1、发泡工艺,1.为什么用发泡IP？发泡是什么？,发泡工艺,与注塑对比 注塑是用原料把模具填满的过程。 发泡是用少量的可以膨胀的原料把模具填满的过程。,1.为什么用发泡IP？发泡是什么？,膨胀的料叫做聚氨酯 (polyurethane)， 是由组合多元醇（Polyol）与异氰酸酯（Iso)两种物质反应形成的物质它是一种高分子材料。1937年由德国拜耳博士用异氰酸酯和多元醇化合物发生加聚反应制成。,发泡工艺,1-1 模具里膨胀的料是什么？,A料 多元醇 (Polyol) B料 异氰酸酯(Isocyanate),发泡工艺,1-2. A多元醇料是什么？,多元醇是分子中含有三个或三个以上羟基的醇类。,醇类
2、 polyester 长链无骨提供胶粘性 交联剂 cross linker 提供硬度调节 发泡机剂blowing agent 催化剂 catalysts 附加成分： 色素 粘度活性剂 开孔剂 阻燃剂 乳化剂 水解稳定剂 防氧化剂,发泡工艺,1-3 .B料是什么？,异氰酸酯盐(Isocyanate)，目前应用最广、产量最大的是有： 甲苯二异氰酸酯（Toluene Diisocyanate，简称TDI）； 二苯基甲烷二异氰酸酯（Methylenediphenyl Diisocyanate，简称MDI）。,主要是异氰酸酯盐(Isocyanate)。 它提供反应所需要的异氰酸酯基-NCO.,发泡工艺,
3、POLY: 是一种黑色液状混合物，由多种化合物混合而成，长期存储的情况下会分层，因此在使用前必须预搅拌。而且，在比较寒冷的条件下，组和多元醇会越来越稠并且难于混合，因此必须在温暖（通常室温）的条件下储存，并且在填充入原料罐之前预热至室温。ISO： 是一种棕黄色液状的纯净物，长期存储的情况下不会分层，因此不需要预搅拌。但其冰点较低易结晶，且与OH反应，因此，必须在室温下密封的容器中储存. 在填充进相应的原料罐之前必须与潮湿的条件隔离（container装置上装有干燥单元）。,1-4. 原料简介,发泡工艺,1-5 原料的储存条件 稳定的温度 30 T10 使用前多元醇混合均匀Tips温度低于10时
4、，多元醇粘度会增加，导致在设备里流动困难。异氰酸酯由于凝固点较低，所以低于2时会结晶，在150170左右结晶才能完全溶解。,发泡工艺,多元醇(A料)和异氰酸酯(B料) 100份的A料 ：XX份的B料 BZ3IP 比率0.54 即是 100gA料 ：54gB料,异氰酸酯与羟基反应,反应得到的二氧化碳气体扩散在聚氨酯分子矩阵中，发泡的泡沫就产生了。,1-6 .混合比例,发泡工艺,1-7 发泡反应的特征时间:(以两种料开始混合时为时间点开始计时) 乳白时间(Cream time): 发泡料的体积开始增长。 杯口时间(Cup border time):发泡料体积增大，达到杯子口。 拉丝时间(Strin
5、g time):发泡料开始固话凝结，轻触表面后会出现拉丝现象。 上升时间(Rise time):发泡料停止。 表干时间(Tack-free time):发泡料表面没有黏性。 固化时间(Curing time):泡沫的空间尺寸充分稳定。,发泡工艺,2-1 发泡技术,典型的开模浇注骨架,典型的开模浇注表皮,发泡后需要铣削和冲孔,发泡工艺,典型的闭模浇注骨架,典型的闭模浇注表皮,发泡后不需要或少量的铣削和冲孔，需手工切掉多余部分,2-1 发泡技术,发泡工艺,2-2 发泡技术对比,发泡工艺,13,3-1 发泡机工作原理,14,发泡工艺,高压浇注过程,发泡工艺,3-2发泡模具动作,发泡工艺,发泡工艺,发
6、泡工艺,发泡工艺,塌泡,什么是塌泡？ 塌泡是指局部泡沫结构塌陷，泡沫结构内部呈现纤维状不规则形状，如图片所示：,4 发泡缺陷,异氰酸酯量少 模具温度太低 骨架温度太低 原料温度太低 混合不好 泡孔结构太粗糙 浇注量太少，原料流动路径太长 模具密封条处泡沫泄漏 原料质量问题,可能原因：,内部气泡（暗洞）,什么是内部气泡（暗洞）？ 如图片：内部光滑可能原因： 浇注点或浇注路径不合适 浇注过程中发生震荡 模具浇注位置或角度不合适 上下模具间隙太小 模具密封太紧 合模速度太快或合模时间太长 模具局部设计不合理. 原料流动特性不合适，如化学反应速度太快,泡沫层裂,什么是泡沫层裂？ 如图片：如果在刚刚脱模
7、后零件表面呈膨胀状态，则内部泡沫常常会发生层裂 可能原因： 密封条放气时间不合适 下模底部气袋放气时间不合适 模具开模太快 异氰酸酯量多 模具温度太高 原料温度太高 浇注量太多 泡孔结构太细密 原料本身质量问题，开孔率低,泡孔结构太粗糙,现象: 如图片：较大面积内，泡孔表面结构不规则、碎裂可能原因： 浇注重量太低 模具内局部原料填充不满 模具周边泡沫泄漏，如：充气式密封不合适或气袋充气不足等 脱模剂质量问题 原料污染 原料温度太低 模具温度太低,与表皮之间粘接强度不够,现象: 如图示：泡沫与表皮之间无粘接力，当撕开表皮时，表皮内表面无泡沫残渣，泡沫表面光亮平滑 可能原因： 预处理问题 表皮问题
8、 原料问题,错误的硬度,泡沫熟化后，硬度高或低 可能原因： 异氰酸酯量高或低 浇注重量多或少 泡沫泄漏 原料污染 表皮的硬度或厚度不符合要求 若局部硬度不合适，则可能：局部混合不好泡沫厚度背离产品要求（可能模具不干净或骨架位置不正确）,机械及物理特性不满足产品技术要求,可能原因： 如果原料本身无问题，则可能： 过程参数变化，例如： 配比：即异氰酸酯用量 浇注重量 表皮厚度背离、表皮太硬或太软 原料本身质量缺陷,缺料,什么是缺料？ 如图示：常常发生于靠近密封条处。 可能原因： 浇注量少 密封条充气时间不合适,发泡缺陷,发 泡 缺 陷,泡沫问题,泡沫问题:泡沫太软，缺料，气泡，泡沫太硬，蜂窝孔,发泡缺陷,发 泡 缺 陷,泡沫问题,泡沫问题:泡沫太软，缺料，气泡，泡沫太硬，蜂窝孔,
