橡胶注射成型设备技术进步及发展动向
[ 2004-09-08 ]
一、橡胶注射成型设备的技术进步主要包括以下几个方面：
1.橡胶注射成型设备主机的技术进步
  橡胶注射成型机的发展，经历了柱塞式注射成型机至螺杆柱塞式注射成型机，再至螺杆往复式注射成型机的过程。近年来，各行业对橡胶制品质量提出了更高的要求，市场对大型橡胶制品的需求量也大增。目前大中型橡胶制品一般采用螺杆柱塞式注射成型机，较小型的则可采用螺杆往复式注射成型机。
2.橡胶注射成型工艺的技术进步
  橡胶注射机在一般情况下是将模型锁紧，然后将塑化好的胶料注入模腔。为了提高制品质量和节省原材料，人们先后发展了许多注射成型新工艺。
3.轮胎翻新技术抽真空注射成型
  减少修边工序的措施是提高模具精度，从而提高制品精度。但这样合模后，模腔内的空气不易排出来，会产生模腔边角部位缺胶、焦烧或制品产生气泡，这些缺陷采用抽真空注射成型工艺就可以得到解决。
4.注射模压成型
  在模具稍微开启的状态下向模腔内注射胶料，在按所需的用量注射完毕的同时，进行合模加压成型硫化。采用这种成型工艺方法可生产精密 O 型密封圈、隔膜或其它精密制品等不允许有浇注口痕迹和胶边扩展线的制品。
5.注射传递成型
  模具在合模后锁紧前，把经过计量的胶料注射进入传递室，有注射压力的胶料迫使传递室开档增大，直到所需的胶料完全注入传递室中，然后才将模具完全锁紧，这时用传递室的活塞将传递室中的胶料加压注入模腔中，这种成型工艺方法可生产出残余飞边很小的橡胶制品。
6.冷流道注射成型
  冷流道注射成型是流道、进胶道的胶料在模具内以一定的温度停留，然后在下次注射时注入模腔内成为制品。这种方法改善了胶料的利用率，同时还节省了胶料和能源。
7.气体辅助注射成型
  这种成型工艺是注射机向模具注射进料量不足的胶料，然后通过注射机喷嘴、模型主流道或分流道把气体 ( 一般为氮气 ) 向模腔注入，使在逐渐冷却中的胶料全部进入模腔内部。这种方法能有效地降低原材料的消耗、节省能源和提高制品质量。
8.橡胶注射成型设备自动化的技术进步
  在橡胶注射机中，工业化国家的竞争主要体现在控制系统和自动化程度上的竞争，从而使设备的控制系统和自动化得到迅速发展。近年来，可编程控制器有了很大的发展，并赋予微机的功能，出现了执行联机的统计工程控制 (SPC) 、计算机集成管理生产控制 (CM) 、分级数据收集和处理控制 (Mm) 以及信息控制管理系统 (MCS2) 等等。这些控制器具有数据采集功能强，数据处理能力强，存储量大，运算速度快，精度高以及传递通讯能力强等优点，使橡胶注射机的控制水平得到突破性进展。
  工业化国家已在注射机控制系统配备了各种微处理的控制器和软件包，它能方便地对每台注射机的硫化时间、硫化温度和硫化压力实行检测和控制，同时控制系统与设备相匹配，并有中央计算机输入数据，综合企业生产管理信息进行进一步处理和 SPC 评估。大多数注射机的网络系统都具有“分级数据收集和处理”功能，可进行实时过程的检测、过程的控制、注射机监控以及管理控制。如果注射机有相关的控制器，即可定期监测注射机的变量，并可将注射程序直接送到注射机上，还可设置警报器，以发出故障或临界参数偏差的警告，同时还有故障自诊、原材料计划、选择最佳使用条件以及记录生产数据等等。
二、橡胶注射成型设备的最新发展动向包括以下几个方面：
1.用途拓展
  橡胶注射成型设备及其相关的工艺经过几十年的实践和研究已经比较成熟。但是目前其用途还是停留在一些传统的常规橡胶制品上，也就是说，许多橡胶制品仍然采用平板硫化的模压方法，这是对一种具有高质、高效、先进的橡胶注射成型技术的浪费。从一般原理来说，能用平板硫化机模压方法生产的橡胶制品都能使用橡胶注射方法来生产。随着技术的进一步发展，越来越多的橡胶制品都将会采用注射成型方法，包括轮胎胎冠、胎侧、实芯轮胎、深井油田高温螺旋泵衬套、码头护舷、各种橡胶胶囊、橡胶浮标、汽车橡胶配件、轮胎翻新以及各种工业胶辊等等。
2.设备简化
  通常的橡胶注射设备必须包括锁模机构及模具系统、塑化与轴向注射系统、液压系统等。设备的复杂化使设备变得庞大，注射一个很小的制品也需要一台较庞大的注射设备。为了简化设备，橡胶注射机的结构将往两个方面发展：一是锁模压力机构将向全电机和简化运动副的结构方向发展，如带信号反馈的螺旋副机构，二是预塑化结构和轴向移动系统将合二为一，并采用全电动结构。
3.容量提高
  在橡胶工业中，许多大型的橡胶制品，如轮胎胶囊，深井油田泵橡胶衬套，大型防震建筑物和工业胶辊等等都是一些大型制品。传统的模压方法存在着工艺过程复杂、质量不稳定、生产效率低、浪费原材料、劳动强度过大以及加工精度低等缺点。采用大型橡胶注射成型机生产时，上述缺点都可以克服。目前正在开发的螺杆旋转注射成型技术及加工设备将是提高注射容量的一个发展趋势。
4.效率强化
  目前的橡胶注射成型机不论生产小型橡胶制品还是生产大中型橡胶制品，基本上是采用一台注射机对应一台压力硫化装置 ( 机 ) 。由于硫化时间一般要比注射时间长，导致橡胶注射机系统闲置时间太长，利用效率太低。这种情况的产生与橡胶注射成型设备的生产工艺和结构有关系。因此，强化橡胶注射机的效率也就成了技术的追求目标。强化效率将从两个方面发展：一是采用新工艺、新材料、新配方，在保证质量前提下，提高硫化速度，缩短生产周期；二是采用多工位橡胶注射成型方法，包括注射机移动注射、模具移动注射以及转盘注射等。