工业领域应用广泛的机械手，有哪些常见类型？

　　随着制造产业的技术成熟发展与人类劳动力资源的更替，工业机器人已经从几年前的\"高大上\"自动化设备，发展成目前普及性的辅助设备。目前的阶段来说无论是从品牌价格、厂家服务、工厂技术人员储备等各个方面整个工业机器人行业都有相当的提升。对于选型的问题我们就各个企业在自动化投产计划阶段锁需要解疑的若干问题总结如下：   　　一、集成商   　　虽然机器人在工业自动化各个领域的应用已经比较常见。但是真正的能够把冷冰冰的机器人变成灵活可用的助力臂，还是需要比较专业的团队来进行仿真、安装、编程、示教等相对专业性的工作来实现使用需求。目前，国内部分投资机器人比较早的大中型企业以及具备一定的团队可以自行完成机器人安装调试的集成工作。但是，大部分的企业还是需要通过外部的团队来实现上述的工作内容。这个时候就必须考虑引进\"集成商\"队伍。通俗的说法也叫\"外包商\"。由于现在自动化行业发展迅速，相关领域对该行业投入比较积极，造成现在集成商参差不齐的现状。一些成熟的集成商自然不用多说，但是价格相对那些急于拓开市场的新集成商或者小集成商来说就比较高了，而部分企业考虑到投资以及关联公司的建设，不得不考虑采用小集成商，至于小集成商的选用若干建议如下：   　　1、集成商队伍资质：   　　优先考虑集成商的队伍由哪些人员组成。一些创业型的集成商不排除有个别大项目工作经验大咖。主导过一些耳熟能详的的自动化集成项目。这个是后续项目顺利的首要参考因素。反之，整个队伍都没有相关成熟的人员及阅历。项目的进展的麻烦可想而知；   　　2、集成商的抗风险能力：   　　集成商公司成立的时间，公司负责人的信誉度、资质都是必须考虑进入的。一些没有实战经验，靠\"雇佣军\"的形式承接项目。经常会出现项目瓶颈后撂挑子的现象。这个时候无论是从客户进度，还是资金浪费方面都是很大的风险因素。   　　二、机器人品牌   　　1、进口品牌   　　ABB、KUKA、FUNAC、YASKAWA，以上四个品牌为自动化行业目前习惯称呼为机器人\"四大家族\"。紧随其后的有NACHI、KAWSAKI、HAYUNDAI等进口品牌有后来者居上的趋势。   　　1.1、ABB为瑞典品牌，1994年进入中国市场，2005年在中国上海成立机器人分公司。主要为德系、欧系汽车厂提供涂装、搬运、焊接等机器人运用。以高精度、高质量、高价格为行业公认。目前行业内从业人士普遍奉为第一位机器人品牌；   　　1.2、KUKA为德国品牌，1996年进入中国市场，2000年在中国上海成立机器人分公司。2016年被国内家电巨头\"美的\"收购。前期客户定位与ABB类似，以欧美系外企为主。因原先的\"德国血统\"深受国内大部分企业追捧。业绩截止2018年之前都尚属较好的表现。后期中国的理念能否跟德国严谨科学完美结合，还有待市场进一步验证；   　　1.3、FUNAC日本品牌，工业自动化行业大名鼎鼎的\"发那科\"正是该品牌。1997年进入中国市场，并且在上海成立中国分公司。和上述2个欧系品牌最大的却别在于除了技术研发以外，其成立之初的决策层并非\"老外\"。真正的大股东\"上海电气集团\"决策了FANUC机器人在中国后面20年的异常迅猛的发展历程。目前大有稳坐国内机器人第一把交椅的意思；   　　1.4、YASKAWA日本品牌，\"安川\"是我们对他叫的比较顺口的叫法。1996年进入中国，与北京首钢以合资品牌的形象诞生\"莫托曼\"机器人。随后由于中日合作的理念问题，安川于1999年在上海成立\"安川中国\"，并与后来的KUKA老板\"美的\"有过一段蜜月期。并且在后来为了业务拓展，分别同美的集团等其他企业的合资、合作的工作开展。目前行业公认四大家族排行老四；   　　1.5、NACHI日本品牌，\"那智\"日本一家老牌的靠工业材料基础成立的机器人公司。