我国注塑模具关键技术的应用分析

摘要：塑料是人类生产、生活中不可获取的工具材质。这也促使我国塑料工具也得到了高效率的发展。基于该背景，本文选择以塑料模具为研究核心。原因在于，模具是精准生产塑料工具的前提，也是保证塑料工具质量的基本要素。本文在分析注塑模具基本结构的基础上，就其高速切削技术、快速成型技术、微注射成型技术、热流道技术进行了分析。

关键词：注塑模具；国外技术；发展态势

中图分类号：TP391.7 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）010-000-01

我国注塑模具起步较晚，但是发展速度一直迅猛。虽然从当前来看，在工业技术和专利水准上，一直与国外有着一定的差距。但是对比产品质量，国内生产企业正在逐渐拉近距离。由此来看，我国注塑模具技术的主要问题，在于工艺技术的不足。缺乏长期以来的理论层面的研究，致使企业只能够依赖于进口或抄袭他国经验。同时，国内在相关领域上的产量，也存在着明显的不足。数据统计指出，当前中国总模具产量，不足需求的60%，且大部分产品为初级模具，高精密模具仍旧需要依托进口实现。由此，在理论学界有必要对注塑模具技术进行深入探讨，由此促进国内理论研究提升。

一、注塑模具的基本结构

注塑模具主要用于生产塑料工具。因此，模具必须要承担塑料工具生产时，所需要的压力、高温、低温等要素。其具体工作过程为：首先，需要根据生产产品的特性，配比塑料溶液；其次，采取注入法，将溶液挤压到模具内；最后，注入冷凝剂或延缓剂，确定工具再适合的时间冷却。冷却完成之后的塑料工具，已经属于成品，其后续便是装饰元素，例如一些塑胶部件的色泽、花纹等。从整体来看，注塑模具主要分为下述几个功能：

第一，成型模腔。主要用于承载注入的塑料溶液，也是实现塑料塑性的关键部位。其形状会根据工具要求制定，并不限于固定形态。但是，其必须为腔型，以保证能够容纳溶液。

第二，浇注系统。是指将溶液导入模腔的系统。通常由各种流动组成，根据需要，会设置一些特殊物质的注入口，例如冷凝剂主入口等。

第三，导向部件。用于控制塑料工具精准成型的重要部件。主要有导柱、导孔组成，可有效对未凝结塑料进行调节。

第四，顶出装置。在塑料工具冷却后，需要由特殊部件将工具顶出。原因在于工具或元件生成后，会粘连到模具上，若直接采用物理顶出，可能会损坏产品。

第五，温控系统。顾名思义，适用于控制温度的系统。不同材料特性，所需要温度有所差异。良好温控可以合理提升工具质量。

第六，排气系统。作为高精密塑料工具生产辅助系统，其多用于环节复杂、高技术水准的生产行为中。主要功能在于排出气体，以保持腔内压平衡。

二、先进技术在注塑模具中的应用

我国在工艺技术层面上，还有很多方面需要仰仗欧美发达国。对于欧美而言，塑料已经成为生活和工业生产的主要辅助工具。但是，我国却仍旧以金属工具为主。两者对比来看，高精密的塑料制品在寿命上也能够达到较高的水准，然而，金属却因为抗氧化能力较弱，长期使用后便会发生损毁。而且，塑料的生产和材料成本远低于金属。这也是欧美国家大范围使用塑料的主要原因之一。对此，我国应向发达国家学习先进技术，以保障本国经济发展的持续力。以下具体来看：

1.高速切削技术

高速切削可以获得光滑的塑料切面，且不会因为持续高强度的物理作用，而破坏塑料结构。该技术最早由德国提出并应用，前期用于高精密金属仪器的制作中，随着技术水平的提升，逐渐引入到塑料制品领域。截至目前，德国和日本两国，以大规模使用此类技术，这也是两国工业产品远胜于其他国家的原因之一。而我国起步较晚，进入21世纪后才得到应用，无论在技术水准，还是理论研究上，都与其有着一定的差距。

2.快速成型技术

快速成型可以减少部分塑料产品在等待冷凝中所出现的不可控变化。从塑料工具生产工艺来看，至少超过60%的制品，需要采取快速成型技术，以减少不可控环境对制品的影响。但是，我国在冷却加速方面，由于缺乏技术条件，导致一直采用冷凝剂注入的方式。该模式虽然成本较低，却可能因为冷凝剂的化学元素，破坏塑料的稳定结构。即冷凝剂存在隐性风险。

3.微注射成型技术

上文对注射成型技术进行了简单的描述。而我国虽然注射成型的应用较为广泛，但工业精度上，却仍旧难以达到较高标准。微注射成型技术（MIM）则能用于精密仪器生产，例如近年来较为流行的移动通讯产业，其硬件产品便是借助MIM实现。随着该技术得到重视，国内一些生产厂家正在引入，例如著名的手机生产机构富士康，便是以该技术为基准，进而获得来自世界各国高端产品生产委托。

4.热流道技术

作为一个革命性的技术，热流道一经提出，便得到广泛的追捧。上世纪末，美国Incoe提出该技术，并将其应用在自身的生产领域。从其实践结果来看，热流道技术不仅可以更好的保证塑料工具质量，还可以减少生产周期，并大幅度降低生产成本，使塑料类制品价格得到有效压缩。相关统计指出，热流道技术已广泛应用到发达国家，且平局比率达到了70%。然而，该技术事实上仍旧没有实现完善。热流道带来高效率生产同时，也有其致命弱点。目前，热导流模具是所有塑料模具中，制作成本最高、材料成本最高、技术要求难度最高、日常维护费用最高的模具。该问题，也无疑造成此类模具高昂售价。对比其他产品来看，热流道模具的价格，也将是阻碍其在生产型发展中国家难以普及的主要因素之一。

三、结语

注塑模具在现代生产建设中得到了广泛应用，其生产的关键技术关系到注塑模具的质量，本文就当前的注塑模具的高速切削技术、快速成型技术、微注射成型技术、热流道技术进行了分析，以期为国内注塑模具技术的发展略尽绵力。

参考文献：

[1]王倩仪.注塑模具技术分析与发展展望[J].科技创新与应用，2015（18）.

[2]蔡宇明.浅谈注塑模具技术的未来发展[J].现代工业经济和信息化，2015（15）.

作者简介：周孝林（1991-），男，汉，湖南邵阳人，本科，研究方向：材料成型及控制工程（模具方向）。