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注塑加工知識之注射壓縮成型
注射壓縮成型（injection compression moulding/icm)是傳統(tǒng)注塑成型的一種高級形式。它能增加注塑零件的流注長度/壁厚的比例；采用更小的鎖模力和注射壓力；減少材料內(nèi)應(yīng)力；以及提高加工生產(chǎn)率。注射壓縮成型適用于各種熱塑性工程塑膠制作的產(chǎn)品，如：大尺寸的曲面零件，薄壁、微型化零件，光學(xué)鏡片，以及有良好抗襲擊特性要求的零件。
注射壓縮成型的主要特點(diǎn)與傳統(tǒng)注塑過程相比較，注射壓縮成型的顯著特點(diǎn)是，其模具型腔空間可以按照不同要求自動調(diào)整。例如，它可以在材料未注入型腔前，使模具導(dǎo)向部分有所封閉，而型腔空間則擴(kuò)大到零件完工壁厚的兩倍。另外，還可根據(jù)不同的操作方式，在材料注射期間或在注射完畢之后相應(yīng)控制型腔空間的大小，使之與注射過程相配合，讓聚合物保持適當(dāng)?shù)氖軌籂顟B(tài)，并達(dá)到補(bǔ)償材料收縮的效果。
根據(jù)注塑零件的幾何形狀、表面質(zhì)量要求、以及不同的注塑設(shè)備條件，有四種注射收縮防護(hù)司可供選擇。它們是：順序式；共動式；呼吸式和局部加壓。
順序式icm（seq-icm)順序式注射壓縮成型過程，其注射操作和模具型腔的推合是順序進(jìn)行的。開始時，模具導(dǎo)引部分略有閉合，并有一個約為零件壁厚兩倍的型腔空間。而當(dāng)樹脂注入模具型腔后，即推動模具活動部分直至完全閉合，并使聚合物在型腔內(nèi)受到壓縮。在此過程中，由于從完成注入到開始壓縮會有一個聚合物流動暫停和靜止的瞬間，其可能會在零件表面形成一個流線痕跡，其可見程度取決于聚合物材料的顏色，以及零件成型時的紋理結(jié)構(gòu)和材料種類。該種方式的操作過程?？梢圆捎们鷹U式設(shè)備來進(jìn)行這種icm。
共動式icm（sim-icm)
與順序式icm相同，共動式icm開始、時模具導(dǎo)引部分也是略有閉合的，不同的是在材料開始注入型腔的同時，模具即開始推合施壓。而擠料螺桿和模具型腔在共同運(yùn)動期間，可能會有一個的s2或s2的延遲。由于聚合物流動前方一直保持著穩(wěn)定的流動狀態(tài)，它不會出現(xiàn)如seq-icm過程的暫停和表面的流線痕跡。
由于上述兩種方式都在操作開始時留有較大的型腔空間，而在熔融聚合物注入型腔尚未遇到方向壓力之時，它可能因為重力作用而首先流入型腔的較低一側(cè)，并可以能因暫時處于未承受壓力狀態(tài)而出現(xiàn)不希望有的泡沫。而且，零件壁厚越大，型腔空間也會越大，而流注長度的延長也會增加模具完全閉合的時間周期，這些都可能會使上述現(xiàn)象加劇。
呼吸式icm（breath-icm)
采用呼吸式icm，模具在注射開始時即處于完全閉合狀態(tài)。因此，聚合物一經(jīng)注入即會保持在受壓狀態(tài)。這就克服了前述兩種方式可能出現(xiàn)的潛在問題。在聚合物向型腔注入時，模具也逐漸拉開并形成較大的型腔空間，而型腔內(nèi)的聚合物即始終保持在一定壓力之下。而當(dāng)材料接近滿型腔時，模具已開始反向推合，直至完全閉合，使聚合物進(jìn)一步壓縮并達(dá)到零件所需求的完工厚度。 上述模具擴(kuò)展型腔間的運(yùn)動，可借助于射入型腔內(nèi)聚合物所傳出的注射壓力或預(yù)置的注塑機(jī)運(yùn)動程序來實(shí)現(xiàn)。
局部加壓式icm（select-/com-icm)
