制的几何形状/大流量通过通道。

材料:冷流道注塑成型使用各种塑料聚合物，包括材料和工程树脂，因此用途极为广泛。
益处:冷流道模板的主要优点是设备和维护成本低，设计简单，可灵活使用各种聚合物和热材料。
挑战:尽管冷流道设计有其优点，但也面临着一些缺点，例如由于需要切割流道而增加了损耗，与热流道设计相比周期时间更长，以及由于冷却变化而可能导致的零件质量和硬度问题。

包覆成型技术

在塑料基底上依次成型各种材料的一系列特定步骤，通过在受力点上有选择地层压橡胶-弹性体层，保留关键表面并提供牵引力和减震效果。

材料:包覆成型使用热塑性弹性体 (TPE)、聚丙烯 (PP) 和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS) 等材料制造多层复合部件，这些部件具有柔韧性、耐用性和耐化学性等特性。
益处:包覆成型通过组合部件来提高产品性能，从而改善人体工学、提高耐用性，并通过减少额外的装配步骤来节约成本。
挑战:过度制造过程会带来各种挑战，如确保对齐以防止脱层、管理因模具复杂性而增加的制造成本，以及解决可能限制创作自由的结构限制。

Mucell 微孔注射成型技术

这种工艺是利用超临界气体在聚合物基体中形成微泡单元，在不影响密度的情况下，最多可减轻 15% 的重量。与其他发泡方法相比，该工艺的其他优点还包括降低成本和尺寸稳定性。

材料:MuCell 微孔注塑成型技术使用聚丙烯、聚酰胺和热塑性聚氨酯等热塑性材料与二氧化碳或 N2 等超临界液体相结合，制造出轻质泡沫塑料部件。
益处:该技术可显著节省材料和能源，减轻部件重量，提高尺寸稳定性，是汽车、包装和消费品行业的理想选择。
挑战:主要挑战之一是在发泡系统中实现均匀的孔径分布，这会影响最终产品的机械性能和表面光洁度。

精密开模

1/0000 英寸的模具分离公差允许精确调节适合微流控芯片和纳米结构的最小注塑压力范围。值得注意的是，受监控的流程可在早期阶段防止造成闪蒸的开口。

材料:精密开模通常使用优质材料，如硬化钢、铝和特殊聚合物，以确保耐用性、耐磨性和承受高压成型工艺的能力。
益处:精密成型的主要优点是设计精度更高，可生产精密部件，并可通过更有效地使用材料和减少后台工作的需要来降低制造成本。
挑战:精密成型所面临的挑战包括：需要复杂的设计和工程技能、高昂的初始设备成本，以及需要谨慎的系统管理，以管理收缩、翘曲和保持严格的公差控制等数据。

共注塑成型

同时，软硬塑料可混合成分层或夹层，这是普通注塑成型无法实现的。这样，不同材料的结合处比两个或多个部件独立成型时的结合处要牢固得多。

材料:共注塑成型通常使用聚丙烯、聚乙烯和 ABS 等热塑性材料，并将不同的材料用于外皮和内芯层，以提高性能。
益处:共注塑成型的主要优势在于能够将不同的材料组合在一个零件中，从而生产出机械性能更好、材料成本更低和生产率更高的零件。
挑战:共注塑成型的主要挑战在于精确控制表皮到表面的特性、最佳交换时间以及模具设计的复杂性，以克服夹芯表面固定和完全卸载等缺陷。

变温成型技术

温度控制系统可快速改变注塑成型加热/冷却系统中的模具表面温度，最大限度地减少热量损失。这样除了能提高尺寸稳定性外，还能降低部件变形的几率，并提供稳定的下一次注塑精度。

材料:各种罐装技术特别使用热塑性塑料、工程聚合物和复合材料等材料来实现高质地和高一致性。
益处:优点包括提高零件质量、缩短周期时间和提高能效，从而提高生产率和存储容量。
挑战:然而，所面临的挑战包括专业设备的初始成本较高，以及需要具备使用温度控制系统的专业知识，以避免错误并确保正常运行。