从最早的钢锯条为主要产品的，衍生出合金刀具、轴承、液压、齿轮加工中心以及最后的机器人。2008年进入中国市场，并在上海成立分公司。主要为丰田汽车、奇瑞汽车等提供汽车制造工业机器人；   　　1.6、KAWSAKI日本品牌，隶属\"川崎重工\"行业习惯称呼川崎机器人。2006年进入中国市场。主营丰田汽车生产线配套机器人，以及后续跟重庆政府合作的以租代售项目，拓展中国机器人商业模式的新样本；   　　1.7、HAYUNDAI韩国品牌，\"现代\"汽车后续衍生工业产品。2000年跟着当初江淮汽车、韩国现代汽车的\"瑞丰商用车\"项目来到中国。后续因国内投入问题，一直未能在中国有突破性的进展。在韩国本土以及世界机器人领域有一定地位；   　　1.8、其他机器人品牌上述7家机器人公司，目前在国内由于其产品线覆盖面广。业内人事通常认可的机器人品牌（通常指从1kg、2kg...1000kg等负载均有产品对应）厂家。其他品牌例如OTC、PANASONIC、EPSON等品牌，在某些特定行业应用也比较广泛和成熟，但其产品基本都定位的特殊行业，没有较宽的产品线覆盖。所以不作为大型机器人品牌厂家逐一阐述。   　　2、自主品牌   　　2000年以后，由于中国工业自动化行业爆发式的增长，国内部分嗅觉灵敏的厂家也通过技术引进、逆向研发等途径开始了自主机器人的发展道路。由于搭上了自动化行业高速发展的快车，相当一部分品牌取得了瞩目的成绩。由于诸多自主品牌如雨后春笋般脱颖而出，以下仅挑选部分品牌介绍，不一一罗列。   　　2.1、新松机器人自动化股份有限公司成立于2000年，隶属中国科学院。背靠大树好乘凉，后天再加上自己的努力，新松在国产机器人排名及口碑中都有不错的表现。2009年创业板首批企业也不是浪得虚名的。   　　2.2、埃夫特智能装备股份有限公司成立于2007年8月，总部安徽芜湖。是国内唯一一家通过大规模产业化应用而迈向研发制造的机器人公司（通过项目支撑机器人销售奠定的口碑和基础）。从最早的技术引进到后期的自主研发，埃夫特也算一路顺风的飙在机器人高速公路上。   　　2.3、上海新时达机器人有限公司，隶属上海新时达电气股份有限公司的全资子公司。新时达是国内机器人产业布局高度完备的企业，成立于2014年。相比一些老牌点的自主品牌起步差不多晚了十年左右时间。后期通过并购等系列运作，立志\"把全球领先的德国机器人技术引入中国\"，就这个口号值得为其鼓掌吧。   　　2.4、埃斯顿机器人公司隶属南京埃斯顿自动化股份有限公司。创立于2010年。2015年3月，埃斯顿自动化在深圳证券交易所正式挂牌上市，成为中国拥有完全自主核心技术的国产机器人主流上市公司之一。埃斯顿一帮\"海龟\"也是埃斯顿拿得出手的王牌。其在国内伺服驱动领域的研发，远远的走在同行之前，且走得步步为营。   　　2.5、广州数控设备有限公司成立于1991年，2008年开始推出市场工业机器人。在行业内曾有\"北新松，南广数\"的说法。广州数控还需要市场的更深一步验证，说不准哪天，不跟新松比，用一句中国的FUNAC应该更贴切点吧。   　　2.6、其他尚有一定知名度的机器人品牌，例如有\"配天\"、\"起帆\"、\"华中数控\"等等还在研发、集成等领域奋战的品牌。也不乏\"欢颜\"、\"伯朗特\"异军突起的品牌。总之，大家都在为中国自动化产业革命贡献自己的努力和辛勤！   　　三、机器人配置   　　1、机器人硬件   　　机器人行业通常有\"裸机\"的说法。所谓的裸机通常是指仅有机器人本体及一套控制装置。到货后的机器人通电可动。具体实现焊接、搬运以及PLC通讯联网等其他功能的拓展都不属于裸机的配置内容。   　　1.1、机器人手臂裸机的基础配置。