采用局部加壓式或稱行壓式icm時，模具將完全處于閉合狀態(tài)。有一個內(nèi)置的行壓頭在聚合物注射時或注射完畢后，從型腔的某個局部位置壓向型腔，以使零件的較大實(shí)體部位局部受壓并被壓薄。這種局部加壓，可通過注塑設(shè)備或單獨(dú)的液壓裝置預(yù)設(shè)內(nèi)置行頭程序來進(jìn)行控制。
注塑件與模具的設(shè)計
注射壓縮成型適于注塑有曲面外型的零件，如手提電腦外殼，小汽車尾門，汽車儀表板，以及較為平坦的汽車擋泥板等。 要選擇好被注零件的入口及流住通道位置，使之達(dá)到填充型腔的良好效果。一些商用注塑填充程序可用來探測推擠力和注射壓力。為塑膠制定的一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則也可以利用，如加強(qiáng)肋/壁厚的厚度比例，以及一些組合技術(shù)等。
要注意使模具伸出的導(dǎo)向刃軌和導(dǎo)向芯部以及型腔。有嚴(yán)密的公差配合，以防聚合物滲漏溢出型腔。要有一個帶逆止開關(guān)的噴嘴，用以防止聚合物回流入注塑機(jī)。也可以在模具上安裝一個帶逆止閥的熱注噴頭代替上述噴嘴。
對于有通孔的零件，應(yīng)當(dāng)使固定在模具一側(cè)的鎖釘穿入另一側(cè)模具并有良好的滑動配合，以防模具型腔運(yùn)動迫使銷子松動或被卡死。另外，由于在icm注塑過程中，型腔壓力比傳統(tǒng)注塑時要低，所以模具結(jié)構(gòu)不必像傳統(tǒng)注塑時那樣堅實(shí)笨重。
注塑設(shè)備
由于icm的推擠力夾緊和送料螺桿的運(yùn)動與傳統(tǒng)注塑的相應(yīng)操作有所不同，所以必須給注塑機(jī)增加一些軟件功能。為了獲得如sim-icm和breath-icm的模具與螺桿同時運(yùn)動，液壓式注塑機(jī)的液流量必須提高。另外，在采用液壓主注塑設(shè)備用于seq-icm時，可以利用傳統(tǒng)注塑用于鎖模的液壓閥，來實(shí)現(xiàn)模具的推擠運(yùn)動。
大多數(shù)液壓式注塑設(shè)備都可用于大型零件的注射壓縮成型。但對于型腔的閉合運(yùn)動應(yīng)當(dāng)使用預(yù)先編好的壓力程序來控制，否則將會遇到一些麻煩。
要注意保持模具型腔的運(yùn)動是線性的，因為非線性的模具運(yùn)動會出現(xiàn)聚合物流動的暫時效應(yīng)，從而導(dǎo)致零件表面光澤出現(xiàn)異樣外貌。
由于icm能有比傳統(tǒng)注塑更長的流注長度和更低的鎖緊力與注射壓力，它可以使用比傳統(tǒng)注塑更小的設(shè)備來生產(chǎn)大型零件。
對noryl gtx964進(jìn)行的試驗表明，在有相同壁厚和零件幾何外形條件下，icm要比采用傳統(tǒng)注塑減少百分之七十五的鎖模力，以及降低百分之三十的注射壓力。而對采用sim-icm制作車體嵌板的試驗則表明，當(dāng)模具采用中央澆注道和零件壁厚為1.5mm時，其流注長度可比傳統(tǒng)注塑增長百分之二百。
另外，鎖模力的減少在很大程度上還取決于模具在何時閉合，鎖模得過快或者過于遲緩都會增加注射壓力和鎖模力。
注射壓縮成型已成功地應(yīng)用多年了，其操作也相對比較容易。只要有合適的設(shè)計規(guī)范，以及采用恰當(dāng)?shù)牟牧虾凸に嚕耆赡苓m用現(xiàn)有的注塑設(shè)備加上對軟件進(jìn)行某些調(diào)整來實(shí)現(xiàn)操作。
icm與傳統(tǒng)注塑相比，其優(yōu)勢在于有較大的流注長度壁厚比例；鎖模力和注射壓力可以減少，并在更小的注塑設(shè)備上制作大型零件；它還有較低的材料內(nèi)應(yīng)力，并在光的折射上獲得良好的效果，因此適于制作一些光學(xué)產(chǎn)品，如cds,dvss和眼用鏡片等。
