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气体辅助注塑应用研发获实质性突破 |
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| http://cn.newmaker.com
8/22/2005 11:10:00 AM
佳工机电网
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新型的Mazda Lantis(马自达-兰迪斯)轿车的前、后保险杠的制造采用了新普雷斯气体辅助成型技术。这次采用气体辅助注塑代替传统注塑成型来制造保险杆，意味着马自达-兰迪斯公司通过四年的研究和酝酿终于有了结果。马自达公司的气体辅助注塑专利使用权，是从新普雷斯在日本的主要专利授权公司 — Mitsubishi（三菱）获得的。
汽车行业早就意识到了采用气体辅助注塑技术能释放塑件内部的巨大内应力。如果能应用于汽车行业，将极大地促进塑料制品在汽车领域的应用。虽然距离全塑轿车还有很长的一段距离，但一直都在朝这个方向发展。
二十多年前，汽车的前、后保险杆都是采用金属制造并固定在车身上的。近几年来多采用混合型的，主要原因是车身外形的要求、空气动力学方面的原因、以及保险杆正在变大，并要求与空气吸入护栏一体化。但决定性的原因是车身尺寸和重量的增加，汽车制造商要求采用塑料制造，以降低成本。
在最近十年中，塑料保险杆已采用传统注塑来制造。制造程序包括通过一个简单的高压注塑模具先制成塑料框架，然后用一系列零部件来加强和支撑它。采用这种方法将使用许多配件，并要增加额外的装配费用。因此，科技人员一直致力于找到一种能一次完成以上步骤的成型方法。在五年前，Mazda公司的工程师在开始他们的研究工作之时，就已经了解到气体辅助注塑能提供这方面的帮助。主要表现在以下几个方面：
通过在交叉部位中央形成中空结构能使保险杆获得较大的强度和刚性；
局部的厚壁结构能组合到制品中而一次成型；
中空部分减少了内侧加强筋和厚壁部分所致的外侧收缩凹陷程度。
马自达工程师还发现，通过采用多个注射点和更小型的注塑机，可以制成壁厚更薄的保险杆，这样就大大减少了它的重量。在早期的实验中马自达工程师发现，如果采用2.8mm厚的加强筋，那么它的弯曲强度将比原来的弯曲强度增加60%。但是，由于加强筋太厚导致表面收缩凹陷而不能采用。直到他们应用了新普雷斯气体辅助注塑技术之后，这种限制才得以突破。同时，马自达工程师对材料的选用和成型条件之间的关系也十分感兴趣。
气体辅助注塑成型技术最先应用于一种被称为满射的方法，这种方法推出后，首先由三菱采用。在采用这种技术时，模腔被塑料填满，之后射入气体。令人瞩目的是，使用这种技术后，即使是不同的材料在不同的成型条件下，制品也能达到预定的要求。
实验是采用PP树脂在适当的条件下进行，所有的成品在中空成型时，被发现与材料的比容和流动特征有关。另外发现当一个模具中同时使用多个注射气道时，紧靠的各个气道中，某些气道先形成（容易形成），某些慢形成。同时发现，树脂压力较低的气道容易进入，而在其他气道中，较高的树脂压力随着冷却而降低，这种压力的下降程度甚至比已掏空的气道中的树脂压力下降得还多。马自达的工程师发现，纠正这种现象的方法是改变气道的设计。气道之间的差异消除了，以上的问题也得到了解决。马自达的工程师发现，纠正这种现象的方法是改变气道的设计。气道之间的差异消除了，以上的问题也得到了解决。
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