通常常见的四轴、六轴机器人，部分特殊机型有七轴，甚至八轴的机器人手臂，一眼望去即可确认；   　　1.2、控制柜裸机的基础配置。通过动力线和信号线连接机器人手臂，给机器人手臂提供动力，并通过一些列算法控制信号给机器人手臂马达的传输，控制手臂的动作方向、速度。并监控和记录机器人各项工作参数；   　　1.3、示教器裸机的基础配置。类似手持平板，通过线缆连接控制柜，给控制柜录入和修改参数，机器人程序编辑等。主流的都是触摸屏+实体按键操作。类似电脑键盘作用；   　　1.4、附属工具校零工具、定位销等，这些东西，由于目前市场竞争白热化，在某些品牌中已经不属于裸机标配了。在前期选型中是需要提前考虑到的，否则不排除后期安装调试中带来不小的麻烦；   　　1.5、通讯办卡由于国内这些年自动化行业的发展参考了欧美的、日韩的，现在总线通讯已经作为大多数现代化工厂的标配。但是这个往往在很多机器人品牌配置中不是裸机包含的标配，或者配置不完整。客户在选型时候，务必要搞清楚自己的PLC通讯端口，并跟品牌商确定好通讯办卡的配置及成本。   　　2、机器人软件   　　看得到的硬件，看不到的软件。国人在软件方面的亏吃了一波又一波。但是仍然有人记吃不记打，在选型过程中会忽略软件配置。良心的品牌会在出厂免费给你开放较多的软件包。另外一些有心思的品牌则闭口不提软件包这个事。当后期客户需要调用软件包的时候才发现需要底层密码。当然，这个密码厂家是不会随便告诉客户的。那么就需要客户支付不菲的一笔人工费用来开启相关软件包，或者部分功能包。   　　四、售后服务   　　1、合同约定合同约定售后，往往是很多客户技术人员选型时候最容易忽略的商务问题。机器人目前还是一个比较强势的上游设备。部分品牌厂家对待客户跟常见的设备，易替换的设备厂家态度是不同的。前期交流直到签约前都是毕恭毕敬的。但是，真的到后期使用中的很多问题，不写进合同的后果，就是掏钱交学费；   　　2、后期付费在选择机器人品牌的时候，由于现在行业竞争因素，大家销售价格都会压的很低。后期付费项目，是客户在选择前期不得不慎重考虑进去重要因素。例如配件价格、售后人员支持单价（以天为单位）。行业内，欧美、日韩、自主的价格差异，往往会令人咂舌，不得不考虑在前头。

随着科学技术的不断发展，现在主流的PLC都具有自我诊断功能。但是PLC修理的技巧在于充分运用该功能进行分析，然后精确定位问题所在。驼驮小编整理了以下当PLC呈现反常报警时，PLC修理人员需要了解的8种常见错误类型。   一、CPU反常   CPU反常报警时，应查看CPU单元衔接于内部总线上的一切器材。具体方法是顺次替换可能存在问题的单元，找出问题单元，并作相应处理。     二、存储器反常   存储器反常报警时，如果是程序存储器的问题，经过从头编程后还是无法解决，这种状况可能是噪声的搅扰引起程序的改变，否则应替换存储器。     三、输入/输出单元反常、扩展单元反常   发作这类报警时，应首要查看输入/输出单元和扩展单元衔接器衔接状况、电缆衔接状况，断定问题发作的某单元之后，再替换单元。     四、不执行程序   一般状况下可依照输入——程序执行情况——输出的过程进行查看。   (1)输入查看是运用输入LED指示灯辨认，或用写入器构成的输入监视器查看。当输入LED不亮时，可开始断定是外部输入体系问题，再配合万用表查看。如果输出电压不正常，就可断定是输入单元问题。当LED亮而内部监视器无显现时，则可认为是输入单元、CPU单元或扩展单元的问题。   (2) 程序进行查看是经过写入器上的监视器查看。当梯形图的接点状况与成果不一致时，则是程序错误(例如内部继电器两层运用等),或是运算部分出现问题。   (3)输出查看可用输出LED指示灯辨认。当运算成果正确而输出LED指示错误时，则可认为是CPU单元、I/O接口单元的问题。