注射成型機及立式注塑機的發(fā)展史
注射成型是用注塑機(常見有立式注塑機或臥式注塑機)將已加熱熔化的材料噴射入模具內(nèi),經(jīng)由冷卻固化而得到成型制品的方法,它是塑料制品成型加工最重要的工藝過程之一。
注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的。1872年Hyatt兄弟根據(jù)John Smith和Jesse Locke于1870年提出的關(guān)于注射金屬鑄件的專利,率先發(fā)明了塑料注射成型機,這種機器在一家美國纖維工廠運轉(zhuǎn)了幾十年,用于注射形狀簡單的制品,它是柱塞式注塑機的原型。1904年,E.L.Gaylord申報了一種注射加工工藝的專利,用于加工琥珀制品,這是早期的注塑機。
1919年,A.Eichengruen發(fā)現(xiàn)了將纖維素樹脂注射成復雜制品的加工條件,在此基礎(chǔ)上發(fā)明的手動式機器后來成為通用注射成型機的樣板。1926年,L.E.Shaw發(fā)明了傳遞模塑工藝,最初用于加工熱固性樹脂,以此為基礎(chǔ)又發(fā)明了用于熱固性樹脂的射流注射成型機。1932年,H.Gastrow做出了一個重大改進,在注射成型機的熔融區(qū)引入一個魚雷芯,這種流線型魚雷芯明顯增強了注射成型機的塑化能力。
雖然早在20世紀30年代就有很多公司采用螺桿擠出機將聚合物熔體直接注射進入型腔。但是由于擠出壓力和速度都相對較低,因此只適用于加工澆口較大的粗厚制品。為了能夠使這種工藝適用于注射成型薄壁制品,Jackson 和Church 公司于1948年發(fā)明了兩段式注塑機。這種機器包括一個螺桿式的塑化裝置和一個柱塞式的注射裝置。1943年德國I.G.顏料公司的H.Bech申請了一個專利。該專利的主要創(chuàng)新點就是用塑化螺桿作為注射用的柱塞。該專利于1952年獲得批準。同年,W.H.Willert申報了相似的專利,并于1956年公布。這就是沿用至今的往復螺桿注塑機。
迄今,盡管Willert往復螺桿注塑機在性能方面隨著相關(guān)技術(shù)的進步而獲得了長足發(fā)展,例如控制方式由于手動到半自動及全自動,傳動由機械到液壓及全電動,但其核心原理還沒有根本性的變化。
結(jié)合新材料的開發(fā),注射成型工藝不斷創(chuàng)新。在注射成型工藝研究與應(yīng)用新技術(shù)方面目前主要有以下眾多分支,如熱流道注射成型,超高速注射成型,多組多注射成型,氣體輔助注射成型,水輔助注射成型,注壓成型,傳遞模塑成型,嵌件注射成型,微注射成型,熱固性注射成型,結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射成型,微發(fā)泡注射成型,熔芯注射成型,熔體振動注射成型,液態(tài)樹脂注射成型,反應(yīng)注射成型,多級注射成型,排氣注射成型,BMC注射成型,模內(nèi)裝飾 ,低壓注射成型,粉末注射成型。