不可忽视！塑料改性配方中的四个关键点！

导读：塑料改性是通过添加助剂、填料等改变塑料性能，提高质量的方法。同时，塑料改性也是降低塑料成本的最有效方法。塑料改性中配方主要主要包括：选材、复配、用量以及混合方式。虽然塑料改性的过程操作，但是其中背后蕴含的机理值得我们研究探讨。四个要素相互作用、既可以是相互辅助，也可以是相互抵消，因此，设计一个高性能、易加工、低成本的配方绝非易事。

一、树脂的选择

1、树脂的品种与牌号

所选择的目标树脂与需要改性的目标性能具有最接近的性能：首先是在树脂的品种上进行主题筛选，如：改善树脂的韧性，优选ABS、SBS等树脂；透明改性，树脂首先要考虑选择三大透明树脂PS、PMMA、PC。

确定目标树脂后，选择树脂的牌号。具体的牌号树脂具有更具体的性能指标，会让目标选择具有更确定性。选择树脂：优选大品牌，通用树脂，确保后期采购树脂更方便。

2、树脂的复合性

所选择的目标树脂与主体树脂的复合性，即所选择的目标树脂与主体树脂具备相容性，能够形成一体，不出现相分离。目标树脂能够发挥出改性的性能目标。

3、树脂的黏度以及复合树脂的流动性

配方中，所选择的目标树脂的黏度与主体树脂在黏度上要接近。选择的目标树脂黏度过大，会导致复合树脂黏度大，需要添加改性剂，以减少黏度梯度。如：PA66增韧改性，阻燃配方中添加PA6为改性剂；PA6增韧改性，阻燃配方重加入HDPE作为改性剂。

黏度的变化会影响其流动性变化，从而最终影响加工方式的变化，如：注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等。而同一树脂影响其流动性的主要原因在于分子量大小、分子链的排布如：线型分子、体型分子等。其中，高流动性树脂包括：PS、HIPS、ABS、PE、PP、PA等；低流动性树脂：PC、MPPO、PPS等；不流动树脂：聚四氟乙烯、UHMWPE、PPO等。

二、助剂的选择

1、目的性选择助剂

不同类型的助剂具有不同的目标性能，所加入体系中的助剂能够充分其预计功能，并达到目标规定指标。其中，规定指标一般为国家标准、国际标准，或客户提出的性能要求。常见的目标树脂改性的性能如下：

（1）阻燃性：无机磷、有机卤化物、有机磷化物、有机硅及氮化物等；

（2）增强：纤维和晶须两大类：玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、晶须、石英纤维、石墨纤维及陶瓷纤维等；PAN纤维、聚乙烯纤维、PA纤维、PC纤维、PVC纤维及聚酯纤维等；硼纤维及铝、钛、钙等金属晶须等

（3）增韧：高抗冲击树脂，如：CPE、MBS、ACR、SBS、ABS、EVA、改性石油树脂（MPR）等；高抗冲击橡胶，如：乙丙橡胶（EPR）、三元乙丙橡胶（EPDM）、丁腈胶（NBR）、丁苯胶、天然胶、顺丁胶、氯丁胶、聚异丁烯及丁二烯胶等。

（4） 耐磨性：石墨、MoS2、二氧化硅等；

（5） 可降解性：淀粉填充、降解添加剂等；

2、助剂的形态对复合性能影响

同样的助剂，其形态分布也有不同，相对于改性作用的影响也不一样。对于粉末性助剂，关键的影响因素是其的粒度。

（1）粒度越小，对填充材料的拉伸强度和冲击强度越有益，如，就冲击强度而言, 三氧化二锑的粒径每减少1μm，冲击强度就会增加1倍；

（2）阻燃剂的粒度越小，阻燃效果就越好，如，ABS中加入4%粒度为45μm的三氧化二锑与加入1%粒度为0.03μm的三氧化二锑阻燃效果相同；

（3）着色剂的粒度越小，着色力越高、遮盖力越强、色泽越均匀。但，着色剂的粒度不是越小越好，存在一个极限值，而且对不同性能的极限值不同；

（4）以炭黑为例，其粒度越小，越易形成网状导电通路，达到同样的导电效果加入炭黑的量降低。但同着色剂一样，粒度也有一个极限值，粒度太小易于聚集而难于分散，效果反倒不好。

