Page 48 - 《橡塑技术与装备》2025年5期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

维的破坏。通过控制熔融状态下纤维在熔体中的解缠
结，最终控制纤维在熔体中的分散。计量完成后，进
入注射阶段，在在线配混与注射成型协同作用下，熔
体通过喷嘴注入到模腔中，实现充模过程。

图 4 螺杆一线式注射成型设备 3D 总装图

1— 整机控制系统 ； 2— 液压系统 ； 3— 操作面板 ； 4—PP 投放料斗 ；
5— 长玻璃纤维； 6— 切纤装置； 7— 强制喂料双螺杆； 8— 塑化螺杆；
9— 机筒 ； 10— 模头 ； 11— 模具
图 2 在线配混注塑成型生产线示意图

如图 3 所示，热塑性树脂从料斗 5 中加入，在单
螺杆 9 的作用下向前进行塑化运输。长纤维 4 在切纤
装置 16 和侧喂料装置 17 的作用下进入料筒与熔融热
塑性树脂进行配混，经过一段时间熔融塑化后，借助
液压系统 19 的外力，将塑化后 LFRT 从模头 13 挤出
图 5 注射机整机图
进入模腔 14 制得 LFRT，实现了 LFRT 在线配混。采
用单螺杆塑化一线式结构，单螺杆协同完成塑化配混 在线配混成型技术，就是将原材料的配混过程融
与注射成型两个过程，纤维切断导入位置放置在由熔 入制品成型过程（挤出或注塑）中，使塑料复合材料
融段到计量段的初始阶段。 的配混与成型在一条生产线上连续不间断完成的技术。
其工作原理是 ：在生产线上游设置一台连续供料的设
备，可以是多组分的体积计量进料或者失重计量进料
装置，将塑料和各种添加剂、颜料等按比例加入具有
混合功能的注射机中 [20] 。注射机执行以下功能 ：首先
将熔融的基体塑料与各种添加剂彻底混合，其次需要
对熔体进行强力搅拌和均化，直至达到无应力状态，
最后从纱筒中拉出玻璃纤维无捻粗纱，按特定长度切
断并送入料筒。在这个过程中，玻璃纤维一边被剪切
和折断，一边被塑料熔体浸渍并在剪切力的作用下均
1— 驱动电机 ； 2— 传动轴 ； 3— 变速箱 ； 4— 连续纤维 ； 5— 料斗 ；
匀分散于熔体中。一旦玻璃纤维均匀分散，物料便可
6— 热电偶 ； 7— 熔胶筒 ； 8— 外加热器 ； 9— 螺杆 ； 10— 进料口 ；
以直接送入下游进行注射成型，最终制得成品。
11— 保护套 ； 12— 分流锥 ； 13— 模头 ； 14— 模腔 ； 15— 加热器 ；
16— 切纤装置 ； 17— 喂纤装置 ； 18— 机架 ； 19— 液压系统 ； 在线配混注塑成型是长玻纤增强热塑性复合材
20— 控制系统 料成型的最新且最具潜力的技术。其主要优点有两
图 3 单螺杆在线配混注射成型原理示意图
个，一个是低成本，在生产中大型结构部件时相比长
最终实现的单螺杆塑化一线式在线配混注射成型 玻璃纤维毡片热塑性塑料（GMT）压塑部件成本低
装置三维模型如图 4 所示。 20%~50%，工艺过程短，聚合物受热次数减少，更好
实际加工制造装配的在线配混注射成型机如图 5 地保留纤维的长度。相对于长纤维粒料，材料成本可

所示。 以减少约 60%，最终产品成本可以减少约 40%。二是
1.3 长玻纤增强热塑性复合材料的在线配混 制品总的性能优异，由于提高并保证了极限纤维长度，
成型技术创新 使制品的强度，刚度得到提高。通过制品与模具设计

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·4· 第 51 卷 第 期