南昌大學(xué)柳和生教授承擔的第二批江西省主要學(xué)科跨世紀學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人培養計劃項目———氣體輔助注塑成型技術(shù)研究及氣輔注塑成型機研制項目，日前在南昌通過(guò)江西省科技廳主持的驗收。該項目的研制成功，為推動(dòng)我國注塑成型技術(shù)進(jìn)步，為塑料制品企業(yè)改進(jìn)氣輔注塑工藝，奠定了扎實(shí)的理論和實(shí)驗基礎。

    專(zhuān)家認為，該項目在國內外率先對氣輔注塑成型進(jìn)行了較為成熟的理論和實(shí)驗研究，建立了三維薄壁制件的氣輔注塑成型充填過(guò)程數學(xué)模型，自主開(kāi)發(fā)的一套基于Windows平臺的氣輔注塑成型注氣控制系統軟件，實(shí)用性較強，可以通過(guò)模擬注塑過(guò)程，提前發(fā)現成型工藝缺陷。據此建立的氣輔注塑成型實(shí)驗裝置，成功地實(shí)現了氣輔擠出，氣輔壓力控制范圍大，相對誤差小。

    該項目通過(guò)對氣體輔助注塑成型過(guò)程中充模流動(dòng)過(guò)程CAE分析以及成型工藝和制品形成缺陷進(jìn)行理論和實(shí)驗研究，得出了氣體輔助注塑制品的表觀(guān)及內在質(zhì)量與氣體輔助注塑模具結構、操作工藝參數和原料物性參數之間的規律性關(guān)系，進(jìn)而提出了可用于指導模具設計、工藝路線(xiàn)制定和操作的準則，并對氣體注塑裝置及相應控制系統進(jìn)行了研制，提出了變積分—不完全微分—帶死區的多模態(tài)智能PID跟蹤控制算法。同時(shí)，在自主開(kāi)發(fā)的實(shí)驗設備上，對氣輔成型的關(guān)鍵因素———氣墊膜層的形成和影響進(jìn)行了實(shí)驗研究，對不同截面口模在不同工藝參數、不同物性參數條件下的氣輔擠出進(jìn)行了三維、非等溫粘彈數值模擬，得到了各種場(chǎng)量分布。研究表明，和傳統工藝相比，應用該氣輔技術(shù)，生產(chǎn)中口模壓降降低20％～30％，擠出脹大率由10％～28％降到1％以下。

    目前，該氣輔注塑裝置及技術(shù)已在江西省多家塑料制品企業(yè)投入運行，使用效果明顯，能用傳統注塑機生產(chǎn)出工藝復雜的薄壁制品，成為傳統注塑成型機械技術(shù)改造的更新?lián)Q代產(chǎn)品。專(zhuān)家指出，該項目研究成果達國際先進(jìn)水平，應進(jìn)一步完善氣輔注塑機，使其盡早實(shí)現產(chǎn)業(yè)化。

資料

    氣體輔助注塑成型是通過(guò)把高壓氣體引入制件的厚壁部位，在注塑件內部產(chǎn)生中空截面，實(shí)現氣體保壓、消除制品縮痕的一項新穎塑料成型技術(shù)。傳統注塑工藝不能將厚壁和薄壁結合在一起成型，而且制件殘余應力大，易翹曲變形，表面時(shí)有縮痕。新發(fā)展的氣輔技術(shù)通過(guò)把厚壁的內部掏空，成功地生產(chǎn)出中空厚壁、偏壁制品，而且制品外觀(guān)表面性能優(yōu)異，內應力低，輕質(zhì)高強，并可降低原料成本。

    氣輔技術(shù)已經(jīng)成為當前國內外日漸盛行的新型塑料制品加工技術(shù)。運用該技術(shù)，可生產(chǎn)設計更加復雜的制件，并能夠簡(jiǎn)化模具結構，縮短生產(chǎn)周期。但該技術(shù)和設備長(cháng)期為國外企業(yè)壟斷。迅速開(kāi)發(fā)適合我國塑料加工企業(yè)應用的氣輔裝置，以便滿(mǎn)足國內注塑件成型加工的急需，擺脫國外公司對國內市場(chǎng)與技術(shù)的壟斷，對提高我國塑料制品質(zhì)量、降低成本有著(zhù)重要意義。