注：目数为每平方英寸筛网上的筛孔数目

对于纤维性助剂，助剂的纤维程度越高，增强效果越好。其中，助剂的纤维化程度可用长径比（L/D）表示。熔融状态比粉末状有利于保持长径比，减小断纤几率，因而也是较好的加入方式。

3、助剂与树脂的相容性

树脂和助剂之间良好的相容性是保证助剂性能良好发挥的重要基础，保证其在使用期间良好的耐久性、耐抽提、耐迁移以及耐析出。良好的相容性是基本要求，即使是阻隔性配方也要求助剂在树脂中层状分布。提高树脂相容性的主要方法：

（1）相容性助剂的加入，如：表面活性剂，添加量以发挥其最佳功效为佳。

（2）表面处理：以相容剂或偶联剂为表面处理剂，提高树脂与助剂的相容性。常见偶联剂包括：硅烷类、钛酸酯类和铝酸酯类；相容剂包括：树脂对应的马来酸酐接枝聚合物。需经表面处理的助剂包括：无机类添加剂和纤维类助剂。

4、助剂加入的量

合适的助剂添加量既是提高目标树脂至合适性能，也是立足与经济基础的成本低。对于不同的助剂添加量要求不同：

（1）阻燃剂、增韧剂、磁粉、阻隔剂等，性能角度虽然添加量越多越好，但是，也要核定成本；

（2）导电助剂，一般形成电路通路即可；

（3）抗静电剂，表面形成泄电荷层即可；

（4）偶联剂，形成表面包覆即可。

5、树脂与助剂的关系

助剂的加入不能导致树脂的本身性能变质，如：PPS不能加入含铅和含铜助剂，PC不能用三氧化锑，这些都可导致解聚；同时，助剂的酸碱性，应与树脂的酸碱性要一致，否则会起两者的反应。

6、助剂与其他组分的关系

一个配方中，为了同时兼顾多个目的，需要加入多种不同的助剂。助剂的相互作用就非常复杂，主要概况：

（1）相互独立没有影响；

（2）协同作用：配方重的多个助剂互相促进，使总体效果高于单个助剂的平均值；

（3）相互消除：两种或两种以上的添加剂一起加入时的效果低于其单独加入的平均值，如：防老塑料配方中，硫醚类辅抗氧剂与HALS类光稳定剂不同时使用，因为硫醚类滋生的酸性成分抑制了HALS的光稳定作用。

三、混合均匀

混合均匀是塑料配方改性的基本要求，也是要求助剂在树脂的形成均匀分布。助剂分布不均匀不仅不能提高原有树脂的性能，还可能因为填料分布不均匀出现性能比纯树脂的性能更差。如：使用填料对材料的力学性能和加工性能，分散不均匀，不仅力学性能大幅度降低，加工性能也会受影响。提高助剂的均匀混合常用方式：

（1）合理排序所加入的填料，如：偶联处理过程中，填料先进，升温脱水后，再加入偶联剂；

（2）组分要分主次次序加入体系中，大批量的填料可以分成多批次加入，便于混合均匀。偶联剂处理，一般要分三次喷入方可分散均匀，偶联效果好。

四、配方的选择  

配方可加工性即改性塑料配方具有可加工性，是满足成型塑料改性后兼具制品成型的保重。对于配方可加工性的主要体现：助剂耐热性好，不发生蒸发流失、分解失活；形成的配方对设备的磨损和腐蚀小，无毒性气体释放，均可以作为考核的标准。

1、改性后塑料的流动性

塑料的流动性是影响塑料加工性能的主要方面，也是选择采用何种塑料加工方式的重要依据。一般而言，无机填料加入都会导致流动性能降低，需要补加流动改性型进行优化。常见的有机助剂包括：十溴二苯醚、四溴双酚A。

