南昌大学柳和生教授承担的第二批江西省主要学科跨世纪学术和技术带头人培养计划项目———气体辅助注塑成型技术研究及气辅注塑成型机研制项目，日前在南昌通过江西省科技厅主持的验收。该项目的研制成功，为推动我国注塑成型技术进步，为塑料制品企业改进气辅注塑工艺，奠定了扎实的理论和实验基础。

    专家认为，该项目在国内外率先对气辅注塑成型进行了较为成熟的理论和实验研究，建立了三维薄壁制件的气辅注塑成型充填过程数学模型，自主开发的一套基于Windows平台的气辅注塑成型注气控制系统软件，实用性较强，可以通过模拟注塑过程，提前发现成型工艺缺陷。据此建立的气辅注塑成型实验装置，成功地实现了气辅挤出，气辅压力控制范围大，相对误差小。

    该项目通过对气体辅助注塑成型过程中充模流动过程CAE分析以及成型工艺和制品形成缺陷进行理论和实验研究，得出了气体辅助注塑制品的表观及内在质量与气体辅助注塑模具结构、操作工艺参数和原料物性参数之间的规律性关系，进而提出了可用于指导模具设计、工艺路线制定和操作的准则，并对气体注塑装置及相应控制系统进行了研制，提出了变积分—不完全微分—带死区的多模态智能PID跟踪控制算法。同时，在自主开发的实验设备上，对气辅成型的关键因素———气垫膜层的形成和影响进行了实验研究，对不同截面口模在不同工艺参数、不同物性参数条件下的气辅挤出进行了三维、非等温粘弹数值模拟，得到了各种场量分布。研究表明，和传统工艺相比，应用该气辅技术，生产中口模压降降低20％～30％，挤出胀大率由10％～28％降到1％以下。

    目前，该气辅注塑装置及技术已在江西省多家塑料制品企业投入运行，使用效果明显，能用传统注塑机生产出工艺复杂的薄壁制品，成为传统注塑成型机械技术改造的更新换代产品。专家指出，该项目研究成果达国际先进水平，应进一步完善气辅注塑机，使其尽早实现产业化。

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    气体辅助注塑成型是通过把高压气体引入制件的厚壁部位，在注塑件内部产生中空截面，实现气体保压、消除制品缩痕的一项新颖塑料成型技术。传统注塑工艺不能将厚壁和薄壁结合在一起成型，而且制件残余应力大，易翘曲变形，表面时有缩痕。新发展的气辅技术通过把厚壁的内部掏空，成功地生产出中空厚壁、偏壁制品，而且制品外观表面性能优异，内应力低，轻质高强，并可降低原料成本。

    气辅技术已经成为当前国内外日渐盛行的新型塑料制品加工技术。运用该技术，可生产设计更加复杂的制件，并能够简化模具结构，缩短生产周期。但该技术和设备长期为国外企业垄断。迅速开发适合我国塑料加工企业应用的气辅装置，以便满足国内注塑件成型加工的急需，摆脱国外公司对国内市场与技术的垄断，对提高我国塑料制品质量、降低成本有着重要意义。
 

转载自：中国化工报