模具技术和成型工艺相结合

通过物理发泡技术制成的部件的该横截面显示出精细，均匀的泡孔结构。图片由Wittmann Battenfeld提供。

球填充模具系统（右）交替地使热和冷水流过填充有钢球的室。这允许在整个腔体上并且在比标准冷却通道（左）更靠近腔体的距离处进行冷却。

如该示意图所示，球填充模具系统用填充有硬化钢球的模腔下方的直接下面的大凹进区域代替典型的冷却通道。

使用球填充模具技术，该器具表圈采用高光泽表面成型。

该表显示了与部件稳定性/刚度（蓝色条）和部件重量（橙色条）相关的物理发泡技术的膨胀程度。

具有插入的玻璃板的该电子显示部件用泡沫丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）包覆成型。泡沫芯防止凹痕，并且球填充模具技术产生没有可见焊接线的光泽表面。

用于生产具有无可挑剔的表面质量的轻质部件的技术进步不断进步。这方面的一个例子是将快速模具加热和冷却工艺与发泡技术相结合，使制造商能够满足客户对轻质，高公差，高表面质量的注塑部件的最严格的要求。

发泡过程是轻量化的关键解决方案之一，因此当客户要求更轻重量的部件时，它们通常是模制者的第一想法。根据定义，泡沫注射成型是在成型部件内部形成孔结构。这些部件的横截面视图显示出在泡沫芯周围的实心表层，看起来它已经注入了气泡。为了实现这种效果，可以使用化学或物理发泡方法。这些在空腔填充期间产生成核（从溶液形成晶体的第一步）。化学过程需要将化学发泡剂（CBA）混入材料中，随着模具填充开环反应而发生成核。物理发泡使用在模具填充之前直接混合到熔体流中的气体，通常为氮气或有时为二氧化碳。它是气体输送系统和成型机接口之间的机械，闭环控制功能。哪种方法是合适的取决于几个因素，包括部件的功能要求。

除了生产较轻重量的部件，发泡还导致减少的翘曲和尺寸稳定性。当部件将是高度可视的时，优选地它是平坦的（具有无凹槽的表面）和没有可见的熔接线。发泡过程有助于通过在冷却期间通过电池膨胀产生内部压力来实现这一点。虽然发泡过程产生平坦的表面，但是成核过程也可能具有产生表面“涡流”的非预期效果。这是由于一些气体逸出并被捕获在熔体和腔壁之间引起的。所得到的外观在许多应用中可以是可接受的，但是需要光滑或光滑，清洁的表面的部件可能需要在模制之后进行额外的调节，例如涂漆或覆盖。然而，可以通过结合发泡与快速模具加热和冷却来模制具有高光泽，平滑表面的发泡部件，而不需要后生产调节。

与传统的固体部件模制不同，当传统的固体部件模制件在其与较冷的模具表面接触时凝固或冻结，将模具加热至接近熔融温度允许材料保持较长的熔融时间，并导致富含树脂的光滑表面成型部件。在注射之前或注射期间加热模具表面然后快速冷却模具的这种一般过程具有许多术语，包括变温，快速热循环模塑（RHCM）和热/冷模塑。其包括在填充阶段期间升高模具温度，然后在填充结束时快速冷却模具。加热和冷却可以使用蒸汽，感应，筒式加热器或保形冷却通道实现填充。所有这些都很复杂，需要在模具制造商，机器供应商和加热/冷却源之间进行协调。]

使用水作为冷却过程的一种方法是球填充模具技术。与具有常规回火通道的标准模具相反，球填充模具系统用直接在填充有硬化钢球的模腔下面的大的凹陷区域代替典型的冷却通道。（球还支撑模具基座并防止由于腔体压力引起的挠曲或变形。）加压的冷热水交替地充满相同的通道区域，用作温度控制介质。该方法能够快速，循环地变化模具腔的加热和冷却。由于到部件或模具腔的更短，均匀的距离，冷却和加热更加可控和有效。该设计减少了通道和部件之间的钢量，实现了高的热传递能力，沿着腔的恒定温度和快速的温度变化。

为了确保球填充模具系统正常工作，必须尽可能精确地快速切换温度。为此应用开发了专门开发的具有两个独立水回路的温度控制器，强烈建议确保过程正确工作。

发泡，伴随着使用变温模具回火（快速模具加热和冷却），例如可以用球填充模具技术实现，使得可以满足关于重量，翘曲，尺寸稳定性和表面的最严格的要求成型件质量。