2、耐热性

耐热性按照两个方面考量：

（1）降低树脂的加工温度，加工温度不超过助剂的分解温度，确保助剂的稳定存在，体现改性性能；

（2）加入一定量的抗氧化剂助剂，防止热分解发生，影响树脂的性能。一般而言，大部分有机染料分解温度低，不适合高温加工的工程塑料；香料的分解温度都低，一般在150℃以下，只能用EVA等低加工温度的树脂为载体。

3、配方的环保性

配方的环保性包括：对人体、设备、环境以及使用者无害。人体卫生性--树脂和所选助剂应该绝对无毒，或其含量控制在规定的范围内。对环境污染--所选组分不能污染环境。

4、成本价格和来源

塑料改性配方追求价格越低越好，实施过程中对于助剂的使用按以下原则：

（1）优先使用低价格原料；

（2）优先使用已有的原料：无需采购、来源稳定、性能清楚；

（3）优先使用国内原料：价格波动受外汇、贸易政策等影响小；

（4）优先使用附近原料：减少库存所需要的花费；

（5）优先选用通用原料：来源广泛、性能比较稳定。

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划重点！注塑成型过程及操作要点来啦！

为了方便大家能够更加了解注塑成型过程，更容易地操作注塑机，下面驼驮小编现将注塑机的工作顺序和成型方法以及操作方法介绍给大家,具体细节部分需要根据制品的成型条件进行设定，希望能对大家的工作有所帮助。1.注塑机的动作程序：射台前进→注射→保压→预塑→倒缩→射台松退→冷却→开模→顶出→退针→开门→关门→合模→射台前进。2.注塑机操作项目：注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度及电流、电压的监控，注射压力和背压压力的调节等。3.注射过程动作选择：一般注塑机既可手动操作，也可以半自动和全自动操作。手动操作是在一个生产周期中，每一个动作都是由操作者拨动操作开关而实现的。一般在试机调模时才选用;半自动操作时机器可以自动完成一个工作周期的动作，但每一个生产周期完毕后操作者必须拉开安全门，取下工件，再关上安全门，机器方可以继续下一个周期的生产;全自动操作时注塑机在完成一个工作周期的动作后，可自动进入下一个工作周期。在正常的连续工作过程中无须停机进行控制和调整。但须注意，如需要全自动工作，则(1)中途不要打开安全门，否则全自动操作中断;(2)要及时加料;(3)若选用电眼感应，应注意不要遮闭了电眼。实际上，在全自动操作中通常也是需要中途临时停机的，如给机器模具喷射脱模剂等。正常生产时，一般选用半自动或全自动操作。操作开始时，应根据生产需要选择操作方式(手动、半自动或全自动)，并相应拨动手动、半自动或全自动开关。半自动及全自动的工作程序已由线路本身确定好，操作人员只需在电柜面上更改速度和压力的大小、时间的长短、顶针的次数等等，不会因操作者调错键钮而使工作程序出现混乱。当一个周期中各个动作未调整妥当之前，应先选择手动操作，确认每个动作正常之后，再选择半自动或全自动操作。4.预塑动作选择：根据预塑加料前后注座是否后退,即喷嘴是否离开模具,注塑机一般设有三种选择。(1)固定加料：预塑前和预塑后喷嘴都始终贴进模具，注座也不移动。(2)前加料：喷嘴顶着模具进行预塑加料，预塑完毕，注座后退，喷嘴离开模具。选择这种方式的目的是：预塑时利用模具注射孔抵助喷嘴，避免熔料在背压较高时从喷嘴流出，预塑后可以避免喷嘴和模具长时间接触而产生热量传递，影响它们各自温度的相对稳定。(3)后加料：注射完成后，注座后退，喷嘴离开模具然后预塑，预塑完再注座前进。该动作适用于加工成型温度特别窄的塑料，由于喷嘴与模具接触时间短，避免了热量的流失，也避免了熔料在喷嘴孔内的凝固。注射结束、冷却计时器计时完毕后，预塑动作开始。螺杆旋转将塑料熔融并挤送到螺杆头前面。由于螺杆前端的止退环所起的单向阀的作用，熔融塑料积存在机筒的前端，将螺杆向后迫退。当螺杆退到预定的位置时(此位置由行程开关确定，控制螺杆后退的距离，实现定量加料)，预塑停止，螺杆停止转动。紧接着是倒缩动作，倒缩即螺杆作微量的轴向后退，此动作可使聚集在喷嘴处的熔料的压力得以解除，克服由于机筒内外压力的不平衡而引起的“留涎”现象。