我國(guó)注塑模具關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用分析

摘要：塑料是人類生產(chǎn)、生活中不可獲取的工具材質(zhì)。這也促使我國(guó)塑料工具也得到了高效率的發(fā)展?；谠摫尘?，本文選擇以塑料模具為研究核心。原因在于，模具是精準(zhǔn)生產(chǎn)塑料工具的前提，也是保證塑料工具質(zhì)量的基本要素。本文在分析注塑模具基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，就其高速切削技術(shù)、快速成型技術(shù)、微注射成型技術(shù)、熱流道技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：注塑模具；國(guó)外技術(shù)；發(fā)展態(tài)勢(shì)

中圖分類號(hào)：TP391.7 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2016）010-000-01

我國(guó)注塑模具起步較晚，但是發(fā)展速度一直迅猛。雖然從當(dāng)前來看，在工業(yè)技術(shù)和專利水準(zhǔn)上，一直與國(guó)外有著一定的差距。但是對(duì)比產(chǎn)品質(zhì)量，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)正在逐漸拉近距離。由此來看，我國(guó)注塑模具技術(shù)的主要問題，在于工藝技術(shù)的不足。缺乏長(zhǎng)期以來的理論層面的研究，致使企業(yè)只能夠依賴于進(jìn)口或抄襲他國(guó)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，國(guó)內(nèi)在相關(guān)領(lǐng)域上的產(chǎn)量，也存在著明顯的不足。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)指出，當(dāng)前中國(guó)總模具產(chǎn)量，不足需求的60%，且大部分產(chǎn)品為初級(jí)模具，高精密模具仍舊需要依托進(jìn)口實(shí)現(xiàn)。由此，在理論學(xué)界有必要對(duì)注塑模具技術(shù)進(jìn)行深入探討，由此促進(jìn)國(guó)內(nèi)理論研究提升。

一、注塑模具的基本結(jié)構(gòu)

注塑模具主要用于生產(chǎn)塑料工具。因此，模具必須要承擔(dān)塑料工具生產(chǎn)時(shí)，所需要的壓力、高溫、低溫等要素。其具體工作過程為：首先，需要根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的特性，配比塑料溶液；其次，采取注入法，將溶液擠壓到模具內(nèi)；最后，注入冷凝劑或延緩劑，確定工具再適合的時(shí)間冷卻。冷卻完成之后的塑料工具，已經(jīng)屬于成品，其后續(xù)便是裝飾元素，例如一些塑膠部件的色澤、花紋等。從整體來看，注塑模具主要分為下述幾個(gè)功能：

第一，成型模腔。主要用于承載注入的塑料溶液，也是實(shí)現(xiàn)塑料塑性的關(guān)鍵部位。其形狀會(huì)根據(jù)工具要求制定，并不限于固定形態(tài)。但是，其必須為腔型，以保證能夠容納溶液。

第二，澆注系統(tǒng)。是指將溶液導(dǎo)入模腔的系統(tǒng)。通常由各種流動(dòng)組成，根據(jù)需要，會(huì)設(shè)置一些特殊物質(zhì)的注入口，例如冷凝劑主入口等。

第三，導(dǎo)向部件。用于控制塑料工具精準(zhǔn)成型的重要部件。主要有導(dǎo)柱、導(dǎo)孔組成，可有效對(duì)未凝結(jié)塑料進(jìn)行調(diào)節(jié)。

第四，頂出裝置。在塑料工具冷卻后，需要由特殊部件將工具頂出。原因在于工具或元件生成后，會(huì)粘連到模具上，若直接采用物理頂出，可能會(huì)損壞產(chǎn)品。

第五，溫控系統(tǒng)。顧名思義，適用于控制溫度的系統(tǒng)。不同材料特性，所需要溫度有所差異。良好溫控可以合理提升工具質(zhì)量。

第六，排氣系統(tǒng)。作為高精密塑料工具生產(chǎn)輔助系統(tǒng)，其多用于環(huán)節(jié)復(fù)雜、高技術(shù)水準(zhǔn)的生產(chǎn)行為中。主要功能在于排出氣體，以保持腔內(nèi)壓平衡。

二、先進(jìn)技術(shù)在注塑模具中的應(yīng)用

我國(guó)在工藝技術(shù)層面上，還有很多方面需要仰仗歐美發(fā)達(dá)國(guó)。對(duì)于歐美而言，塑料已經(jīng)成為生活和工業(yè)生產(chǎn)的主要輔助工具。但是，我國(guó)卻仍舊以金屬工具為主。兩者對(duì)比來看，高精密的塑料制品在壽命上也能夠達(dá)到較高的水準(zhǔn)，然而，金屬卻因?yàn)榭寡趸芰^弱，長(zhǎng)期使用后便會(huì)發(fā)生損毀。而且，塑料的生產(chǎn)和材料成本遠(yuǎn)低于金屬。這也是歐美國(guó)家大范圍使用塑料的主要原因之一。對(duì)此，我國(guó)應(yīng)向發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，以保障本國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的持續(xù)力。以下具體來看：

