ガス及びガス固体 - 発泡プラスチックが内部発泡プラスチック製の多数の微細孔を有する熱可塑性または熱硬化性樹脂マトリックスは、プラスチックを処理する重要な方法である、発泡プラスチックは気体 - 固体両者を含む発泡体を得ました発泡体中のセルの形で、互いから単離された細胞を有する細胞は、クローズドセルと呼ばれ、連通孔、それによって連続気泡発泡体及び独立気泡フォーム点と呼ぶ。オープンセル発泡体構造をまたは閉鎖は、原材料および処理技術の特性によって決定されます。
1920年代初めの初期の発泡ベークライトは、1930年代に登場した硬質ポリウレタンフォームとポリスチレンフォーム、1940年代にはポリエチレン、ポリ塩化ビニルなど発泡ゴムの製造方法と同様の方法で製造されました。エポキシ樹脂、フェノール発泡体; 50年代には発泡性ポリスチレン発泡体と軟質ポリウレタン発泡体があった。
現在では、熱可塑性プラスチックや熱硬化性プラスチックを含むほぼすべてのプラスチックを発泡させて発泡させることができます。その中でも射出発泡は最も重要な成形方法の1つであり、ここでは射出成形発泡に焦点を当てています。
発泡原理
プラスチックの発泡方法は、使用する発泡剤に応じて、物理発泡法と化学発泡法に分けることができます。まず、ここで発泡剤を簡単に紹介します。
発泡剤
物理発泡剤の要件は、無毒、無臭、非腐食性、不燃性、熱安定性、および気体状態ではない化学反応が起こり、気体状態のプラスチック溶融物の拡散速度は空気中の拡散速度よりも遅い。一般に使用される物理的発泡剤は空気、窒素、二酸化炭素、炭化水素、フレオンなどである。
生成物、ガス中のその分解は、非燃焼、非毒性、非腐食性であるべきである：熱を放出する化学発泡剤は、窒素、二酸化炭素及びある化学発泡剤に必要な他の物質のようなガスであります形成しない効果の物理的および化学的性質、速度はガスの放出を制御することができなければならない、発泡剤は、プラスチックで良好な分散性を有していなければならない。広いアプリケーション重炭酸ナトリウム及び炭酸アンモニウム、有機フォームなどの無機系発泡剤でありますアゾホルアミドおよびアゾビスイソブチロニトリルのような薬剤。
物理的発泡
簡単に言えば、プラスチックを発泡させるために物理的方法を使用することです。一般に3つの方法があります：
（1）まず、不活性ガスをプラスチック溶融物またはペーストに加圧溶解し、減圧後にガスを放出させて、プラスチックに気孔を形成させて発泡させる。
（2）ポリマー融液に溶解した低沸点液体を気化させて気化させて気化させる。
（3）中空の球体をプラスチックに加えて発泡体を形成し、発泡させる。
、および物理発泡剤の残基を含まない、コスト物理的発泡剤は、比較的低い物理発泡工程で、特に低コストの二酸化炭素及び窒素だけでなく、難燃性、無公害、それほど高い値を使用します発泡プラスチックの性能への影響は重要ではありませんが、専用の射出成形機と補機が必要です。技術的な困難は非常に高いです。
化学発泡
化学発泡は、発泡プラスチックにガスを発生させるための化学的方法の使用である。プラスチックに添加された化学発泡剤は加熱されて発泡してガスを発泡させ、あるいはプラスチック成分間の化学的相互作用も使用できる。この反応は気体と泡を放出する。
化学発泡剤を使用したプラスチック射出成形のプロセスは、基本的には一般的な射出成形プロセスと同じですが、プラスチックの加熱、加熱、混合、可塑化、大部分の発泡膨張は射出成形機で行われます。
要するに、どのプラスチック原料が選択されても、どのような発泡方法を使用しても、発泡プロセスは一般に、気泡核の形成、気泡核膨張、発泡凝固および他の段階を経なければならない。
構造発泡成形
構造発泡は、化学発泡プロセスであり、射出成形プロセス技術の革命であり、従来の射出成形プロセスの多くの利点を保持し、従来の射出成形プロセスで遭遇したいくつかの問題を回避する。製品の強度が十分ではなく、生産サイクルが長すぎる、成形速度が遅い。
低コストの金型を使用することで、マルチキャビティキャビティを同時に操作できるため、製品の製造コストを削減できます。構造化フォーム製品は、高密度の表面層を備えた結合フォーム材です。その単位重量強度および剛性は、同じ種類の非発泡材料よりも3〜4倍高い。
構造体の最大の特徴は、通常の家庭用の射出成形機の射出成形は、しかしながら、高圧キャビティ拡大の使用は、射出成形機の従来の方法に比べて二次係合の増加を構造発泡射出成形機を発泡することができ、発泡機器を増やすことなく達成することができます金型包装装置。
最近、構造発泡射出成形技術は、多くの成形方法の広範囲の開発されてきたが、3つのタイプに分類することができる：低圧発泡、高圧発泡方法は、（注：ここで低圧及び高圧ダイを指しクランプ圧力室）;複合発泡。
低圧発泡