若不需要倒缩，则应把倒缩停止开关调到适当位置，让预塑停止开关被压上的同一时刻，倒缩停止开关也被压上。当螺杆作倒缩动作后退到压上停止开关时，倒缩停止。接着注座开始后退。当注座后退至压上停止开关时，注座停止后退。若采用固定加料方式，则应注意调整好行程开关的位置。一般生产多采用固定加料方式以节省注座进退操作时间，加快生产周期。5.注射压力选择：注塑机的注射压力由调压阀进行调节，在调定压力的情况下，通过高压和低压油路的通断，控制前后期注射压力的高低。普通中型以上的注塑机设置有三种压力选择，即高压、低压和先高压后低压。高压注射是由注射油缸通入高压压力油来实现。由于压力高，塑料从一开始就在高压、高速状态下进入模腔。高压注射时塑料入模迅速，注射油缸压力表读数上升很快。低压注射是由注射油缸通入低压压力油来实现的，注射过程压力表读数上升缓慢，塑料在低压、低速下进入模腔。先高压后低压是根据塑料种类和模具的实际要求从时间上来控制通入油缸的压力油的压力高低来实现的。为了满足不同塑料要求有不同的注射压力，也可以采用更换不同直径的螺杆或柱塞的方法，这样既满足了注射压力，又充分发挥了机器的生产能力。在大型注塑机中往往具有多段注射压力和多级注射速度控制功能，这样更能保证制品的质量和精度。6.注射速度的选择：一般注塑机控制板上都有快速—慢速旋钮用来满足注射速度的要求。在液压系统中设有一个大流量油泵和一个小流量泵同时运行供油。当油路接通大流量时，注塑机实现快速开合模、快速注射等，当液压油路只提供小流量时，注塑机各种动作就缓慢进行。7.顶出形式的选择：注塑机顶出形式有机械顶出和液压顶出二种,有的还配有气动顶出系统,顶出次数设有单次和多次二种。顶出动作可以是手动，也可以是自动。顶出动作是由开模停止限位开关来启动的。操作者可根据需要，通过调节控制柜上的顶出时间按钮来达到。顶出的速度和压力亦可通过控制柜面上的开关来控制，顶针运动的前后距离由行程开关确定。8.温度控制：以测温热电偶为测温元件，配以电脑温度控制板成为控温装置，控制料筒和模具电热圈电流的通断，有选择地固定料筒各段温度和模具温度。料筒电热圈一般分为二段、三段或四段控制。电器柜上的电流表分别显示各段电热圈电流的大小。电流表的读数是比较固定的，如果在运行中发现电流表读数比较长时间的偏低，则可能电热圈发生了故障，或导线接触不良，或电热丝氧化变细，或某个电热圈烧毁，这些都将使电路并联的电阻阻值增大而使电流下降。在电流表有一定读数时也可以简单地用塑料条逐个在电热圈外壁上抹划，看料条熔融与否来判断某个电热圈是否通电或烧毁。如果机台无加热动作,加热故障根据发生频率可能出现在:固态继电器(或交流接触器)损坏无电流输入,感温线损坏无加热信号输出,加热圈损坏,温控板损坏,主机板损坏.9.合模控制：合模是以巨大的机械推力将模具合紧，以抵挡注塑过程熔融塑料的高压注射及填充模具而令模具发生的巨大张开力。关妥安全门，各行程开关均给出信号，合模动作立即开始。首先是动模板以慢速启动，前进一小短距离以后，原来压住慢速开关的控制杆压块脱离，活动板转以快速向前推进。在前进至靠近合模终点时，控制杆的另一端压杆又压上慢速开关，此时活动板又转以慢速且以低压前进。在低压合模过程中，如果模具之间没有任何障碍，则可以顺利合拢至压上高压开关，转高压是为了伸直机铰从而完成合模动作。这段距离极短，一般只有0.3~1.0mm，刚转高压旋即就触及合模终止限位开关，这时动作停止，合模过程结束。注塑机的合模结构有全液压式和机械连杆式。不管是那一种结构形式，最后都是由连杆完全伸直来实施合模力的。连杆的伸直过程是活动板和尾板撑开的过程，也是四根拉杆受力被拉伸的过程。合模力的大小，可以从合紧模的瞬间油压表升起之最高值得知，合模力大则油压表的最高值便高，反之则低。较小型的注塑机是不带合模油压表的，这时要根据连杆的伸直情况来判断模具是否真的合紧。如果某台注塑机合模时连杆很轻松地伸直，或“差一点点”未能伸直，或几副连杆中有一副未完全伸直，注塑时就会出现胀模，制件就会出现飞边或其它毛病。10.开模控制：当熔融塑料注射入模腔内及至冷却完成后,随着便是开模动作,取出制品。开模过程也分三个阶段。第一阶段慢速开模，防止制件在模腔内撕裂。第二阶段快速开模，以缩短开模时间。第三阶段慢速开模，以减低开模惯性造成的冲击及振动。

