发泡成型-百度百科整理——模具行业从业者必备知识手册
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<h2>发泡成型 - 模具行业基础百科</h2>
<p>发泡成型（foaming）是制作泡沫塑料成型方法的总称。在模具行业中，发泡成型常用于制造轻量化发泡塑件、泡沫模样（如消失模铸造）、保温发泡件等。</p>
<p>!<a href="/uploads/default/original/1X/一出二机壳类注塑模.jpg">一出二机壳类注塑模</a></p>
<hr>
<h3>分类</h3>
<p>按泡沫塑料制造方法分类，可分为两类：</p>
<ol>
<li><strong>一步发泡法（直接法）</strong>：将发泡用塑料原材料配合后由一个工序制得泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料是其典型代表。</li>
<li><strong>两步发泡法（间歇法）</strong>：由两个工序制得泡沫塑料：</li>
<ul>
<li><strong>前发泡/预发泡</strong>：前一工序得到预发泡珠粒，尚未充分膨胀，密度较高</li>
<li><strong>后发泡/二次发泡</strong>：后一工序制得充分膨胀、低密度的最终泡沫制品</li>
</ul>
</ol><p> 聚苯乙烯、聚乙烯泡沫塑料等常用这种方法。</p>
<p>工业上还按生产方式分类：</p>
<ul>
<li><strong>连续发泡成型</strong>：由压延、挤出或传送带等方式进行</li>
<li><strong>间歇式发泡成型</strong>：逐个生产最终形状的发泡体</li>
<li><strong>现场发泡成型</strong>：将液状或微粒状原材料配合物注入模具中使之直接发泡</li>
</ul><hr>
<h3>原材料</h3>
<p>几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，常用树脂包括：</p>
<ul>
<li>聚苯乙烯树脂（PS）</li>
<li>聚氨酯树脂（PU）</li>
<li>聚氯乙烯树脂（PVC）</li>
<li>聚乙烯树脂（PE）</li>
<li>脲甲醛树脂（UF）</li>
<li>酚醛树脂（PF）</li>
</ul><p>按泡孔结构分类：</p>
<ul>
<li><strong>开孔泡沫塑料</strong>：绝大多数气孔互相连通</li>
<li><strong>闭孔泡沫塑料</strong>：绝大多数气孔互相分隔</li>
</ul><hr>
<h3>发泡方法分类</h3>
<h4>1. 化学发泡</h4>
<p>由特意加入的<strong>化学发泡剂</strong>受热分解，或原料组分间发生化学反应而产生气体，使塑料熔体充满泡孔。</p>
<p>化学发泡剂加热释放的气体一般为：二氧化碳、氮气、氨气等。</p>
<p>化学发泡常用于聚氨酯泡沫塑料的生产。</p>
<h4>2. 物理发泡</h4>
<p>物理发泡是在塑料中溶入气体或液体，而后使其膨胀或汽化发泡的方法。</p>
<p>物理发泡适应的塑料品种较多，是工业上常用方法。</p>
<h4>3. 机械发泡</h4>
<p>借助机械搅拌方法使气体混入液体混合料中，然后经定形过程形成泡孔。</p>
<p>此法常用于脲甲醛树脂，聚乙烯醇缩甲醛、聚氯乙烯溶胶等也适用。</p>
<hr>
<h3>发泡成型三阶段</h3>
<p>泡沫塑料的成型与定型一般分为<strong>三个阶段</strong>：</p>
<h4>阶段 1：气泡核的形成</h4>
<p>塑料发泡过程的初始阶段是在塑料熔体或液体中形成大量的气泡核，然后使气泡核膨胀成泡沫体。</p>
<p>所谓气泡核就是指原始微气泡，也就是气体分子最初聚集的地方。</p>
<ul>
<li>加入有利于泡沫形成的物质称为<strong>成核剂</strong></li>
<li>不加入成核剂容易生成大孔泡沫</li>
<li>成核剂通常是微细固体粒子或微小气孔</li>
</ul><h4>阶段 2：气泡核的增长</h4>
<p>气泡核形成后，气体从溶液中扩散进入气泡，使气泡逐渐长大。</p>
<p>影响气泡增长的因素：</p>
<ul>
<li><strong>原材料</strong>：发泡剂类型、溶解度、扩散系数</li>
<li><strong>工艺条件</strong>：成型温度、压力、剪切速度</li>
</ul><p>气泡增长过程中，聚合物表面张力和溶液黏度是阻碍气泡增长的主要因素，需要平衡这两种作用才能得到良好泡孔。</p>
<h4>阶段 3：气泡的稳定</h4>
<p>气液相共存的泡沫体系本身不稳定，气泡不断生成膨胀后需要稳定：</p>
<p>稳定措施主要有：</p>
<ol>
<li>选用适当品种的聚合物、发泡剂和配合剂</li>
<li>控制工艺过程的温度和时间，调整表面张力、黏度和弹性模量，气孔增大到一定程度后及时冷却定型</li>
<li>对于热固性塑料，控制交联速度，使交联度达到足够后提高黏度降低流动性，稳定气孔</li>
<li>适当加入表面活性剂（如硅油），降低树脂与气孔界面张力，有利于稳定气孔</li>
</ol><hr>
<h3>发泡成型设备</h3>
<p>发泡成型设备主要分为两类：<strong>成型机</strong>和<strong>蒸缸</strong>。</p>
<table>
<tr><td>设备类型</td><td>适用范围</td><td>特点</td></tr>
<tr><td>成型机（立式）</td><td>大批量生产，中大型泡沫模样</td><td>水平分型，模具安装拆卸方便，便于安放嵌件，易于手工取模，占地面积小</td></tr>
<tr><td>成型机（卧式）</td><td>复杂泡沫模样</td><td>垂直分型，空间开阔，便于设置气动抽芯，排水排气顺畅，结构复杂价格较高</td></tr>
<tr><td>蒸缸</td><td>中小批量、小型模样</td><td>结构简单投资少，劳动强度大，加热从外到内，发泡时间长</td></tr>
</table><hr>
<blockquote>
<p>本文整理自百度百科，供模极社社区新手入门学习参考。</p>
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<p><strong>
相关工具推荐：使用在线模具计算器快速估算参数</strong></p><p>[mj-injection-calc]</p>
<hr>
<p><em>
提示：以上计算工具为纯前端实现，数据仅在本地运算，不会上传至服务器。</em></p><hr>
<h4>
相关标准参考</h4>
<ul>
<li>GB/T 12555 塑料注射模模架</li>
<li>JB/T 6057 塑料模成型零件技术条件</li>
</ul><hr>
<h4>
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<p>还有什么补充参数吗？一起完善。</p>