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  • 聚氨酯反应注射成型技术-低压灌注

         反应注射成型(简称“RIM”),起源于聚氨酯塑料的发展。是将双组分聚氨酯材料混合并通过高压注射进模具成型的技术。聚氨酯制品具有强度高、耐磨性、抗撕裂、耐低温性、耐化学品性能和产品设计要求不受限制等特点。随着工艺技术的不断进步,此工艺也扩展到了多种材料的加工中。与此同时,为了拓宽RIM技术的应用领域,在该工艺中引入了纤维增强技术,在汽车行业,大型壳体,医疗器械和健身器材等领域中得到广泛的应用。 

         RIM最早仅用于聚氨酯材料,随着工艺技术的进步,RIM也可应用于多种材料(如环氧、尼龙、聚脲及聚环戊二烯等)的加工,经过不断的进步,还出现了专门用于增强型制品成型的增强反应注射成型(RRIM)和专门用于结构制件成型的结构反应注射成型(SRIM)技术等。RRIM和SRIM成型工艺原理与RIM相同,不同之处主要在于纤维增强复合材料制品的制备。
         RIM成型工艺
         1.工艺过程 : RIM工艺过程为:单体或预聚物以液体状态经计量泵以一定的配比进入混合头进行混合。混合物注入模具后,在模具内快速反应并交联固化,脱模后即为RIM制品。简化为:贮存计量混合注射固化开模后处理。 下面详细介绍其各道工序的操作和注意事项:
        (1)贮存。RIM工艺所用的两组分原液通常在一定温度下分别贮存在2个贮存器中,贮存器一般为压力容器。
     (2)计量。两组分原液的计量一般由液压系统来完成,液压系统由泵、阀及辅件(控制液体物料的管路系统与控制分配缸工作的油路系统)所组成。
        (3)混合。在RIM制品成型中,产品质量的好坏很大程度上取决于混合头的混合质量,生产能力则完全取决于混合头的混合质量。
    (4)注射。反应注射物料充模的特点是料流的速度很高。为此,要求原液的粘度不能过高,例如,聚氨酯混合料充模时的粘度为0.1Pa.s左右。
    (5)固化。聚氨酯双组分混合料在注入模腔后具有很高的反应性,可在很短的时间内完成固化定型。但由于塑料的导热性差,大量的反应热不能及时散发,故而使成型物内部温度远高于表层温度,致使成型物的固化从内向外进行.
    在成型制品缺陷产生的原因及解决办法如下:
     
     
     
    缺陷类型缺陷特征出现原因解决办法
    尺寸问题收缩率大材料反应不完全提高液粘度,降低收缩率,延长
    固化时间。
    表面缺陷1.有细小气泡,
    2. 空心有夹层;
    3.表面光洁度比较差;
    1.因进入空气,降低了液粘度;
    2.模温不够要求或不均匀;
    3.有残料或模具表面不光洁
    1.改进浇注系统,提高液粘度
    2.改进模温控制;
    3.改进模具和清理
    重量与表皮
    1. 皮层薄;
    2. 起鱼鳞状或脱漏
    1. 模温过高;
    2. 模温过低
    控制模温
     
    RIM模具与制品设计
    1.模具设计
    (1) 浇注系统。浇注系统又称“注入系统”,由浇口、流道和排气孔组成。在进行RIM模具设计时,浇口形状与高度取决于成型制品的壁厚与型腔流量。大容量的模具通常宜采用直棒状浇口,而小容量模具则宜采用扇形浇口。
    主流道的位置应直接设在模具上,但应注意,在确定流道位置时,务必使物料从制品的横截面的最低处进入型腔。排气孔的位置则应设在物料流动的末端,以便注射时将空气赶出型腔。
    (2)模温控制系统。这里仅以RIM金属模具为例加以说明。模具温度的控制方法通常是在模内埋设套管,通入水进行加热或冷却。金属模具厚度应为50mm,而套管间距要因加工树脂不同而有所不同。通常,聚氨酯RIM的模温为40~80℃,模温控制精度为±4℃,最好为±1℃。套管间距为80~100mm,冷却孔与模具腔壁之间的距离应为9.5mm。
    (3) 分型面。对分型面的位置设置有一总体要求,就是将分型面位置设在加工制件轮廓的附近稍下方,这样可使正在膨胀并充满型腔的物料将型腔内的残留空气排至模外。

    2. 模具制作类别:
      因为我们公司主要进行的是快速模具,因此在模具的制作上采取了多种快速的制造类型
    1. 玻璃钢模,即用玻璃钎维和树脂材料,在原型的基础上手工糊制而成;
    2. 类ABS/代木模,即对设计模具,用类ABS树脂或者代木直接加工成模具,再在模具表面直接打磨或者喷涂胶衣层而成;
    3. 玻璃钢结合类ABS模。 即第一和第二种结合的模具;
    4. 铝模。即对设计模具,采用铝质材料而成;


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