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        橡膠注射成型設備發展動向
         點擊數:3797次 添加時間:2016-10-29 [打印] [返回] [收藏]

        橡膠注射機概念在20世紀40年代中期被提出;70年代初,橡膠冷喂料注射開始在工業中得到實際應用。由于它能實現高溫快速硫化、膠料進入模腔前經過預熱和塑化,制品在密封高壓的模腔內成型硫化,產品質量均勻穩定,尺寸準確、可以實現全自動操作,與傳統的模壓法相比生產效率可提高十倍以上,因此用橡膠冷喂料注射機生產模壓制品的技術得到日益廣泛的應用。

        橡膠注射成型機主要應用于生產汽車配件、工業配件、電氣絕緣零件、連接器插座、密封件、減震墊、防震罩、鞋、瓶塞、吸塵軟管、護套、氣門嘴墊、玩具和健身器具等。隨著汽車工業發展,對密封件、電氣連接器、減震器等的質量要求越來越高,橡膠注射只平的需求量增加了1.2萬倍以上,強勁的市場需求為橡膠注射機的發展提供了契機。

        目前,在國際上生產橡膠注射機的主要廠家有:法國的REP公司、奧地利MAPLAN公司、德國WP公司、STEINL公司和DESMA、日本松田制作所、神戶機械株式會社、三友株式會社、日本制鋼所,意大利RUTIL公司等。

        20世紀70年代初期,北京化工大學與上海某廠合作,開發研制成功XZL-200螺桿預塑一線式橡膠注射成型硫化機。中國從歐美日等國大批引進橡膠注射機,在此基礎上國內廠家,如華泰、華城、華液(現名千普)等也開始研制、生產橡膠注射機。

        橡膠注射成型機結構種類

        橡膠注射成型機的種類繁多,到目前為止,橡膠注射成型已經歷了3個階段:柱塞式注射、螺桿往復式注射和螺桿—柱塞式注射。

        柱塞式注射成型機

        最早的橡膠注射成型使用的是柱塞式注射成型機、注射成型方法是:將膠料從喂料口喂入料筒后,由料筒外部的加熱器對膠料進行加熱、塑化,使膠料達到易于注射而又不會焦燒的溫度為止。最后由柱塞將已塑化膠料高壓注入模具中。實際上,這種注射方法料筒主要起注射作用,輔以加熱塑化作用。因為橡膠為熱的不良導體,傳熱效率低,如果僅僅通過熱傳導來加熱膠料,膠料溫度上升太慢,而且塑化的不均勻。因此需要將膠料先在熱煉機中熱煉,熱煉到一定程度后再喂入注射機中。因此這種注射成型法雖然注射機本身結構簡單,成本低,但是需要配置熱煉機和煉膠工人,從而增加了設備成本和工人勞動強度,最重要的是這種注射成型方法生產效率低,塑化不均勻,從而影響到制品的質量。

        螺桿式注射成型機

        為了提高產品效率和制品質量,人們又發明了另一種橡膠注射成型設備。即在擠出機的基礎上加以改進,將螺桿的純轉動改成既能轉動以進行膠料的塑化,又可以進行軸向移動以將膠料注入到模腔中。這就是往復式螺桿注射成型機。

        注射成型方法是:膠料從喂料口進入注射機后,在螺桿的旋轉作用下受到強烈的剪切,膠溫很快升高。當膠料沿螺桿移動到螺桿的前端時,已得到充分而均勻的塑化。螺桿一邊旋轉一邊向后移動,當螺桿前端積聚的膠料達到所需要的注射量時,軸向動力機構以強大的推力推動螺桿向前移動,從而將膠料注入模腔。這種往復式注射成型方法,膠料的塑化是通過機械剪切獲得,因而膠料升溫快,塑化均勻,這樣一來生產效率和制品質量都得到提高。另外由于這種注射成型方法可以直接將冷膠料喂入注射機中,從而省去了熱煉工序,減少了設備投資和設備占地面積,同時提高了生產效率,降低了勞動強度。然而在生產大型制品時,螺桿后移量過大,膠料的塑化受到限制,另外這種機器的螺桿棱峰與機筒內壁之間間隙較大,注射時易導致逆流和漏流現象,致使部分膠料反覆停留,易產生焦燒,從而注射壓力也受到限制,所以往復式螺桿注射機只能用于低粘度膠料,小體積制品的生產中。

        螺桿—柱塞式注射成型機

        為了解決以上兩種注射機的不足,人們將這兩種注射機結合起來,取長補短,這就是目前應用較多的螺桿—柱塞式注射成型機。這種機器的注射部分主要由螺桿塑化系統和柱塞注射系統組成,注射成型工藝過程為:首先將冷膠料喂入螺桿塑化系統,膠料經螺桿塑化后,擠入到柱塞注射系統中,最后由柱塞將膠料注射到模腔中。為了使膠料按照一定的順序流動,在螺桿擠出機的端部安裝一個止逆閥,膠料塑化后通過止逆閥進入注射系統中并將柱塞頂起,這時膠料不會從噴嘴出去,因為噴嘴通道狹窄,阻力大。當柱塞將膠料以高壓從噴嘴注入模腔時,因為止逆閥的作用,膠料不會倒流進入注射機中。由于這種注射成型方法結合了柱塞式注射機和螺桿式注射機的優點,因此它可以生產大型、高質量的橡膠制品。

        塑化系統與注射系統安裝方式,有時可能會出現一些缺陷,因為最先注入注射室的膠料最后注射到模腔中,這樣可能會使與柱塞端面接觸的膠料停留時間太長而導致硫化,從而出現廢品等問題。大型設備更容易出現這種情況。工作順序為先進先出的注射機可以解決這一問題。

        先進先出注射機雖然也分成螺桿塑化和柱塞注射兩部分,但這兩部分是安裝在一條直線上的,工作開始時,柱塞位于前面位置上,當已塑化的膠料從螺桿前端,通過柱塞進入注射室后,柱塞在膠料壓力作用下開始向后退,一直到注射室充滿所需注射量為止,柱塞停止向后移動。接著動力部分驅動柱塞向前移動,進行高壓注射,另外,膠料在進入模具之前通過一個球型分流梭時,得到進一步塑化,膠料溫度更加均勻一致。

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