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1.1 历史1

1 引言1

1.2 微孔加工技术涉及的专利4

2 MuCell？工艺概述5

2.1 背景5

2.2 微孔发泡技术6

2.3 微孔成型：理论基础7

2.4 商用塑料加工设备的改造9

2.4.1 MuCell注塑技术10

2.4.2 MuCell挤出技术12

2.5.1 MuCell注塑工艺13

2.4.3 MuCell中空成型技术13

2.5 MuCell工艺的结果和优点13

2.5.2 MuCell挤出工艺14

2.5.3 MuCell中空成型工艺15

2.6 结语15

3 SCF发泡剂输送系统17

3.1 背景17

3.2 物理发泡剂的性能参数17

3.3 氮气和二氧化碳的比较19

3.4 SCF输送系统21

3.4.2 液体泵送系统22

3.4.1 质量计量与体积计量22

3.4.3 气体泵送系统23

3.4.4 辅助气体装置25

3.4.5 SCF注射器27

3.4.6 注射器阀门28

3.4.7 旁通歧管29

参考文献30

4 微孔注塑：基础31

4.1 概述31

4.2 微孔注塑的优点32

4.3 微孔注塑与其他成型工艺的比较33

4.3.2 微孔注塑与气体辅助成型的比较34

4.3.1 微孔注塑与结构发泡成型的比较34

4.3.3 微孔注塑与发泡剂发泡成型的比较35

4.4 微孔注塑设备的基本构成36

4.4.1 截流式注嘴37

4.4.2 螺杆设计37

4.4.3 机筒改造43

4.4.4 控制系统改造44

4.5 SCF输送系统46

5 微孔注塑：加工基础47

5.1 引言47

5.2 微孔注塑的理论基础47

5.3.1 对黏度的影响50

5.3 工艺影响50

5.3.2 对注塑件重量的影响52

5.3.3 对成型周期的影响52

5.3.4 对温度设定值的影响54

5.3.5 对锁模力的影响54

5.4 微孔注塑的准备工作55

5.5 微孔注塑工艺的优化58

5.5.1 原则59

5.5.2 外观质量的优化61

5.5.2.1 含有填料的半结晶性工程塑料61

5.5.2.3 浇口63

5.5.2.2 非结晶性树脂63

5.5.2.4 其他因素64

5.5.3 注塑件重量的优化64

5.5.4 成型周期的优化65

5.5.5 泡孔结构的优化66

5.5.6 锁模力的优化67

5.5.7 注塑件翘曲的最小化68

5.5.8 小结68

5.6 微孔注塑工艺中存在的问题及解决办法70

5.6.1 外观问题70

5.6.1.1 内泡70

5.6.1.2 表面起泡71

5.6.1.3 爆裂72

5.6.1.4 缩窝73

5.6.2 工艺问题74

5.6.2.1 SCF从溶液中逸出74

5.6.2.2 短射75

5.6.2.3 注塑件重量变化75

5.6.2.4 螺杆复位不一致76

参考文献77

6 微孔注塑：注塑件的性能79

6.1 背景79

6.2 对外观的影响79

6.3 对注塑件收缩率的影响80

6.4 对聚丙烯的挠曲性能、拉伸性能和Izod冲击性能的影响82

6.5 材料引起的物理性能变化85

6.6 物理性能模型91

6.6.1 拉伸强度模型93

6.6.1.1 不含填料的材料93

6.6.1.2 含有填料的材料95

6.6.2 挠曲强度模型98

6.6.2.1 不含填料的材料98

6.6.2.2 含有填料的材料99

6.6.3 冲击强度模型和结果100

6.6.4 模型小结102

参考文献103

7.1 引言105

7 微孔注塑流动模型105

7.2 理论106

7.2.1 泡孔长大106

7.2.2 流体动力学控制的泡孔长大方程107

7.2.3 气体扩散控制的泡孔长大方程107

7.2.4 混合物的流变性能109

7.2.5 宏观流体110

7.2.6 数值计算111

7.3 实验和模拟112

7.4 小结116

参考文献117

8.1 概述119

8 微孔注塑：实例分析119

8.2 空气质量流量传感器120

8.3 汽车紧固件和门闩123

8.4 汽车内饰件125

8.5 空气分流歧管127

8.6 发动机进气歧管垫板128

8.7 汽车后视镜三角架支撑129

8.8 PC/ABS模内装饰——汽车A形立柱130

8.9 汽车保险盒131

8.10 后风机底座连接件133

8.11 货车报警指示控制板（AIP）装置134

8.12 风扇电机壳135

8.13 打印机部件136

8.14 精密注塑件140

8.15 电器开关142

8.16 电子控制模块（ECM）连接件143

8.17 电力分配中心板144

8.18 数据通信盒145

8.19 电盒146

8.20 电器插接件147

8.21 电线卷轴148

8.22 高耐磨件149

8.23 电缆绳150

8.24 医用钉枪152

8.25 注射器柱塞盖153

8.26 儿童门板154

8.27 薄壁容器155

8.28 瓶盖157

9 微孔注塑：模具与注塑件的设计159

9.1 概述159

9.2 热流道和浇道设计160

9.3 冷浇道和流道设计161

9.4 模具平衡163

9.5 三板模具设计165

9.6 浇口设计165

9.7 排气167

9.7.1 辨别排气问题168

9.7.2 正确的排气设计169

9.8 模具冷却设计171

9.8.1 采用传热效率更高的材料172

9.9 模具抛光173

9.10 模具材料174

9.11 注塑件壁厚174

9.12 注塑件上的筋和楔形结构175

9.13 结语176

参考文献176

10.1 引言177

10 微孔注塑：经济性分析177

10.2 采用微孔工艺时潜在节省的具体体现178

10.2.1 使用锁模力更小的注射机178

10.2.2 降低能耗179

10.2.3 降低着色剂的用量181

10.2.4 降低模具制造成本182

10.2.5 增加每次注射的注塑件数量182

10.2.6 降低发泡剂的成本182

10.3 采用微孔注塑时总成本的降低183

10.4 小结184

11.1 引言187

11.2 泡沫塑料注射成型187

11 微孔注塑：MuCell工艺的替代技术187

11.3 Ergocell工艺189

11.4 化学发泡剂190

参考文献190

12 微孔挤出193

12.1 引言193

12.2 微孔挤出用设备195

12.3 聚苯乙烯的微孔挤出198

12.4 聚氯乙烯的微孔挤出202

12.5 聚烯烃的微孔挤出204

12.6 热塑性硫化橡胶的微孔挤出206

12.7 结语208

13 微孔中空成型209

13.1 引言209

13.2 设备210

13.3 材料211

13.4 加工参数212

13.5 结语213

附录1 麻省理工学院的专利215

附录2 Trexel公司简介217

附录3 选用的其他微孔塑料成型专利和专利申请223

附录4 麻省理工学院和Trexel的参考文献225

附录5 MuCell注塑成型工艺表229

附录6 MuCell工艺问题与解决方案231