2.5 介质辅助节能技术
介质辅助技术目前多用在注塑成型中，其技术实质是将介质（氮气或水）快速注入带有缺料注射高聚物熔体的模腔中，利用介质压力打通介质通道，推动熔 体前沿充满型腔。与此同时，介质由通道内部向四周均衡传递压力，使熔体充实到型腔各壁面，并进行压力保持，冷却定型，最终形成带有部分中空的制品。介质的 存在有效地防止了制件的收缩，减少应力变形，提高了制品的外部质量，可成型有特殊形状的制品。 介质辅助技术的节能实质在于两个方面：一是在加工中，用介质推动前沿熔体流动，极大地减小高聚物传递中的能量耗散，缩短了熔体传递时间及其成型周期并降低 了模腔压力及其锁模力，从而减少加工中的能量消耗；另一方面是缺料定型并保持气道的存在，形成中空制品，节约原料，使成本降低20%~40%。由于上述原 因，介质辅助成型技术广泛用于注塑汽车、家电用大型制品，例如汽车仪表板、方向盘、电器外壳以及大型家具等。
3 节能执行机构
节能执行机构是注塑机节能的一个重要方面。注塑机的执行机构主要是注射与合模两大部分。
3.1 节能合模机构
3.1.1 肘杆合模机构节能进一步研究的课题
肘杆机构的开发及推广应用是合模机构节能的一个重大进步，全液压单缸合模缸应用充油阀是全油压节能的科技进步。但进一步对节能机构的节能的先进性 的研究，还缺少深入研究。以肘杆机构的合模液压驱动系统为例。肘杆机构的节能是肯定的。肘杆机构的能耗的特征主要表现在合模油缸的能量消耗P(工作压力) ·Q(工作流量)值上，这两个参数又体现在合模油缸的内径及活塞行程的参数上， 这两个参数的确定与肘杆的系统的刚度及有关参数直接关联，刚度由各零件的几何参数确定，这几者之间如何达到节能的最佳匹配，使合模缸的内径和活塞行程之积 达到最小，还未见研究成果。
3.2.2 卡式节能合模机构
宁波海航塑料机械制造有限公司根据超大型节能托盘注塑机的要求，开发了卡式节能合模机构。传统注塑机的锁模原理是，锁模动力执行机构把力通过模板作用于模具上，产生锁模力，这种设计思路，必须考虑到模板的刚度与合模力相匹配，运用到超大型注塑机的 设计思路上，模板的重量及几何尺寸必然会很大，在制造加工上，难度很大，成本很高。本项目根据锁模的本质，把锁模与移模的两个功能分开，在满足安装模具的 情况下，尽可能减小移模的移动模板的几何尺寸。整个合模机构为立式。合模机构把移模与锁模分为两个部件，移模仅负责模具上模具的开模与合模，锁模仅负责对 模具锁紧，在液压回路中设有蓄能器和大流量充油阀，起到了节能快速移模。下模具安装在模具车上。锁模是两锁模油缸活塞杆同步推动两锁模卡直接卡紧模具模脚 通过斜锲扩力机构产生锁模力，锁模力直接作用于模具上，而不是普通注塑机那样锁模油缸的推力首先作用于模板上然后通过模板作用于模具上产生锁模力，所以不需要普通注塑机那 样需要刚度十分强大的固定模板与移动模板，两个内径160mm的锁模小油缸，大幅度降低了对系统能量的需求量。移模的推板仅起到固定上模具的功能，厚度仅 为120mm。可见，这种合模机构，在达到成形所需锁模力的情况下，移模与锁模速度快周期短；由于锁模原理从根本上作了创新，省去了超大型普通注塑机中占整机重量很大份额的模板，所以大幅度降低了合模部件的重量及能耗。
3.1.3 节能无拉杆合模机构
国际上以ENGEL公司的无拉杆合模机构为代表，已于二十世纪九十年代中期进行批量生产，最大规格已发展到6000kN锁模力，由于没有拉杆与导向套的摩 擦副，消除了该摩擦能耗。无拉杆合模机构，由于其结构简单、容模空间大、装拆模具方便、有利于机械手的作业，深受用户欢迎。吉林华王塑料机械有限公司己于1998年在国内第一家试制成功了合模力为500kN的无拉杆合模机构的注塑机，但到现在国内还没有其他有关厂家进行研究开发制造。
3.2 节能注射塑化机构
3.2.1单缸一线式节能高性能注射塑化机构
单缸一线注射塑化机构塑化及注射时，仅单个活塞作轴向移动。双缸注射塑化时，双活塞带动塑化部件一起作轴向移动。相比之下，前者的移动摩擦力及阻力大大低于后者，同理，能耗也低，机器越大越明显。单缸一线注射塑化机构起动阻力小，不但降低了能耗，而且提高了起动灵敏度。
3.2.2 螺杆的节能
注射螺杆在直径确定的条件下，与能耗有关的主要技术参数是螺纹升角(螺距)、螺槽深度、长径比等等。
螺纹升角(螺距)对能耗的影响较大。塑化能力正比于螺纹升角，在螺杆其余参数定值条件下，因cosθ·sinθ=0.5sin2θ，所以.当θ= 450条件下，塑化能力达到最大值，达到塑化能力能耗的最佳值。由此可见，螺纹升角增大，即增大螺距，减小了剪切力，塑化能耗下降，例如，加工HDPE， 螺距由一个D增加到1.2D，塑化能耗约下降16%。在达到塑化质量的前提下，增大螺距，有利于降低能耗。常规设计的螺杆的螺距与螺杆直径之比为1，适应 一般塑料的塑化质量要求。但在一些厂家的设计中，把长径比理解为螺距与螺杆直径之比，用螺距的数量作为长径比的值，螺距为螺杆直径的0.95，减小了螺纹 升角，增加了塑化剪切力，增加了塑化能耗，对通用性塑料的塑化性能是不利的，对于一些杂料的塑化是有利的。现在一些螺杆头部结构上设计了混炼鱼雷区，以提 高塑化质量。混炼鱼雷区的增加，增加了剪切力，同时降低了塑化能力，由此增加了能耗。所以，在达到塑化质量前提下，尽量不用混炼鱼雷区。螺槽深度对塑化能 耗的影响不大;通用螺杆的三段长度的分布，对塑化能耗影响不大。螺杆长径比大，驱动扭矩增大，能耗增加，所以在保证塑化质量的前提下，尽量缩短长径比，也 可通过在不减小长径比的情况下，设计合适的槽深，不增加塑化扭矩。