橡膠注射成型技術(shù)工藝研究及趨勢

孫威

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，橡膠注射成型技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應用。橡膠注射成型技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)橡膠制品的機械化、自動化生產(chǎn)，還能夠降低勞動強度，從而有效提高橡膠模壓制品的生產(chǎn)效率。所以從橡膠注射成型技術(shù)的4個方面闡述了橡膠注射成型技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：橡膠；注射成型；機械；供料

中圖分類號：TQ330.6+6 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.028

隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，橡膠模制品行業(yè)的發(fā)展也越來越迅速，并且傳統(tǒng)的橡膠注射成型技術(shù)已經(jīng)被新型的橡膠注射成型技術(shù)所替代。雖然新型的橡膠注射成型技術(shù)的投資成本較高，但是其生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量遠高于傳統(tǒng)的橡膠注射成型技術(shù)?？梢?，橡膠注射成型技術(shù)的發(fā)展是十分迅速的。

1 機械

橡膠注射成型技術(shù)包括機械、供料、材料和模具4個部分。機械是實現(xiàn)橡膠注射成型生產(chǎn)自動化的關(guān)鍵。就目前來看，橡膠注射成型機械應該具備能夠自動控制精確度，進行無膠邊成型操作的能力。這樣不僅能夠省去二次處理步驟，減少工作量，還能夠有效縮短成品生產(chǎn)時間。另外，橡膠注射成型機械還應該能夠脫模、嵌件、組裝，這樣才能減少人力投入成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

從熱塑性和熱固性彈性體注射成型行業(yè)的發(fā)展來看，目前很多工程師都是利用熱塑性技術(shù)來實現(xiàn)橡膠注射成型的。橡膠模制品加工商已經(jīng)在慢慢實現(xiàn)模壓法向臥式注射機法。雖然臥式注射機法會增加成型操作的煩瑣度，但是它能夠?qū)崿F(xiàn)脫模系統(tǒng)的自動化，推動橡膠注射成型技術(shù)的自動化發(fā)展。例如臥式機械中的單立軸刷除系統(tǒng)、簡單單軸系統(tǒng)、線形關(guān)節(jié)型機械手都能夠?qū)崿F(xiàn)復雜制品的自動脫模。同時，臥式機械還能夠降低供料難度。總的來說，臥式注射機是一種經(jīng)濟、高效的成型機械。除此之外，為了解決熱固性彈性體在成型過程中出現(xiàn)殘余物的問題，熱固性行業(yè)還研發(fā)了一種集成涂刷式系統(tǒng)的成型機械。所謂“涂刷系統(tǒng)”，是指對模具進行定期涂刷，并保持擦刷力值不變。

為了提高成型機械的脫模效率，也可以利用自動噴霧系統(tǒng)、涂刷系統(tǒng)實現(xiàn)脫銷的程序化控制。其具體做法是：將自動噴霧系統(tǒng)內(nèi)置在涂刷系統(tǒng)結(jié)合部位，使自動噴霧系統(tǒng)能夠?qū)⒚撃C涂于模槍表面。尤其是我國模具設計的發(fā)展，立式注塑機、歐式注塑機、角式注塑機等成型機械的發(fā)展也越來越快。

2 供料

供料是橡膠注射成型生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟，其穩(wěn)定性對生產(chǎn)效率具有很重要的影響。對于目前較為常見的條狀材料供料機械，其主要有斷條檢測器、機器控制器、計量軟件自動化系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)供料的自動化。

傳統(tǒng)的供料是利用液壓填料裝置來完成的。但是這種方式的缺點在于容易出現(xiàn)泄漏、壓力變化、空氣被抽空的問題，使得供料的及時性無法保證。隨著行業(yè)的發(fā)展，旋轉(zhuǎn)式加料系統(tǒng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加料方式。這種加料系統(tǒng)的原理是利用對角喂料螺旋桿的旋轉(zhuǎn)料斗實現(xiàn)注射加料。同時，在該系統(tǒng)中，變速電機是與閉環(huán)壓力控制軟件程序綁定的，既能保證供料的穩(wěn)定性，又能保證物料的無空氣性，從而提高模具制品的生產(chǎn)效率。

