EVA 注塑发泡工艺核心参数与规范

2026-02-28 10:15:57 注塑模具

EVA 注塑发泡核心分为闭模低压结构发泡(低倍率 1-3 倍,多用于工业结构件、外壳) 和开模高压交联发泡(高倍率 3-8 倍,多用于鞋材、缓冲减震件,行业俗称 EVA 射出成型) 两大主流工艺,以下为通用基准参数、分模块核心控制指标及现场调机规范,适配常规 AC(偶氮二甲酰胺)化学发泡体系,VA 含量 18%-28%、MFR 2-10g/10min(190℃/2.16kg)的通用 EVA 原料。

一、原料体系基准(参数匹配前提)

工艺参数需与配方强绑定,通用基础配方(质量份)如下,是参数设定的核心依据:

EVA 基体:100 份(VA 含量越高,熔体强度越好,发泡倍率上限越高,加工温度可适度下调)

发泡剂:AC 发泡剂 1-5 份(低倍率 1-2 份,高倍率 3-5 份),助发泡剂氧化锌 0.5-1 份(可将 AC 分解温度从 200℃降至 155-165℃)

润滑剂:硬脂酸 / 硬脂酸锌 0.3-0.8 份,改善熔体流动性与脱模性

交联剂:DCP(过氧化二异丙苯)0.05-0.3 份(高倍率发泡必加,提升熔体强度,避免开模发泡塌陷、破泡)

预处理:EVA 加工前需 60-80℃热风干燥 2-4h,控制含水率≤0.05%,避免产品出现银纹、气泡。

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二、核心工艺参数详解

(一)温度参数(发泡成型核心,直接决定塑化、交联与发泡效率)

温度采用梯度升温控制,核心原则:料筒内抑制发泡剂提前分解,模腔内触发均匀发泡 / 交联,分段控制标准如下:

分段部位闭模结构发泡(低倍率)开模高倍率交联发泡(鞋材/缓冲件)核心控制要点
加料段(后段)120-140℃120-135℃预热输送物料,避免融粘螺杆,严禁超过起始分解温度
压缩段(中段)140-160℃135-155℃物料熔融塑化,均匀分散发泡剂,温度控制在AC分解临界值以下,避免提前发泡
均化段(前段)155-175℃150-165℃物料完全均化,熔体达到目标粘度,仅允许发泡剂微分解,配合背压抑制气泡成核
喷嘴温度160-180℃(比前段高5-10℃)160-170℃(比前段高5℃)防止喷嘴流延,保证注射时熔体温度稳定,避免喷嘴积料

(二)压力参数(决定发泡均匀性、产品尺寸与成型稳定性)

压力类型闭模结构发泡(低倍率)开模高倍率交联发泡(鞋材/缓冲件)核心控制要点
背压8-12MPa5-8MPa促进熔体均化,抑制气泡成核,避免发泡剂提前分解
注射压力90-120MPa70-90MPa保证熔体充模顺畅,避免高压导致模腔变形或发泡剂过度剪切
保压压力40-60MPa30-50MPa补偿熔体收缩,控制发泡起始点,防止模腔反溢
锁模力1200-1500kN800-1200kN平衡模腔发泡膨胀力,避免开模溢料,保证制品尺寸精度

(三)时间参数(匹配交联、发泡与定型周期)

时间类型闭模结构发泡(低倍率)开模高倍率交联发泡(鞋材/缓冲件)核心控制要点
注射时间2-4s3-5s控制熔体充模速度,避免剪切过热导致发泡剂提前分解
保压时间5-8s8-12s保证熔体充分压实,控制发泡起始点,防止模腔反溢
冷却时间20-30s30-45s确保制品充分定型,避免开模后收缩变形,保证交联反应完全
开模延迟时间2-5s控制发泡膨胀时机,保证制品泡孔结构均匀,避免表面塌陷

(四)螺杆与注塑单元参数

螺杆转速:常规 30-80rpm,低倍率结构发泡可用 50-80rpm,高倍率发泡严控 30-50rpm;避免高转速产生剪切过热,导致发泡剂提前分解、物料交联降解。

螺杆规格:优先选用发泡专用螺杆,长径比 L/D=20:1~24:1,压缩比 2.5:1~3.5:1(低于普通注塑螺杆),减少剪切热,保证塑化均匀;必须配备密封性良好的止逆环,防止熔体回流导致注射压力不足、充模不满。

注塑量控制:结构发泡采用满射 + 短保压,高倍率开模发泡采用短射工艺(注射量为模腔容积的 60%-80%),预留开模泄压发泡的空间。

三、典型应用场景参数参考

案例 1:EVA 工业结构件(VA18%,MFR6,发泡倍率 2 倍,壁厚 5mm,设备外壳)

料筒温度:后段 130℃、中段 150℃、前段 165℃、喷嘴 170℃

模具温度:40℃

背压 8MPa,螺杆转速 40rpm

注射压力 100MPa,注射时间 2s

保压压力 60MPa,保压时间 10s

冷却时间 15s,总成型周期 30s

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案例 2:EVA 鞋中底(VA28%,MFR3,发泡倍率 5 倍,壁厚 10mm)

料筒温度:后段 125℃、中段 145℃、前段 160℃、喷嘴 165℃

模具温度:170℃

背压 12MPa,螺杆转速 35rpm

注射压力 150MPa,注射时间 3s

保压压力 100MPa,保压时间 30s

模内固化时间 60s,总成型周期 100s

四、关键调机原则与注意事项

配方与参数强匹配:交联剂与发泡剂的分解温度必须匹配,保证先交联、后发泡;发泡剂用量增加时,需同步提升背压、交联剂用量与模内固化时间,避免破泡、塌陷。

模具排气管控:发泡过程会产生大量气体,模具必须设计足量排气槽,排气槽深度 0.02-0.05mm、宽度 5-10mm,避免困气、缺料、产品烧焦。

VA 含量参数适配:VA 含量每提升 10%,加工温度可下调 5-10℃,发泡倍率上限提升;低 VA(≤15%)EVA 硬度高,需适度提高加工温度,仅适配低倍率结构发泡。

停机与料筒清洗:停机前需用 PE 料完全清空料筒内 EVA 发泡料,避免残留物料在料筒内持续分解、碳化,造成后续生产黑点、堵料。

超临界物理发泡补充:环保无残留的超临界 CO₂/N₂物理发泡,核心参数为料筒温度 130-160℃,流体注入压力 15-25MPa,背压 10-20MPa,注射压力 100-150MPa,模具温度 20-40℃,适配食品接触、无 VOC 要求的产品。

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