1.高速切削技術(shù)

高速切削可以獲得光滑的塑料切面，且不會(huì)因?yàn)槌掷m(xù)高強(qiáng)度的物理作用，而破壞塑料結(jié)構(gòu)。該技術(shù)最早由德國(guó)提出并應(yīng)用，前期用于高精密金屬儀器的制作中，隨著技術(shù)水平的提升，逐漸引入到塑料制品領(lǐng)域。截至目前，德國(guó)和日本兩國(guó)，以大規(guī)模使用此類技術(shù)，這也是兩國(guó)工業(yè)產(chǎn)品遠(yuǎn)勝于其他國(guó)家的原因之一。而我國(guó)起步較晚，進(jìn)入21世紀(jì)后才得到應(yīng)用，無論在技術(shù)水準(zhǔn)，還是理論研究上，都與其有著一定的差距。

2.快速成型技術(shù)

快速成型可以減少部分塑料產(chǎn)品在等待冷凝中所出現(xiàn)的不可控變化。從塑料工具生產(chǎn)工藝來看，至少超過60%的制品，需要采取快速成型技術(shù)，以減少不可控環(huán)境對(duì)制品的影響。但是，我國(guó)在冷卻加速方面，由于缺乏技術(shù)條件，導(dǎo)致一直采用冷凝劑注入的方式。該模式雖然成本較低，卻可能因?yàn)槔淠齽┑幕瘜W(xué)元素，破壞塑料的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。即冷凝劑存在隱性風(fēng)險(xiǎn)。

3.微注射成型技術(shù)

上文對(duì)注射成型技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的描述。而我國(guó)雖然注射成型的應(yīng)用較為廣泛，但工業(yè)精度上，卻仍舊難以達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)。微注射成型技術(shù)（MIM）則能用于精密儀器生產(chǎn)，例如近年來較為流行的移動(dòng)通訊產(chǎn)業(yè)，其硬件產(chǎn)品便是借助MIM實(shí)現(xiàn)。隨著該技術(shù)得到重視，國(guó)內(nèi)一些生產(chǎn)廠家正在引入，例如著名的手機(jī)生產(chǎn)機(jī)構(gòu)富士康，便是以該技術(shù)為基準(zhǔn)，進(jìn)而獲得來自世界各國(guó)高端產(chǎn)品生產(chǎn)委托。

4.熱流道技術(shù)

作為一個(gè)革命性的技術(shù)，熱流道一經(jīng)提出，便得到廣泛的追捧。上世紀(jì)末，美國(guó)Incoe提出該技術(shù)，并將其應(yīng)用在自身的生產(chǎn)領(lǐng)域。從其實(shí)踐結(jié)果來看，熱流道技術(shù)不僅可以更好的保證塑料工具質(zhì)量，還可以減少生產(chǎn)周期，并大幅度降低生產(chǎn)成本，使塑料類制品價(jià)格得到有效壓縮。相關(guān)統(tǒng)計(jì)指出，熱流道技術(shù)已廣泛應(yīng)用到發(fā)達(dá)國(guó)家，且平局比率達(dá)到了70%。然而，該技術(shù)事實(shí)上仍舊沒有實(shí)現(xiàn)完善。熱流道帶來高效率生產(chǎn)同時(shí)，也有其致命弱點(diǎn)。目前，熱導(dǎo)流模具是所有塑料模具中，制作成本最高、材料成本最高、技術(shù)要求難度最高、日常維護(hù)費(fèi)用最高的模具。該問題，也無疑造成此類模具高昂售價(jià)。對(duì)比其他產(chǎn)品來看，熱流道模具的價(jià)格，也將是阻礙其在生產(chǎn)型發(fā)展中國(guó)家難以普及的主要因素之一。

三、結(jié)語(yǔ)

注塑模具在現(xiàn)代生產(chǎn)建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，其生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)關(guān)系到注塑模具的質(zhì)量，本文就當(dāng)前的注塑模具的高速切削技術(shù)、快速成型技術(shù)、微注射成型技術(shù)、熱流道技術(shù)進(jìn)行了分析，以期為國(guó)內(nèi)注塑模具技術(shù)的發(fā)展略盡綿力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王倩儀.注塑模具技術(shù)分析與發(fā)展展望[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（18）.

[2]蔡宇明.淺談注塑模具技術(shù)的未來發(fā)展[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2015（15）.

作者簡(jiǎn)介：周孝林（1991-），男，漢，湖南邵陽(yáng)人，本科，研究方向：材料成型及控制工程（模具方向）。