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淺談高光無痕注塑模具及成型技術(shù)
發(fā)布時間:2014-10-10        瀏覽次數(shù):346        返回列表

高光是典型的無痕注塑的突出體現(xiàn),但不是無痕注塑的全部。我們制作高光模具已經(jīng)有幾個年頭了,主要是家電產(chǎn)品的外部裝飾件,如前面板、裝飾片等,但每次我們都遇到過同樣的難題,即無法解決熔接痕、縮水痕等成型問題,這大大影響了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強度和欣賞品味。在松下家庭影院HT869的前面裝飾片上體現(xiàn)尤其突出,因結(jié)構(gòu)上有很多孔造成在成型品表面的多條熔接痕,后不得不采用成型后用NC雕刻機進(jìn)行按鍵孔及出倉孔的二次加工。還有產(chǎn)生熔接痕的塑料件在汽車的內(nèi)飾品的安全性方面很差,在發(fā)生危險時易造成更嚴(yán)重的傷害。在這種情況下,高光無痕注塑模具及成型技術(shù)被越來越多的業(yè)界人士所重視。

1.技術(shù)原理 

我們對比傳統(tǒng)的注塑成型工藝,來說明高光無痕注塑工藝的特點
在傳統(tǒng)的普通的注射成型加工中,將模具溫度設(shè)低時,雖然可以減輕翹曲和縮痕、縮短成型周期,但容易產(chǎn)生熔接痕及料紋、光澤暗、表面粗糙等外觀品質(zhì)不良。相反,將模具溫度設(shè)高時,可以提高產(chǎn)品表面的外觀品質(zhì),但容易產(chǎn)生翹曲、縮痕、尺寸不良等,同時延長了成型周期,提高了成本。
高光無痕注塑成型技術(shù)采用特殊的速冷速熱溫控設(shè)備,可以同時解決上述兩種問題。它利用蒸汽爐產(chǎn)生的蒸汽或者高溫水和冷卻水,通過快速的交換來控制一個成型周期內(nèi)模具的溫度,從而使上述兩種方法的優(yōu)勢均得以發(fā)揮。 

首先,注射前向模具通入高溫水或蒸汽(如溫度為150℃),使模具的溫度達(dá)到超過樹脂熱變形的粘流溫度,然后注射熔融樹脂,這樣匯料前端的料溫就能夠保持在粘流狀態(tài),就會形成沒有匯線、表面品質(zhì)良好的成型品。熔融樹脂注射完成后,便開始冷卻工序。用冷卻水使模具溫度迅速下降到樹脂熱變形的溫度(如40℃)以下。這樣,可以通過加快樹脂的固化速度,來縮短成型周期,解決翹曲、下陷等問題。 
過程如圖示:

高光無痕注塑可消除產(chǎn)品表面溶接線、溶接痕、波紋及銀絲紋,徹底解決塑料產(chǎn)品的表面縮水現(xiàn)象,并使產(chǎn)品表面光潔度達(dá)到鏡面水平,幾乎可以完全再現(xiàn)模具的表面狀態(tài),達(dá)到無痕的效果。 產(chǎn)品不需要噴涂的后續(xù)加工,有效降低成本,縮短交貨時間。 此外,高光注塑還可解決加纖產(chǎn)品所產(chǎn)生的浮纖現(xiàn)象,從而使產(chǎn)品品質(zhì)更加。在薄壁成型中,在高溫下注入熔融樹脂有助于提高注塑流動性,降低注射壓力,避免澆不足和困氣等問題,提高產(chǎn)品質(zhì)量與強度。而且通過成型后的速冷,也可以降低收縮應(yīng)力,使脫模變得容易。同時它也可使厚壁成型注塑周期降低約60-70%。

2.技術(shù)應(yīng)用 


高光無痕注塑成型可廣泛應(yīng)用目前用于目前DVD/DMR/BD/BR/PDVD等視聽播放器的外裝面板、液晶電視機,電腦液晶顯示器,汽車液晶顯示器,空調(diào)、汽車內(nèi)飾件、車燈、光學(xué)儀器等家電、汽車、通訊、醫(yī)療等行業(yè)。 
3 控制原理 
全閉環(huán)系統(tǒng)控制輸入輸出溫度的檢測,模具內(nèi)部設(shè)計溫感器,以模具實際溫度反饋PLC,數(shù)彩圖變化顯示,確保輸出準(zhǔn)確穩(wěn)定。 蒸汽(高溫水、冷水、及模具溫度顯示,用時間和動作與注塑機信號互鎖。
4 技術(shù)要點
高光無痕注塑成型,技術(shù)關(guān)鍵點在于模具、材料、模具溫度控制機。 
注塑機的反應(yīng)靈敏度要高,穩(wěn)定性要好,能夠?qū)崟r快速反饋信號。
4.1 模具匹配 

模具的設(shè)計方面要考慮耐高溫設(shè)計,適用水路設(shè)計、安裝匹配等因素。高光注塑是采用高溫?zé)崴蛘羝?,在模具上做均衡的加溫道,?dāng)注塑機頂出后通入高溫循環(huán)水,首先把模具溫度提高到一個設(shè)定值,然后開始給模腔注射塑膠,在注塑機完成保壓轉(zhuǎn)入冷卻后,開始將熱水回收注入冷水,模具溫度很快下降到一個設(shè)定值后開模把冷水回收,完成整個注塑過程。因為是驟冷驟熱的成型過程,模具要經(jīng)受快速的冷熱沖擊,因此模具的選材很重要,必須選擇熱疲勞強度好的模具鋼.

4.2 模溫機(控制機)匹配 
能夠快速產(chǎn)生足夠量的高溫水(蒸汽),并能夠和注塑機信號互鎖,實現(xiàn)閉環(huán)控制。 

5 分析 
5.1 模具成本 

因采用匹配水路設(shè)計及采用耐高溫部件,小型簡單模具成本略有上升約15-30%,大型模具要根據(jù)實際計算。
5.2 設(shè)備方案 
由高速制熱(蒸汽或高溫水)裝置、快速冷卻裝置、控制裝置、注塑機組成。  
6 發(fā)展課題 ,
雖然現(xiàn)在高光無痕注塑技術(shù)正在被大家廣泛接受,但是從技術(shù)發(fā)展的角度來講還有很多沒有解決的問題。如高光表面的耐劃性不是很好,對產(chǎn)品的生產(chǎn)制造和產(chǎn)品使用造成很多問題;再如高光成型的成型收縮率需要積累一定的經(jīng)驗,對于精度要求很高的產(chǎn)品來說要有很精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐;還有復(fù)雜曲面塑件高光模具的設(shè)計制造的成本問題、模具的維護保養(yǎng)成本過高的問題、如何結(jié)合CAE進(jìn)行高光模具設(shè)計等等是我們業(yè)界人士的共同課題。

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