低圧射出成形方法及びその下型キャビティ圧力に共通の区別を発泡成形、約2〜7Mpa、通常の射出成形と30〜60Mpaの間である。あまり一般的に使用される低圧射出発泡注入法、すなわち、一定量（ありません金型キャビティ内に充填されたプラスチック溶融液（発泡剤を含む）は、金型キャビティ内に射出され、発泡剤によって分解されたガスがプラスチックを膨張させて金型キャビティ内に充填される。泡はプラスチックと混合され、バレル内で可塑化されます。セルフロックノズルを使用する必要があります。
注射された場合、速やかにガスの拡散速度は、物品の粗い表面をもたらすので、射出成形機の速度は十分速い。射出速度及び噴射量を増加させるために通常ブースターは、噴射動作が瞬時に終了します。
高圧発泡
フルインジェクション法を用いた7〜15Mpaの高圧発泡射出成形キャビティ圧力は、射出容積が金型キャビティの容積と正確に等しい。部品を発泡膨張させるために、キャビティを強制的に膨張させることができる。キャビティの外にあるプラスチックの部分。通常、より多くのキャビティの拡張方法が使用されます。
一般的な射出成形機と比較して、拡大キャビティ方式を採用した射出成形機は、二次成形圧力装置を増加させ、金型キャビティ内にプラスチックと発泡剤との溶融混合物を射出すると一定時間遅れて型締め機構を可動板は、短い距離だけ後退し、移動型と型の固定型がわずかに分離され、空洞が拡大され、空洞内のプラスチックが発泡して膨張する。
冷却後、製品はその表面に緻密な皮を形成する。プラスチック溶融物の発泡および膨張は可動プラテンによって制御されるので、製品の緻密な皮膜の厚さを制御することも可能である。高圧発泡法は、金型の製造精度が高く、金型コストが高く、射出成形機の二次的な型締圧力維持要件を有している。
二成分発泡
二成分系発泡体は、この装置の射出成形機の2組の特殊な二成分射出成形機を使用して特殊な高圧射出成形、構造発泡射出成形プロセスである：射出成形品のためのコア、射出成形を設定するために使用され製品の表面層射出成形時にまず表皮材を注入し、発泡剤と混合したコア材を同じゲートから注入します。
コア材料が均一キャビティが完全に充填されるように、溶融物を金型キャビティに充填後、内側スキン層上に塗布し、次いで無含有する発泡剤の少量を注入されることを確実に層流状態で芯材以来フリットはゲートをシールします。製品を取り出した後、ゲートから取り出して、非発泡の高密度の肌とコアフォームの軽い製品を得ます。
マイクロセルフォーム発泡成形
微発泡成形は、物理的発泡法である。従来の発泡セル径が、50ミリメートルよりも一般に大きい未満106 / cm 3でのセル密度（単位体積当たりの細胞数）。場合、これらの細胞力の大きいサイズこれはしばしば初期クラックの発生地となり、材料の機械的性質を低下させる。
射出成形は、スクリューの剪断加熱で、プラスチック射出成形機の後にシリンダ内にフィードストックメインメソッド微多孔プラスチック成形品の一つであり、ループの加熱効果は、発泡剤を可塑化溶融ゾーンと射出スクリュの端部に直接注入溶融物は均一に混合され、次いで高圧および高速が金型キャビティに射出される。
キャビティ内の急激な圧力降下は、溶融物中の過飽和ガスを大量に分離させ、発泡させ、膨潤させ、成形して微孔性プラスチック製品を形成する。この方法と比較すると、制御が容易であるが、ガス非感受性プラスチックには適していない。
微孔性プラスチック射出成形技術の開発がより困難、従来の発泡体と比較して、セルのサイズは、良好な微多孔性プラスチック物品を得るために、非常に小さい、確認する必要があり、その溶融物のバレルへの超臨界流体正確な測定、これは等、プラスチック溶融点で核形成を確実にするために、均質な混合物を形成するために、分散、均質化、混合する溶融物は、気泡の時間制御された核の拡大109 / cm 3でより大きくなければならない必要装置自体の要件および射出成形プロセスパラメータは非常に高い。
この技術を使用する特徴は次のとおりです。
製品重量の削減量は約50％です。
射出圧力は約30~50％低下する。
クランプ力を20％低減。
サイクル時間は10〜15％短縮されます。
計量制御装置を備えたガス入力装置が使用される。
結論：
気泡が存在するため、発泡プラスチックは軽量であり、材料を節約し、衝撃負荷を吸収し、断熱および遮音を行い、比強度を高め、材料を節約し、エネルギー消費を低減し、コストを削減することができる。アプリケーションを積極的に宣伝することができます。
上記の一般的な発泡体の利点に加えて、発泡プラスチックはより優れた機械的特性も有するため、特に自動車、航空機、各種輸送機器などの製造において、発泡プラスチックの用途範囲が非常に広い。適用価値泡射出成形、特にマイクロセルフォーム発泡成形は、プラスチック加工機械および製品の加工のホットスポットとなることが期待される。