网络（驼驮整理）

2020-10-15

关于气辅注射成型，你了解多少？

气辅注射成型GRIM( Gas-Assisted Injection Mold-ing)为一种新型的注射成型工艺，近几年已在国外得到广泛的应用，国内的使用也越来越多。其原理是利用压力相对低的惰性气体(氮气因为价廉安全又兼具冷却剂的作用而被常用，压力为0.5一300 MPa)代替传统模塑过程中型腔内的部分树脂来保压，以达到制品成型性能更加优良的目的。　　一、气辅注射成型的优点气辅注射成型克服了传统注射成型和发泡成型的局限性，具有以下优点：1、制件性能良好(1)消除气孔和凹陷在制件不同壁厚连接处所设的加强筋和凸台中合理开设气道，欠料注射后气体导入，补偿了因熔体在冷却过程中的收缩，避免气孔和凹陷的产生。(2)减少内应力和翘曲变形在制件冷却过程中，从气体喷嘴到料流末端形成连续气体通道，无压力损失，各处气压一致，因而降低了残余应力，防止制件翘曲变形。(3)增加制件的强度制件上中空的加强筋和凸台的设计，使强度重量比比同类实心制件高出大约5，制件的惯性矩工大幅度提高，从而提高制件使用强度。(4)提高设计的灵活性气辅注射可用来成型壁厚不均的制品，使原来必须分为几个部分单独成型的制品实现一次成型，便于制件的装配。例如国外一家公司原来生产的以几十个金属零件为主体、形状复杂的汽车门板，通过GAIM技术并采用塑料合金材料实现了一次成型。　　2、成本低(1)节约原材料气辅注射成型在制品较厚部位形成空腔，可减少成品重量达10%一50%(2)降低设备费用气辅注射较普通注射成型需要较小的注射压力和锁模力(可节省25%一50%)，同时节约能量达30%(3)相对缩短成型周期由于去除了较厚部位芯料，缩短冷却时间可达50%正是基于这些优点，气辅注射适用于成型大型平板状制品如桌面、门、板等;大型柜体如家用电器壳体、电视机壳、办公机械壳体等;结构部件如底座、汽车仪表板、保险杠、汽车大前灯罩等汽车内外饰件。　　二、成型材料的选择理论上讲，所有能用于常规注射成型方法的热塑性塑料均适用于气辅注射成型，包括一些填充树脂和增强塑料。一些流动性非常好，难以填充的塑料如热塑性聚氨酯成型时会有一定困难;粘度高的树脂所需气体压力高，技术上也有难度;玻璃纤维增强材料对设备有一定的磨损。在气辅成型过程中，由于制件的成型壁厚和表面缺陷在很大程度上由原料性能决定，改变过程参数对其影响并不很大，因此成型原料的选择极为重要。表1是用于气辅注射成型的常用塑料。PA(聚酰胺)和PBT(聚对苯二甲酸丁二酸酯)具有独特的结晶稳定性，尤其适合用于气辅注射成型;PA6,PA66和PP也经常被用于气辅成型;一些部分结晶型树脂，成型时内部靠近气道一侧由于冷却速率相对较慢，无明显无定型边界层产生.但外侧因为模壁的闪速冷却会产生无定型边界层，从而影响制品质量；对于玻璃纤维增强塑料，在模壁处会产生轻微的分子定向，且在模壁下一定距离处(约距制品外表面1mm处)沿料流方向达到最大成型高强度制件可选用具有较高弹性模量的树脂，实际生产过程中应根据制件使用要求和具体成型条件选择合适的树脂材料。 三、制件中气道的设计气道设计是气辅成型技术中最关键的设计因素之一，它不仅影响制品的刚性同时也影响其加工行为，由于它预先规定了气体的流动状态，所以也会影响到初始注射阶段熔体的流动，合理的气道选择对成型较高质量的制品至关重要。　　1、常见气道的几何形状对于带加强筋的大型板件，气辅注射成型时，其基板厚度一般取3一6mm，在气体流动距离较短或尺寸较小的制件中，基板厚度可减至1.5一2.5 mm；加强筋的壁厚可达到与其相接部分壁厚的100%一125%而不会产生凹陷；气道的几何形状相对于浇口应是对称或是单方向的，气体通道必须连续，体积应小于整个制件体积的10%。　　