乔林军，信春玲，何亚东，翟玉娇，闫宝瑞∗

（北京化工大学机电工程学院，北京 100029）

0 前言

气体注射器是微发泡过程中将超临界稳定注入到机筒中的关键装置[1]，市场普遍使用的是美国Trexel公司研制的微发泡气体注射器，这种气体注射器价格昂贵，结构复杂[2]，在每一次注气时需要另一低压气路进入气动缸，将针阀推向气孔座，才能将气体注射器打开[3]。而本文研究的新型气体注射器结构简单，无需主动启闭控制装置，气体注射器安装气体压力传感器[4]，可实时检测实际注入熔体中的压力值，且不易损坏[5]。新型气体注射器的原理如图1所示。

图1 新型气体注射器的原理示意图Fig.1 Schematic diagram of the new gas injector principle

当超临界气体从进气口进入到气体注射器时[6]，若气体注射器内气体压力值高于外界熔体压力与弹簧弹力的合力，气体注射器的出气口才能打开，并且可通过阀杆上的螺母调节弹簧的弹力，从而调节注气过程中打开出气口气压与外界熔压的压力差[7]。当气源处不向气体注射器提供超临界气体时，弹簧回复原状[8]，同时外界熔体压力高于气体注射器内压力，也会促使气体注射器关闭。而出气口采用锥形面结构，既可以密封[9]，也可以防止熔体进入到气体注射器中[10]。

1 实验部分

1.1 微发泡注塑注气系统原理

微发泡注塑过程中注气系统的原理如图2所示，氮气源在增压系统的作用下增压，然后通过调压稳压系统的减压和稳压为注气系统提供稳定的注气压力[11]，气动速断阀作为注气系统的控制开关来控制气源与气体注射器之间的开启和关闭，同时气体注射器前端安装了一个限流元件来控制注气流量。……