Page 74 - 《橡塑技术与装备》2023年12期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

物理微发泡螺杆设计、性能测试及

仿真研究

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Sai Yandamuri , 张雨筱 ，施小庆 ，陈炽辉 2
(1. 伊之密德国先进成型技术研究所，德国 阿尔斯多夫 52477 ；
2. 伊之密股份有限公司，广东 佛山 528306)

摘要 ： 自主设计的物理微发泡注塑成型 FoamPro 螺杆，对比现有产品，通过多种材料的实验测试及仿真验证，有更高的塑化
效率，相当的发泡效果，可用于商业化应用。
关键词 ： 物理微发泡注塑成型 ； FoamPro 螺杆 ；更高的塑化效率 ；相当的发泡效果
中图分类号 ： TQ330.41，TQ320.6 文章编号 ： 1009-797X(2023)12-0026-07
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2023.12.006

在塑料成型工艺中，物理微发泡注塑成型技术比 1 螺杆结构
较常见。物理微发泡注塑成型有许多优点 ： 实验机器选用伊之密 A5 系列 220 t 三板注塑机，
（a）能够减轻产品的重量，减少塑料使用量，降 螺杆直径 53 mm。
低成本。 其中，伊之密的微发泡品牌 FoamPro 螺杆的结构
（b）无需保压阶段，从而缩短了生产周期，提高 如图 1 所示。
了生产率。
（c）成型零件翘曲较少，无缩水痕，提高尺寸稳
定性。
（d）可以降低锁模力、注射压力等，更节能，为
图 1 FoamPro 螺杆的结构
碳中和和碳达峰做出贡献。现在运用物理微发泡技术
的厂家也越来越多。主流的厂家及技术如下 ：
2 性能测试
（1）Cellmould, 威猛巴顿菲尔，仅适用于巴顿菲
2.1 实验设计
尔机器。
测试材料如表 1、表 2，一共 8 种：
（2）Ku-Fizz, 大众 / 齐默尔曼，适配不同的机器。
针对 FoamPro 螺杆和现有产品，研究了熔胶
（3）MuCell, 卓细，与大多数注塑机制造商合作。
速度 n、背压 p 和气体含量 c 对性能的影响。以
（4）Plastinuum, 由 KIMW 开 发，可 作 为附 加 系
LyondellBasell HC TYC 2141F 为例，所有材料的实
统用于不同的机器。
验方案如表 3 表 4、表 5 所示。
目前 MuCell 应用的最为广泛 [1] ，与之合作的注
料筒从射嘴到料斗的各段温度为 ： 230、230、
塑机厂家最多。
220、220、210、200、175、150 ℃。所注塑零件为
市场上现有螺杆具有较短的塑化长度、两个止逆
长方体，尺寸为 190 mm×150 mm×4.9 mm。其余注
环和一个混合区，导致较低的塑化性能和较高的剪切
塑参数设置如表 6 ：
力。尤其对于快速塑化或使用剪切敏感材料的应用，
另外，所有实体试验点的料筒温度、注射速度、
与实体工艺相比，现有产品可能会有些不足。
伊之密德国研究所和中国研究院联合开发了自己
作者简介 ：Sai Yandamuri, 男，硕士，项目工程师，主
的螺杆几何结构，以实现相同的发泡质量，而不存在 要从事先进成型技术的研究。
现有产品的缺陷。 收稿日期 ：2023-02-02

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