2、制件的强度分析成型传统带加强筋的制件经常出现凹陷、翘曲变形等，而图1所示各种断面几何形状加强筋的板件采用气辅注射成型，既保证了制品强度，又克服了传统注射成型的缺点。通常，相同基板厚度条件下，类似图1(e)带有空心宽T型加强筋的比带空心窄T型加强筋的制件强度要高，后者又比相同截面带有类似图1(a)的空心半圆型加强筋板件的强度要高。制件强度随受力大小和其形式不同变化很大，虽然采用加强筋可增大制品刚度，但若对其施加局部集中应力，就会大大削弱制品强度。　　3、气道尺寸气道的尺寸设计与填充气体的流动方向密切相关，气体在流道内总是沿着阻力最小的方向流动。稳0定的牛顿流体通过直径为D的圆管，其压降公式为ΔP＝32μVL/D　，其中μ为流体粘度，V为平均流速，L为流体段长度，D为管径，因为气体粘度极小，低于树脂的0.1%，而且压降在长度方向上可被忽略，因而只需考虑树脂压降产生的阻力。假塑性流体在圆管中流动的压降公式与牛顿流体形式相似，因此利用上述公式而不必考虑实际流体及气体的状况，比较基于气体近浇点不同方向的压降ΔP（即比较各段的L和D的大小），就可定性地解决气体未充动方向问题ΔP小的方向即为气体的优先流动方向。改变流道尺寸直接导致不同方向压降的变化，从而改变气体的流动方向，并影响制件的成型质量。　　四、模具设计由于气辅注射成型采用相对较低的注射压力和锁模力，所以除可采用一般模具钢制作模具外，还可采用锌基合金、锻铝等轻合金材料制造。气辅注射成型过程的模具设计与普通注射成型相似，模具及制件结构设计造成的缺陷并不能通过调整成型过程中的参数来弥补，而是应及时修改模具和制件结构的设计，普通注射成型中所要求的设计原则在气辅注射成型过程中依然适用，以下主要介绍其不同部分设计时应注意事项:　　(1)要绝对避免喷射现象虽然现在气辅注射有朝着薄壁制品、生产特殊形状弯管方向发展的趋势，但传统的气辅注射仍多用来生产型腔体积比较大的制件，料流通过浇口时受到很高的剪应力，容易产生喷射和蠕动等熔体破裂现象。设计时可适当加大进浇口尺寸、在制品较薄处设置浇口等方法来改善这种情况。 (2)型腔设计由于气辅注射中欠料注射量、气体注射压力、时间等参数很难控制一致，因此气辅注射时一般要求一模一腔，尤其制品质量要求高时更应如此。实际生产中有过一模四腔的例子，采用多型腔设计时，要求采用平衡式的浇注系统布置形式。　　(3)浇口设计一般情况只使用一个浇口，其位置的设置要保证欠料注射部分的熔体均匀充满型腔并避免产生喷射。若气针安装在注射机喷嘴和浇注系统中，浇口尺寸必须足够大，防止气体注入前熔体在此处凝结。气辅注射中最为常见的一个问题是气体穿透预定的气道进入制件薄壁部分，在表面形成类似指状或叶状的气体流纹(Gas fingering)，甚至少数几个这样的“指纹"效应对制品的影响也是致命的，应该极力避免。研究表明，形成这类缺陷的主要原因是由于进浇口尺寸和气体延迟时间设置不当造成的，而且这两种因素常常相互作用，比如当采用较小的浅口和较短的延迟时间时，就极易产生这种不良后果，既影响了制品外观质量又极大地降低了制件强度。一般可采用缩短气道长度，加大进浇口尺寸，合理控制气体压力的方法避免这种不利情况的发生。　　(4)流道的几何形状相对于浇口应是对称或单方向的，气体流动方向与熔融树脂流动方向必须相同。　　(5)模具中应设计调节流动平衡的溢流空间，以得到理想的空心通道。气辅注射成型技术近些年在家用电器、汽车、家具、办公用品等行业广泛应用，并且朝着提高制品尺寸稳定性、制造表面性能优良的薄壁制品、生产特殊形状管材、取代汽车工业中金属制件等方向发展，相信在以后的工业生产中气辅注射技术仍将发挥其重要作用。