气体对压注塑成型

向模具型腔注入氮气，以控制超临界硝化纤维塑料中的发泡和细小空隙。有一些物理机制有助于稳定气泡的形成，气体向气泡中的迁移就是其中之一，这有助于避免形成中空缺陷。

材料:气体反压注塑成型通常使用聚丙烯、聚乙烯、热塑性塑料和聚氨酯等材料，这些材料在注塑过程中会在受控气体压力下生长。
益处:该技术可提高表面质量，减小零件厚度，增强抗疲劳性，并在制造较厚或较薄的零件时提高可控性。
挑战:由于需要精确控制气体压力和时间、可能的设备变化以及需要更好地了解材料在不同压力下的行为，气体反压注塑成型的实施具有挑战性。

可熔芯注塑

将临时型芯材料（一种熔点较低的热塑性材料）插入模腔，以便在脱模前形成有助于将零件锁定在一起的凹槽和负特征。当零件两半凝固时，型芯通过加热的分流板渗出。

材料:气体反压注塑成型通常使用聚丙烯、聚乙烯、热塑性塑料和聚氨酯等材料，这些材料在注塑过程中会在受控气体压力下生长。
益处:该技术可提高表面质量，减小零件厚度，增强抗疲劳性，并在制造较厚或较薄的零件时提高可控性。
挑战:由于需要精确控制气体压力和时间、可能的设备变化以及需要更好地了解材料在不同压力下的行为，气体反压注塑成型的实施具有挑战性。

真空排气

通过真空通风口高速吸入空气/水分，以防止表面点蚀，同时不影响循环时间。这样可以减少因挥发物滞留在粘土中而产生的孔隙和尺寸缺陷。

材料:真空排气通常使用 ABS、乙缩醛、尼龙、PEI、PEEK 和聚丙烯等材料，因为这些材料适用于高质量的曲面零件。
益处:真空排气的主要优点是可大大减少加工过程中的微粒物质和化学污染物，最大限度地确保先进生产的清洁度和质量。
挑战:真空抽气的主要挑战之一是在抽气初期控制颗粒的再悬浮和污染，这就要求缩小最佳抽气和抽气技术的范围。

节能型伺服驱动泵

为使生产流程更加顺畅，用可控伺服电机取代了固定液压装置，从而减少了因泵闲置而造成的能源浪费。自动需求监测控制，断开所有非必要设备的连接，最大限度地降低耗电量。

材料:伺服节能泵主要由永磁同步电机和固定排量泵组成，与传统电感式电机相比，确保了更高的效率和功率因数。
益处:通过精确控制泵的驱动和减少不必要的电机运行，这些泵可节省高达 30-50% 的能源；此外，它们还能降低运行成本，减少对环境的影响。
挑战:伺服驱动泵很难集成，需要进行系统改造，初始设置成本高，还需要先进的热管理，以便在油量减少的情况下工作。

超声波焊接

热塑性塑料部件的脉冲声波振动会导致微摩擦热沿接头焊缝焊接部件。该工艺不使用溶剂或粘合剂，可在几秒钟内形成气密性粘接，同时还能适应轻微的塑料缺陷，以确保粘接正确。

材料:事实证明，超声波焊接适用于多种材料，从热塑性复合材料到有色金属，甚至是精密电子元件，而不会改变其化学特性，也不会造成污染。
益处:它是一种非常经济高效的焊接工艺，可以节省时间，在几秒钟内完成极快的焊接，不需要粘合剂或焊料等所有消耗品，甚至由于能源产生的废物最少而成为环保工艺。
挑战:在超声波焊接中，面临的一个挑战是如何保持对压力、频率和振幅等焊接参数的控制，以确保焊接质量的一致性，并克服材料物理性质差异较大时的焊接困难。

MXY：注塑成型领域的专家

作为领先的注塑件制造商之一，MXY 致力于实现梦想，以超高的精度和较短的周期交付最佳的汽车项目。

在广泛而多样的企业客户中，一些著名的汽车制造商如梅赛德斯-奔驰、奥迪、GMC、丰田和保时捷都是我们的客户。我们采用业内最有效、最高效的注塑成型方法，以极具竞争力的价格生产高品质的塑料部件。虽然注塑成型工艺复杂且成本高昂，但复杂几何形状和精细部件的生产速度却非常快；然而，高昂的模具成本和难以保持严格的工艺控制，从而无法在大批量生产的情况下提供相同的质量，这些都是巨大的挑战。

如果您未能联系到我们，请允许我们向您展示 MXY 如何成为您项目成功的载体。如果您想了解更多信息，请查看我们的注塑成型和金属注射成型。