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[分享]微细发泡注塑成型工艺与微泡尺寸的关系（2010-04-27 14:05:25）

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微细发泡注塑成型技术采用超临界气体作为物理发泡剂，在注塑件中进行微细发泡。微泡大小一般在5-100μm之间。气体通常采用二氧化碳或者氮气。微细发泡注塑成型过程包含四个步骤：1)气体溶解；2)均匀成核；3)微泡长大；4)产品成型。微细发泡注塑成型技术对模具设计上没有特别的要求。

而在微细发泡注塑成型充模阶段，聚合物与气体形成的单一相熔体，由于压力从MPP(微细发泡成形压力)下降到大气压，使气体析出而形成大量的成核点。这些成核点后来长大成微泡。微泡一直在长大，直到达成新的压力平衡或者材料被冻结。微泡长大和气泡密度直接取决于成型工艺，如预注塑量、熔体温度、模具温度、注塑压力、注塑速率、超临界液体(SCF)含量等。本文研究了成型工艺和微泡长大的关系。其中着重考虑注塑时间、模具温度、熔体温度和初始填充量对微泡长大的影响。本文采用数值模拟作为实验手段，工艺参数对微泡长大影响的判断则采用田口实验方法来进行，优化了注塑成型工艺，得到较优秀的微泡大小分布和结构。在此基础上，进一步研究各个工艺参数对微泡长大的影响程度。

实验模型以及优化方法

在对微细发泡注塑成型过程进行数值模拟中，所需要提供的初始条件除了传统注塑成型分析所需要的工艺参数外，还要提供以下四个参数作为边界值：发泡开始时塑料预填充量、初始微泡直径、单位体积内微泡数量和初始气体浓度。

实验模型

一个平板件为例进行研究，其尺寸为320mm*280mm*2mm，产品模型、浇注系统和冷却系统。研究知道，在浇口附近的微泡实际大小与模拟结果误差较小。所以选择浇口附近的特征点为参考点，来研究成型工艺参数对微泡大小的影响。