当输出LED是亮的而无输出，则可判别是输出单元问题，或是外部负载体系出现问题。   由于PLC机型不同，I/O与LED衔接方法的不一样(有的接于I/O单元接口上，有的接于I/O单元上)。所以，依据LED判别的问题规模也有不同。   五、部分程序不执行   检查方法与前一项相同，但是，如果计数器、步进控制器等的输入时刻过短，则会呈现无呼应问题，这时应该校验输入时刻是否足够大，校验可按输入时刻（输入单元的最大呼应时刻+运算扫描时刻乘以2）的联系进行。     六、电源短时掉电，程序内容也会消失   (1)首先查看电池是否存在问题。   (2)经过反复通断PLC本身电源来查看。为使微处理器正确启动，PLC中设有初始复位点电路和电源断开时的保存程序电路。这种电路发作问题时，就不能保存程序。所以可用电源的通、断进行查看。   (3)如果在替换电池后依然呈现电池反常报警，就可判定是存储器或是外部回路的漏电流异常增大所造成的。   (4)电源的通断总是与机器体系同步发作，这时可查看机器体系发作的噪声影响。由于电源的断开是常与机器体系工作同时出现的问题，绝大部分是因为电机或绕组所发作的强噪声所造成的。   七、PROM不能工作   先查看PROM连接是否良好，然后判断是否需要替换芯片。     八、电源重启或复位后，动作停止   这种问题可认为是噪声搅扰或PLC内部接触不良所造成的。噪声原因一般都是电路板中小电容容量减小或元件功能不良所造成的，对接触不良原因可经过轻轻敲PLC机体进行查看，还要查看电缆和衔接器的连接状况。   更多精彩内容推荐阅读：   >>PLC出现问题，怎么查找原因？   >>变频器与PLC通讯连接方式图解   >>超强技术干货，学习PLC事半功倍的15个基础      

数控机床，被称为“工业母机”，从航天火箭推力发动机的制造，船舶螺旋桨，大型发电机转子的生产，到整个国产工业体系的发展，都离不开机床，它支撑着国家整个重工业，被称为“制造业皇冠上的明珠”。关于数控机床机床的定义，它是在数字控制下，能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称，通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。作为机械设备，在长期的操作使用过程中受多种因素的影响，难免会出现各种故障，我们能做的是尽可能使设备出现故障的几率降低，这就不得不重视对数控机床的维护保养。数控机床一级保养表以上就是关于数控机床一级保养的详细介绍，希望可以帮助到大家。

导读：作为工业机器人核心零部件的精密减速器，与通用减速器相比，机器人用减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。据了解，目前大量应用在关节型机器人上的减速器主要有两类：即RV减速器和谐波减速器1. RV减速器和谐波减速器的原理RV减速器：用于转矩大的机器人腿部腰部和肘部三个关节，负载大的工业机器人，一二三轴都是用RV。相比谐波减速机，RV减速机的关键在于加工工艺和装配工艺。RV减速机具有更高的疲劳强度、刚度和寿命，不像谐波传动那样随着使用时间增长，运动精度会显著降低，其缺点是重量重，外形尺寸较大。▲RV-E型减速器谐波减速器：用于负载小的工业机器人或大型机器人末端几个轴，谐波减速器是谐波传动装置的一种，谐波传动装置包括谐波加速器和谐波减速器。谐波减速器主要包括：刚轮、柔轮、轴承和波发生器三者，四者缺一不可。其中，刚轮的齿数略大于柔轮的齿数。谐波减速机用于小型机器人特点是体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高，单级传动比大。▲谐波减速器两者都是少齿差啮合，不同的是谐波里的一种关键齿轮是柔性的，它需要反复的高速变形，所以它比较脆弱，承载力和寿命都有限。