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2020-09-25

注塑机市场何时迎来需求爆发期？

国内注塑机龙头企业的市场占有率如何？注塑机被广泛运用于汽车行业、家电行业、3C行业、包装行业等等，作为我国塑料机械市场上最重要的产品，注塑机市场占比超过70%。2018年我国注塑机市场规模达到365.9亿元，国内注塑机销量达到6.8万台，未来五年内随着汽车轻量化进程加快、塑料应用领域扩大及海外需求增加，我国注塑机行业市场规模有望突破500亿元。资料来源：华经产业研究院整理注塑机市场目前生产格局较为分散，除海天塑机之外其他企业的市场份额均未超过5%。而从进口市场来看，日本与德国是我国注塑机的主要进口国，全球平均一半的出口来自于欧洲，以德国为代表的欧洲国家生产的精密注塑机、大型注塑机等具有高技术含量和高附加值，利润率很高，几乎垄断高端市场，国产企业有较大的潜在替代空间。资料来源：华经产业研究院整理注塑机未来的需求增长点在哪儿？注塑行业产业链广泛，上游包括模具厂商、塑料厂商、机械厂商，主要下游需求则包括汽车、家电、3C等。机械类零部件包括铸件、生铁、钢材、拉杆、螺杆料筒等，是注塑机行业生产所需要采购的重要原材料之一。由于直接材料占原材料成本的比重较大，因此注塑机行业控制成本的难度也就更大。特别是钢铁与上游原件成本息息相关，而煤炭与铁矿石又直接影响钢铁价格，因此煤炭与铁矿石价格在很大程度上影响了注塑机的成本。注塑机产业链上下游一览资料来源：华经产业研究院整理而从下游需求方向来看，随着近年来新能源汽车产业的兴起，新能源汽车车身的轻量化是必然的发展趋势，极大拉动了塑料在汽车中的应用，新能源汽车核心的三电“电控、电驱、电池”对塑料需求旺盛，电池模组、接插件等因为需要综合考虑材料强度、绝缘密封性和重量，工业塑料成为性价比最高的选择。目前一辆普通小轿车中12-15%的重量来源为塑料，一辆汽车包含2000多个塑料零件，可以说塑料已经成为金属之外汽车最重要的原材料。另一个塑料需求增长点来自于5G手机，近年来由于塑料表面处理工艺的快速发展，塑料外壳的外观品质迅速提升，拥有了广泛运用于高端机型的巨大潜力。出于对未来手机天线以及避免信号屏蔽的考虑，未来5G手机外壳设计需完全规避全金属机身设计，以目前趋势来看，金属中框+塑料后盖将会是5G手机未来的设计主流，塑料手机外壳将成为市场应用的一大趋势，进而有效带动注塑机设备的需求。资料来源：华经产业研究院整理2021年之后将迎来注塑机集中更新需求期由于塑料运用的范围十分广泛，因此注塑机下游对应包括汽车、家电、电子、食品饮料等在内的几乎所有制造业，其景气度状况会随制造业资本开支波动。