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附录1中文译文

共射注塑成型技术

简介和背景

注塑挤压成型法是大规模生产塑料制品最卓越的生产工艺。它是一种非常通用的生产方法。

注塑成型允许生产几何形状非常复杂和几何尺寸非常小的塑料制品。例如，一次性照相机的外壳

就是通过注塑成型的方法生产出来的。像这一类塑料制品的几何性状经常包括着几条复杂的曲线、

筋板、孔洞、圆柱型的凸台和其他一些复杂结构。到目前为止，为了进一步增强注塑成型法的有

效性，扩大其适用范围和增加收益率，注塑成型法的新的应用和改良被不断发展。共射注塑成型

技术（Co-injectionMolding）于是开始出现。

现在主要有两种类型的联合注塑成型技术。第一种被成为双色成型法。双色成型法的工艺过

程是先向模具中注射进一种树脂材料，然后抽回模具的一部分零件（增加型腔空间）或将已成型

的制品转入到一个更大的型腔，并使其充分冷却后，注射进第二种树脂材料。这种技术被用来生

产像计算机的按键和汽车的双色尾灯之类的制品。第二种技术则更为普通，用第二种技术生产出

来的制品通常包含不同的肤层材料和芯层材料。就像我所熟知的“夹心三明治”一样，因为芯

层材料被包围在肤层材料之间。夹芯成型技术是将两种不同的塑料原料同时或者快速依次通过同

一个浇口的有效注塑成型方法。一种塑料原料用来形成制品的内部结构，另外一种塑料原料组成

制品的表面。通过组合两种不同的塑料原料可以获取原本传统注塑成型方法所无法提供的好处。

图1一个共射注塑机的结构

夹芯注塑成型技术在1969年被申请成为专利。它的最初发明目的是用来代替结构泡沫塑料

的生产工艺。传统的结构泡沫塑料的生产需要抛光和上色这样的后续处理工艺。夹芯注塑成型技

术可以一个由实体表面包围的单元核来获的很好的表面光滑度。这项生产工艺在1975年进入商

业应用。夹芯注塑成型生产过程由一台拥有两套彼此独立的注塑控制单元的注塑机来完成。为了

使两种不同的塑料原料在注塑成型过程中通过同一个浇口，必须使用同一个喷嘴和一个转换装置。

图1说明了一个共射注塑成型注塑机的结构。因为夹芯注塑成型技术与双色注塑成型技术相比更

为普通和具有代表性，接下来将重点讨论夹芯注塑成型技术。

共射注塑成型技术（Co-injectionMolding）的生产过程

第一种使两种不同的塑料注射进同一塑料制品成为可能的方法是按照以下的顺序来完成的。

这是使用同一个浇流道来完成的。图2说明了了共射注塑成型生产过程中的生产步骤。

图2共射注塑成型的生产步骤。

起初，向模具型腔内注射进肤层材料，但并不是完全填充满整个型腔。这就是我所知道的

“短射”。接下来的第二步向模具型腔注入芯层材料。同时一个冷凝层（肤层）开始在模具的型

腔壁上形成。在接下来的一个阶段内，被注射进型腔内的芯层材料几乎完全充满制品。产生此种

现象的原因是：在注塑过程中形成的喷射流将影响已经存在着的、且处于熔融状态的肤层材料，

将处在模具型腔中间的肤层材料推向模具型腔表面，从而受冷产生制品的肤层。一旦模具被完全

填充之后,少量的肤层材料被注射进浇道去清除掉浇道中的芯层材料，以防止在下一注射周期开始

时浇道中的芯层材料被注射进制品的表面。单一浇道注塑成型法产生的问题是：在喷嘴转换时将

发生注射滞，从而在制品表面上留下熔接线。另外这种注塑方法很难使芯层材料在制品中均匀

分布。由于这些原因，单一浇道注塑成型法通常被用来生产芯层为泡沫塑料的厚壁制品。

图3利用两个同心注射通道进行的共射注塑成型

另外一种有效的共射注塑成型方法是同时向模具型腔注射进两种原料。入图3所示。

这种方法使用具有两个同心流道的喷嘴。同时注射在保持溶流前锋稳定的流动速率方面具有

明显的优势，可以帮助避免在制品的表面产生冲模流动痕迹，破坏制品的光滑表面。肤层材料和

芯层材料在制品中所占的比例和分布情况基于这两种原料的使用情况。主要因素包括两种材料的

黏度比值和体积比值。但是模具的几何形状和注塑生产过程的工艺情况（比如，注射速度）同样

也会对肤层/芯层材料的所占比例和分布产生影响。图4说明了两种不同材料的黏度比值对肤/芯

层的分布影响。

图4两种不同材料的黏度比值对肤/芯层的分布影响