RV通常是用摆线针轮，谐波以前都是用渐开线齿形，现在有部分厂家使用了双圆弧齿形，这种齿形比渐开线先进很多。减速器的两巨头是Nabtesco和Hamonica Drive，他们几乎垄断了全球的机器人用减速器。这两种减速器都是微米级的加工精度，光这一条在量产阶段可靠性高就很难了，更别说几千转的高速运转，而且还要高寿命。谐波减速器由“柔轮、波发生器、刚轮、轴承”这四个基本部件构成。柔轮的外径略小于刚轮的内径，通常柔轮比刚轮少2个齿。波发生器的椭圆型形状决定了柔轮和刚轮的齿接触点分布在介于椭圆中心的两个对立面。波发生器转动的过程中，柔轮和刚轮齿接触部分开始啮合。波发生器每正时针旋转180°，柔轮就相当于刚轮逆时针旋转1个齿数差。在180°对称的两处，全部齿数的30%以上同时啮合，这也造就了其高转矩传送。相比谐波减速器，RV传动是新兴起的一种传动，它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，不仅克服了一般针摆传动的缺点，还具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。RV减速器是由摆线针轮和行星支架组成，以其体积小、抗冲击力强、扭矩大、定位精度高、振动小、减速比大等诸多优点被广泛应用于工业机器人、机床、医疗检测设备、卫星接收系统等领域。RV减速器的壳体和摆线针轮是通过实体的钢来发生传动的，因此承载能力强。而谐波减速器的柔轮可不断发生变形来传递扭矩，这一点决定了谐波减速器承受大扭矩和冲击载荷的能力有限，因此一般运用在前端。2.RV减速器和谐波减速器两者的优劣势谐波减速器结构简单紧凑，适合于小型化、低、中载荷的应用。RV减速器刚性好、抗冲击能力强、传动平稳、精度高，适合中、重载荷的应用，但RV减速器需要传递很大的扭矩，承受很大的过载冲击，保证预期的工作寿命，因而在设计上使用了相对复杂的过定位结构，制造工艺和成本控制难度较大。RV减速器内部没有弹性形变的受力元件，所以能够承受一定扭矩。RV减速器的轴承是其薄弱环节，受力时很容易突破轴承受力极限而导致轴承异常磨损或破裂。在高速运转时这个问题更突出，所以RV减速机的额定扭矩随输入转速下降非常明显。3. 减速器之间是否存在取代关系正方观点：RV减速器较机器人中常用的谐波传动具有高得多的疲劳强度、刚度和寿命，而且回差精度稳定，不像谐波传动那样随着使用时间增长运动精度就会显著降低。所以许多国家的高精度机器人传动多采用RV减速器，因此，RV减速器在先进机器人传动中有逐渐取代谐波减速器的发展趋势。这些产品在某些型号上确实存在替代关系，但这几类减速器只能实现部分替代。绝大部分情况下，各类减速器很难实现替换，比如在速比方面，谐波和RV的速比都要远远大于行星，所以小速比领域是行星的天下。当然行星的速比是可以做大的，但是很难去替换谐波和RV。又比如刚性方面，行星和RV的刚性要好于谐波，在体现刚性的使用工况下，谐波很难有好的表现。谐波减速器的特点是轻和小，在这方面，行星和RV却很难做到。所以各类减速器只能在一部分情况下可实现替换，但是如果一种产品全方位替换另一种产品是不现实的。反方观点：各类减速器之间不能相互取代，而是一种互补的关系。RV和谐波这两种传动有互补性，但也不排除结构设计优化和制造工艺突破后，在中低载荷应用领域形成局部竞争。文章来源：网络

