塑料注射成型彻底改变了大规模生产。它使制造商能够制造大量且质量一致的零件。自耳战后工业繁荣以来，塑料注射工艺通过结合新技术和对工艺的更深入了解而得到改进。 

如今，注塑成型领域的新进步继续推动着行业向前发展。气体辅助注射等创新技术的开发是为了改进注射成型工艺本身，而新软件可以帮助工程师简化设计和装配线阶段。本文将探讨制造商如何从最新技术中受益。

注塑成型的进步

创新推动塑料注射成型从 19 世纪末的一种小众生产方法发展成为价值数十亿美元的现代产业。与今天一样，制造商不断突破工艺极限，为客户制造轻质、定制的注塑零件。以下是注塑成型领域的四项进步，它们可以为制造商提供令人惊叹的零件加工和优化周期时间的新方法。

1. 气体辅助注射成型 

填充复杂的模具形状可能很困难。无论成型商的经验水平如何，复杂的模具都会使零件缺陷难以避免。一项新技术使用气体辅助注射过程，改善熔融材料在复杂模具中的均匀分布。与典型的注射工艺一样，树脂被注射到模具中，但在这种情况下，最初仅填充了约 70% 的空间。当熔化的树脂冷却时，气体（通常是氮气或二氧化碳）通过单独的喷嘴注入模具的填充部分。这迫使液化塑料进入未填充的部分。 

由于气体注入，树脂在构成零件形状的表面上凝固，但内部却是空心的。然后气体压力释放，部件从模具中弹出，就像任何其他注射部件一样。

气体辅助成型还具有其他三个优点： 

• 它限制了生产零件所需的材料量，从而减少浪费并节省资金。
• 加压使流线或凹痕等表面缺陷不再常见。
• 由于压缩气体的作用，树脂本身在固化时不太可能收缩，从而产生更坚固的部件。

气体注射成型等先进技术可帮助制造商轻松批量生产复杂形状，并随着对轻质复杂零件需求的增加而继续推动行业向前发展。

2.结构泡沫成型

随着市场对轻质部件的需求增加，更多的金属部件被塑料取代。除了更轻之外，塑料部件通常制造成本更低，具有更好的耐腐蚀性，并且如果设计得当，还具有相似的热性能和机械性能。结构泡沫成型使这些转换变得更加容易。

结构泡沫是一种由熔化的热固性塑料或热塑性塑料和氮气等气体组成的复合材料。气体与树脂混合并在混合物注入模具后膨胀。结果不是一个固体物体，而是由两个部分组成的形状 - 低密度“泡沫”芯和构成零件外表面的高密度“表皮”。与气体辅助成型一样，海绵状芯使零件的整体重量保持较低，而表皮则帮助零件保持刚性和强度。同样，结构泡沫成型可用于实现典型注塑模具无法实现的零件几何形状和流动长度。

结构泡沫是一种经济高效的工艺。由于复合材料由气体浸渍的塑料熔体组成，因此成型机可以在比气体注射模具更低的压力和锁模力下运行。这意味着铝等低成本材料是模具的可行选择。

3. 注塑包覆成型

注塑包覆成型通过三个步骤生成单个零件：

• 首先创建由金属或塑料制成的底座部件。 
• 将包覆成型工具和底座部件组装到包覆成型机中。 
• 注入新材料（通常是热塑性弹性体或液体硅橡胶（LSR））以形成包覆成型部分。 

一些材料在包覆成型过程中形成化学键，而另一些材料则不能并且需要机械特征来防止分离。包覆成型零件可设计用于任一粘合方式。 

包覆成型可以降低生产成本，就像气体辅助成型和结构泡沫成型一样，它们可以用塑料代替金属部件。与类似的金属结构相比，这些部件的冲击和振动效应也更小，从而保护部件并延长其使用寿命。现在，包覆成型在彩色牙刷和电动工具手柄等物品中很常见。

4. 注塑软件

注塑软件的新进步（例如模流模拟和结构分析软件）使设计人员和制造商能够模拟模具的填充方式并预测产品在负载下将如何失效。这些相同的程序可以帮助工程师设计气体辅助和结构泡沫模具和产品。其他用于注塑成型的新软件，包括使用机器人拾取器和物联网 (IoT) 设备，有助于实现将部件移入和移出模具的劳动密集型过程的自动化。

可制造性设计 (DFM) 实践也有助于注射塑料产品的开发和加工。当 DFM 与新软件结合使用时，制造商可以受益于减少机器停机时间、交货时间、原型设计成本和模具成本。所有这些改进都有助于优化流程并最大化收入。

塑料注射成型是一个价值数十亿美元的行业，随着创新和新进步推动行业向前发展，该行业将持续增长。气体辅助成型、结构泡沫成型和包覆成型等特殊形式的注塑成型以及新的先进软件的使用无疑将在行业内继续扩展，使制造商能够满足客户对复杂、轻质零件几何形状的需求。随着更多新技术的出现，那些缓慢采用此类创新的制造商可能面临被抛在后面的风险。

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