橡膠注射成型技術工藝研究及趨勢

孫威

摘 要：隨著我國經濟的發展，橡膠注射成型技術已經得到了廣泛的應用。橡膠注射成型技術不僅能夠實現橡膠制品的機械化、自動化生產，還能夠降低勞動強度，從而有效提高橡膠模壓制品的生產效率。所以從橡膠注射成型技術的4個方面闡述了橡膠注射成型技術的發展趨勢。

關鍵詞：橡膠；注射成型；機械；供料

中圖分類號：TQ330.6+6 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.028

隨著我國制造業的發展，橡膠模制品行業的發展也越來越迅速，并且傳統的橡膠注射成型技術已經被新型的橡膠注射成型技術所替代。雖然新型的橡膠注射成型技術的投資成本較高，但是其生產效率和生產質量遠高于傳統的橡膠注射成型技術。可見，橡膠注射成型技術的發展是十分迅速的。

1 機械

橡膠注射成型技術包括機械、供料、材料和模具4個部分。機械是實現橡膠注射成型生產自動化的關鍵。就目前來看，橡膠注射成型機械應該具備能夠自動控制精確度，進行無膠邊成型操作的能力。這樣不僅能夠省去二次處理步驟，減少工作量，還能夠有效縮短成品生產時間。另外，橡膠注射成型機械還應該能夠脫模、嵌件、組裝，這樣才能減少人力投入成本，提高企業經濟效益。

從熱塑性和熱固性彈性體注射成型行業的發展來看，目前很多工程師都是利用熱塑性技術來實現橡膠注射成型的。橡膠模制品加工商已經在慢慢實現模壓法向臥式注射機法。雖然臥式注射機法會增加成型操作的煩瑣度，但是它能夠實現脫模系統的自動化，推動橡膠注射成型技術的自動化發展。例如臥式機械中的單立軸刷除系統、簡單單軸系統、線形關節型機械手都能夠實現復雜制品的自動脫模。同時，臥式機械還能夠降低供料難度。總的來說，臥式注射機是一種經濟、高效的成型機械。除此之外，為了解決熱固性彈性體在成型過程中出現殘余物的問題，熱固性行業還研發了一種集成涂刷式系統的成型機械。所謂“涂刷系統”，是指對模具進行定期涂刷，并保持擦刷力值不變。

為了提高成型機械的脫模效率，也可以利用自動噴霧系統、涂刷系統實現脫銷的程序化控制。其具體做法是：將自動噴霧系統內置在涂刷系統結合部位，使自動噴霧系統能夠將脫模機涂于模槍表面。尤其是我國模具設計的發展，立式注塑機、歐式注塑機、角式注塑機等成型機械的發展也越來越快。

2 供料

供料是橡膠注射成型生產的關鍵步驟，其穩定性對生產效率具有很重要的影響。對于目前較為常見的條狀材料供料機械，其主要有斷條檢測器、機器控制器、計量軟件自動化系統，能夠實現供料的自動化。

傳統的供料是利用液壓填料裝置來完成的。但是這種方式的缺點在于容易出現泄漏、壓力變化、空氣被抽空的問題，使得供料的及時性無法保證。隨著行業的發展，旋轉式加料系統逐漸代替傳統的加料方式。這種加料系統的原理是利用對角喂料螺旋桿的旋轉料斗實現注射加料。同時，在該系統中，變速電機是與閉環壓力控制軟件程序綁定的，既能保證供料的穩定性，又能保證物料的無空氣性，從而提高模具制品的生產效率。

3 模具

根據模具結構類型和制品的生產工藝類型，模具可以分為壓制成型模具、壓鑄成型模具、注射成型模具、擠出成型模具四大常用模具。另外，還包括一些特殊橡膠制品的模具，比如充氣模具、浸膠模具等。這些模具就是通過成型機械生產的。

其中，注射成型模具是塑料加工中最普遍的。注射成型模具的質量精度、制造周期以及注射成型過程的生產效率等因素直接關系到模具制品的質量、數量。注射成型的生產過程是：先將膠料在注塑機的加熱料筒中受熱熔融，然后在注塑機螺桿或活塞的推動下，經噴嘴和模具的澆注系統進入模具型腔，最后在型腔中硬化定型。

由于熱塑性行業和熱固性行業具有一定的差別，因此其模具技術也不同，比如熱固性行業的針閥式澆口和開放式注膠嘴冷流道模具技術。所謂“針閥式澆口模具技術”，是指利用溫控單元控制冷流道板的溫度，并保證膠料不被硫化。該技術的優點在于產品周期確定且整體生產時間較短。此外，冷流道注膠嘴允許注入點直接位于制品上。這樣不僅能夠減少生產廢料，還能夠有效控制生產費用，提高企業經濟效益。

目前，為了能夠實現無膠邊成型，模具制造商已經普遍使用EDM設備、磨削技術、激光切割技術實現無膠邊。而且生產材料對于模具技術也有一定的影響。一般來說，熱固性彈性體的無膠邊自動成型需要0.005 08～0.025 4 mm的跑氣孔。這就意味著在設計跑氣孔尺寸時，必須要考慮到注射成型的材料隨時間的變化情況。這樣才能提高模具的實用性，提高生產效率。

4 材料

材料是橡膠注射成型工藝發展的基礎。如今比較常用的材料包括三元乙丙橡膠、丁腈橡膠、氟橡膠、聚異戊二烯等。材料的選擇主要取決于成品的用途。此外，生產工藝、條件也是影響橡膠注射成型材料選擇的因素。相比于傳統的模壓材料，這些新型材料的應用已經十分廣泛。

為了提高材料的流動性、黏性，減弱硫化效應、剪切效應，可以使用加工助劑來改變材料本身固有的特性，從而提高生產效率。此外，還可以進行材料的混合、定值，改變材料原有的物理特性，使之混合材料的強度、伸縮性等能夠滿足橡膠成品的需要，比如采用幾何形狀齊頭滿足制品需要，而且能夠進行材料混合，實現功能材料制取的供應商更受到諸多橡膠制品生產商的歡迎。總而言之，材料的主要發展趨勢是多元化，相比于傳統的材料，新型材料的發展空間更大。

5 總結

綜上所述，隨著我國經濟的發展，橡膠注射成型技術也取得了很大的進步。新工藝的使用不僅能降低生產商的投資成本，還能夠提高產品的質量。更重要的是，能夠提高企業的競爭力，使之能夠在日益激烈的競爭中生存并發展下去。憑借這些工藝的進步，我國橡膠注射成型行業的發展將會越來越快。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