因此注塑机行业实际上会与制造业呈现同样的波动状况，其直接反应就是塑料制品产量的变化，注塑机行业产值具有2-3年景气上行，1-2年不景气下行交替的规律。从塑料制品产量的变化来看，14-16年是一个下行周期，而17-19年则处在上行周期中。一般来说注塑机使用寿命5-10年，但频繁使用和下游产品的不断涌现，对注塑机的精度需求提高进而缩短注塑机3-5年的寿命，从注塑机的销量分析可以看出2015年是注塑机大量更换采购的时间点，因此2020-2021年将会进入更新需求期。但是考虑到新冠肺炎对制造业的负面影响，打断了塑料制品需求的上行趋势，且疫情使得医疗产品的需求上升，因此注塑机的市场周期转换点可能延伸到2021年乃至之后更长的一段时间。资料来源：国家统计局，华经产业研究院整理另外影响行业周期的因素还包括关键材料的进口状况，由于关键零部件依赖进口，注塑机企业在产业链中处于被动地位。由于国产液压类和电气类注塑机关键零部件生产未能达到国际领先标准，不能满足高端注塑机企业对原材料的需求，关键零部件依赖进口，一旦出现上游原材料供应方产量不足，经营状况恶化等情况，供应周期就会被拉长。近五年注塑机进口量逐年递减，龙头企业后续大有可为注塑机本身与其他产业关系十分紧密，加上市场规模巨大，因此实际上不可能保持长时间的高速增长，主要是产品结构调整和竞争格局的调整，目前我国注塑机市场的需求格局主要是以小型与中型注塑机为主，大型机仅占市场17%的市场份额，高精度机型依赖进口。目前我国国内企业已经逐步加大了注塑机研发投入，二板机、电动机已经成为主流，而国内二板机价格要比国外低30%，随着和进口产品在技术上差距不断缩小，性价比更高的国产设备替代进口已经是不可逆的趋势。自2016年以来我国注塑机进口量不断减少，2020年上半年注塑机进口量仅为2713台，仅为2016年的十分之一，一旦实现注塑机的进口完全替代，将会为国内企业释放五十亿的市场规模。因此，在技术、品牌渠道、客户关系上占优势的大企业的规模优势越来越明显，大企业将会基本占据进口替代所新增的市场以及国内的高端产品市场，行业集中度将会不断提升。但同时，下游行业分散和初级门槛不高又导致小企业还是会继续存活，注塑机市场依然是一条优质赛道。资料来源：海关总署，华经产业研究院整理来源：华经产业研究院发布的《2020-2025年中国注塑机行业发展前景预测及投资战略研究报告》，驼驮网编辑整理。

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2020-09-24