低壓灌注工藝的原理以及特點
低壓灌注RIM(Reaction Injection Molding,反應注射成型)是一種在低壓環境一定的模溫下將雙組份或多組份液體原料混合后注入模具中,通過化學反應固化成型的工藝。其核心特點是高效、低成本,適用于小批量生產和復雜形狀制品的制造。
RIM工藝的基本流程包括以下幾個步驟:
1. 貯存:原材料(通常為雙組份聚氨酯)在低壓(0.2~0.3 MPa)下分別存儲于壓力容器中,并通過熱交換器和混合頭循環。
2. 計量:通過計量泵精確控制兩種液體材料的比例,確保成份符合物性表配比,保證材料性能。
3. 混合:兩種液體在混合頭中高速碰撞并充分混合,這是確保材料均勻反應的關鍵步驟。
4. 充模:混合后的物料在低壓下注入模具中,料流速度快,粘度低(如聚氨酯混合料的粘度約為0.1Pa·s)。
5. 固化:材料在模具內通過化學反應交聯固化,由液態轉變為固態。
6. 脫模與后處理:固化后的制品從模具中脫出,然后根據物料的具體要求進行下一步打磨噴漆,以滿足性能和外觀要求。
RIM低壓灌注工藝的技術難點
1. 材料配比與混合均勻性
- 難點:兩種液體材料的配比必須精確,混合不均勻會導致制品性能不穩定。
- 解決方案:采用高精度計量泵和高效混合頭,確保材料配比和混合均勻性。
2. 模具設計與制造
- 難點:模具需要適應低壓灌注的特點,確保物料流動性和固化效果。
- 解決方案:根據批量需求選擇合適的模具材料(如硅膠模、樹脂模、金屬模等),并優化模具結構設計。
3. 工藝參數控制
- 難點:充模速度、壓力、溫度等參數對制品質量影響較大,控制不當可能導致缺陷。
- 解決方案:采用自動化設備,通過微機程序精確控制工藝參數,并在生產過程中實時調整。
4. 制品性能與外觀
- 難點:制品可能出現氣泡、缺料、表面不平整等問題。
- 解決方案:選用性能穩定的材料,改進模具進膠設計和排氣設計,并在后處理階段進行表面修整。
低壓灌注工藝的主要特點:
模具特點:低壓灌注工藝可以實現薄壁厚壁一體成型,因此可以優化很多結構,大大降低模具的設計和加工制造難度,從而降低模具開發成本。
生產特點:生產效率較低,適合于中小批量殼體制作,需要結合涂裝才能實現最終的外觀效果。
RIM低壓灌注工藝目前在儀器行業、醫療行業、機器人行業、康復器材等行業均得到廣泛應用。
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