注塑机的塑化组件，这里指：螺杆、熔胶筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈。在注塑机工作时，塑化组件就好像机动车的车轮，只要一开动，就要受到压力、冲击、摩擦、挤压。对于相同的轮胎，在平整的路面上行驶，技术娴熟的驾驶员操作，往往可以延长轮胎的使用寿命。而经常在凹凸不平、砂石较多的道路上行驶，加上经常性紧急刹车动作，轮胎面的花纹很快就被磨平，报废。所以，要保证注塑机经常处于完好状态，就必须明确所使用注塑机的性能，了解所使用塑料材料的性能和质量情况，加强注塑机使用管理工作，以达到降低故障率，减少维修费用，延长使用寿命的目的。一般来说，影响注塑机的塑化系统使用寿命有以下几个方面：1、机械磨损作用一些改性塑料添加了矿物质、玻璃纤维、金属粉等，这些材料的存在，在塑化和注射加工过程中，将日积月累地对螺杆、三小件和熔胶筒进行均匀性机械磨损。可以磨去氮化层、镀铬层。磨损后使螺杆与熔胶筒的间隙增大，降低了塑化效果，增大了射胶漏流，使注塑效率降低，降低了加工精度。所以，为了尽可能减小磨损，延长塑化组件使用寿命，加工中应适当提高温度，减小螺杆转速。选用镀铬或采用双金属方案，可以更有效防止磨损作用。2、机械疲劳及超负荷作业调机人员习惯性地设定低温工作，习惯性地设定高速度高压力工作，使塑化组件性能逐渐劣化。例如加工PC、PA塑料时，在温度未达到要求时，塑料黏度很大，如果这时强行溶胶动作，必须加大溶胶压力，加大溶胶扭矩，因而加大了螺杆的应力疲劳。同时，因为这时塑料熔体黏度很大，要进行注塑加工就必须加大注射压力和注射速度，增加了三小件的冲击和负荷，加速其磨损和应力断裂。3、人为因素（包括操作失误或违章作业等）（1）有金属杂质混在塑料中一起进入熔胶筒中时，由于挤压作用，使螺杆的螺棱、螺槽、过胶圈、过胶垫圈产生不同程度的磨损，造成注塑加工不稳定，容易产生黑点和黑纹现象；（2）人为加错塑料，将高温塑料加到设定为低温的熔胶筒中，造成溶胶时螺杆的扭矩过大，使螺杆产生应力疲劳；（3）冷启动，是一种急噪心理和不负责任的工作态度。在溶胶筒温度未达到设定要求温度或刚刚达到时，料管中的残料，其外层吸收了来自发热圈的热量使温度较高，而里层温度还很低，所以，冷启动时螺杆扭矩很大，使螺杆产生应力疲劳，严重者很快扭断螺杆，扭断过胶头和过胶圈。进入溶胶筒的金属杂质，大部分是随破碎料一起带进去的。所以，应经常检查破碎机的刀片破损情况，发现刀片有磨损应立即更换。另方面应经常检查清理落料斗中的磁铁。当磁铁周边吸附的金属屑饱和时，对于外层的铁屑的吸附力将减弱，就算被吸住，也很容易被不断流动的塑料冲走，一起进入溶胶筒中。4、正确装配、调试和更换零件这方面也很重要，假如装配溶胶筒时装得不够紧，溶胶或射胶动作时就会出现螺杆碰溶胶筒现象，造成螺杆或溶胶筒磨损。所以，应定期检查设备的技术状态，留意加工中零件所出现的异常现象。5、工艺不当造成的损坏（1）长期使用高背压溶胶，加快塑化三小件的磨损。该情况一般出现在使用色粉的场合，由于色粉难分散，所以就采用加大背压的办法。（2）对于黏度高的塑料，溶胶时采用快速溶胶，使螺杆产生应力疲劳。（3）对于高温塑料，特别是添加玻璃纤维的塑料，也不得采用高速溶胶方法。6、化学腐蚀作用被腐蚀的金属材料是铁成分。常见的腐蚀性塑料有：阻燃塑料、酸性塑料、PVC塑料等。螺杆、熔胶筒和法兰被腐蚀后，表面产生一些凹坑，表面粗糙，使注塑机工作时熔料的流动阻力大。一些材料容易附着在表面，造成分解炭化。腐蚀严重者使螺杆与熔胶筒间隙变大，漏流增大，使注塑效率降低。不论是阻燃塑料还是酸性胶，塑料在高温下加工时都会分解出酸性气体，塑料熔体都很容易炭化并粘住金属。所以，一方面塑化组件应选用不锈钢或表面镀铬方案；另方面在生产加工中应尽量使用低背压，低温和低剪切工艺，减少塑料的降解；第三方面，由于以上塑料的热敏感性，温度过高或受热时间过长都容易造成塑料分解降解和炭化，所以生产过程中应避免和减少人为无故停机。如需要停机，应先降低温度，关好料闸，将溶胶筒中的熔料做完后，转用PP料或PS料清洗溶胶筒后再停机。

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。