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前沿：塑料微發泡成型技術(MuCell)，是將超臨界流體(N2或CO2)注入射出機料管中,透過螺桿將超臨界流體與塑料混煉成均勻單相流體。超臨界流體與熔融態高分子之勻相混合物在射出過程中因為瞬間壓降造成熱力學不平衡，使得流體進入模穴后氣體得以從熔融態塑料當中擴散成核并長成均勻微細氣泡。含有微細氣泡的塑料經模具冷卻固化得到微細發泡成品。現在我們先來看兩個相關的視頻。回復“注塑”，查看更多

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此一制程省去傳統制程的保壓階段而節省制程周期時間，同時解決傳統射出產品不均勻收縮與翹曲變形等問題，大幅提升產品尺寸精度。另外，微發泡制程比一般射出制程有較短的生產周期，其產品因使用氣體作為發泡媒介而兼具制程環保、產品輕量化的優點且產品塑料可回收。

該技術被廣泛用于各種產業制造中，如商業設備、工業/電子和汽車產業等。圖1為該技術在汽車零部件上的應用案例。

圖1 部分Mucell部分在汽車上的應用案例

現在我們來詳細介紹一下塑料微發泡成型技術

一、微發泡成型過程可分成三個階段：

（1）首先是將超臨界流體（二氧化碳或氮氣）溶解到熱融膠中形成單相溶體并保持在高壓力下，如圖2；

（2）然后，通過開關式射嘴射進溫度和壓力較低的模具型腔，由于溫度和壓力降低引發分子的不穩定性從而在制品中形成大量的氣泡核，

（3）最后這些氣泡核逐漸長大天生微小的孔洞。

我們從制品截面可以明顯看到表層還是未發泡的實體層如圖3，這是由于在填充過程中模具溫度較低，表面的樹脂冷卻迅速，細胞核沒有成長的時間所以還未發泡。

圖2 注塑工藝原理

圖3 制品界面剖圖

二、使用MuCell必須在注塑機上裝上特別的螺桿和機筒：

1. 螺桿具有特殊的螺紋設計——超臨界流體被射進攪拌區后需要特別的螺紋來切碎超臨界流體使之與熱熔膠充分溶解從而形成單相融體。

2. 單相融體必須保持在一定的高壓下才不會離析，Trexel的機筒有單向止逆閥和開關式射嘴設計從而在機筒前真個射出段形成一個密閉高壓的區間。當注射時，開關式射嘴打開，單相融體瞬間注進模具型腔開始發泡。

三、特點及優勢

1、與常規注塑成型制品的比較

微發泡模塑制品的平均成本可降低16%-20%。而這主要通過四個方面實現：

1）微發泡注塑循環周期可減少50%，從而降低了加工成本。同時注塑制品的下腳料比例降低，設備的能耗也更低。

2）對于相同類型的制品，微發泡注塑工藝可以使用更小和更少的機器，模具成本更低，從而降低投資成本。

3）由于微發泡注塑制品的密度降低，可以設計具有更薄壁結構的制品，降低制品的材料成本。

4）由于減少或消除了常規模塑在合模和保壓過程中產生的模內應力，因此微發泡注塑可以制備更平、更直和尺寸精度更高的制品，從而為制品的品質和價格提升提供了更大空間。回復“注塑”，查看更多

2、與其他注塑成型工藝的比較

許多其他的注塑成型工藝過程也使用或涉及氣體或發泡劑，這些工藝主要有：結構發泡注塑、氣體輔助注塑和化學發泡成型。

1）微發泡注塑與結構發泡注塑

2）微發泡注塑與氣體輔助注塑

3）微發泡注塑與化學發泡成型

三、MuCell微發泡注塑的新技術發展

當然，微發泡注塑成型技術也并非完美無缺，對于要求透明性強和表面質量非常高的制品，采用微發泡注塑成型技術需要更加慎重。但可以和表面噴涂結合起來，也可以和IMD（模內注塑裝飾技術）結合，做出來的產品沒有縮水痕、更平直、外表更美觀。回復“注塑”，查看更多

來源： 騰訊視頻 艾邦高分子整理 轉載請注明出處

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