3 模具

根據(jù)模具結(jié)構(gòu)類型和制品的生產(chǎn)工藝類型，模具可以分為壓制成型模具、壓鑄成型模具、注射成型模具、擠出成型模具四大常用模具。另外，還包括一些特殊橡膠制品的模具，比如充氣模具、浸膠模具等。這些模具就是通過成型機械生產(chǎn)的。

其中，注射成型模具是塑料加工中最普遍的。注射成型模具的質(zhì)量精度、制造周期以及注射成型過程的生產(chǎn)效率等因素直接關(guān)系到模具制品的質(zhì)量、數(shù)量。注射成型的生產(chǎn)過程是：先將膠料在注塑機的加熱料筒中受熱熔融，然后在注塑機螺桿或活塞的推動下，經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔，最后在型腔中硬化定型。

由于熱塑性行業(yè)和熱固性行業(yè)具有一定的差別，因此其模具技術(shù)也不同，比如熱固性行業(yè)的針閥式澆口和開放式注膠嘴冷流道模具技術(shù)。所謂“針閥式澆口模具技術(shù)”，是指利用溫控單元控制冷流道板的溫度，并保證膠料不被硫化。該技術(shù)的優(yōu)點在于產(chǎn)品周期確定且整體生產(chǎn)時間較短。此外，冷流道注膠嘴允許注入點直接位于制品上。這樣不僅能夠減少生產(chǎn)廢料，還能夠有效控制生產(chǎn)費用，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

目前，為了能夠?qū)崿F(xiàn)無膠邊成型，模具制造商已經(jīng)普遍使用EDM設備、磨削技術(shù)、激光切割技術(shù)實現(xiàn)無膠邊。而且生產(chǎn)材料對于模具技術(shù)也有一定的影響。一般來說，熱固性彈性體的無膠邊自動成型需要0.005 08～0.025 4 mm的跑氣孔。這就意味著在設計跑氣孔尺寸時，必須要考慮到注射成型的材料隨時間的變化情況。這樣才能提高模具的實用性，提高生產(chǎn)效率。

4 材料

材料是橡膠注射成型工藝發(fā)展的基礎。如今比較常用的材料包括三元乙丙橡膠、丁腈橡膠、氟橡膠、聚異戊二烯等。材料的選擇主要取決于成品的用途。此外，生產(chǎn)工藝、條件也是影響橡膠注射成型材料選擇的因素。相比于傳統(tǒng)的模壓材料，這些新型材料的應用已經(jīng)十分廣泛。

為了提高材料的流動性、黏性，減弱硫化效應、剪切效應，可以使用加工助劑來改變材料本身固有的特性，從而提高生產(chǎn)效率。此外，還可以進行材料的混合、定值，改變材料原有的物理特性，使之混合材料的強度、伸縮性等能夠滿足橡膠成品的需要，比如采用幾何形狀齊頭滿足制品需要，而且能夠進行材料混合，實現(xiàn)功能材料制取的供應商更受到諸多橡膠制品生產(chǎn)商的歡迎?？偠灾?，材料的主要發(fā)展趨勢是多元化，相比于傳統(tǒng)的材料，新型材料的發(fā)展空間更大。

5 總結(jié)

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，橡膠注射成型技術(shù)也取得了很大的進步。新工藝的使用不僅能降低生產(chǎn)商的投資成本，還能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量。更重要的是，能夠提高企業(yè)的競爭力，使之能夠在日益激烈的競爭中生存并發(fā)展下去。憑借這些工藝的進步，我國橡膠注射成型行業(yè)的發(fā)展將會越來越快。

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〔編輯：劉曉芳〕