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工程塑料在双色注塑工艺的技术应用

更新时间: 2015-12-09 08:51 作者: 工程塑料者

摘要:双色注塑让设计师因消费产品不同的用途,在不同的部位上,采用不同的物料,以应付特定环境的需要,达到延长产品寿命、增加美观及实用性的目的。 ......

双色注塑成型的牙刷

    现在消费产品款式千变万化,既要外型美观、设计精巧,也要迅速配合市场需求。设计师一般因消费产品不同的用途,在不同的部位上,采用不同的物料,以应付特定环境的需要,达到延长产品寿命、增加美观及实用性的目的。这种实用性的设计要求无疑将导致生产技术也随之复杂化,双物料注塑(双色注塑)工艺就是应这一潮流而生的。
 

一、什么是双色注塑

 
    所谓双色注塑成型,是指将两种不同色泽的塑料注入同一模具的成型方法。它能使塑件出现两种不同的颜色,并能使塑件呈现有规则的图案或无规则的云纹状花色,以提高塑件的实用性和美观性。
 

1.双色注塑的必要条件

 
    双色注塑的配对材料必须满足两个基本兼容条件,粘合相容和注塑加工过程相容。此外,还必须满足以下要求:
  A.射出单元,平行同向、平行对向、水平及垂直L型、Y型同向单缸射出结构;
  B.混合射嘴,花纹、波浪、流痕、渐层、夹层等特殊射嘴;  
  C.夹模,标准型、垂直转盘式、水平转盘式、转轴式、机械手转动式等机构;
  D.加料,除标准油压马达驱动外,还有ESD(ElectricScrewDrive)电动加料结构;  
  F.油路,有ACC蓄压高速射出及闭回路设计。  
 

2.双色注塑的优势

 
    比起传统射出成型,双料共射射出成型制程有如下的优点:
  A.核心料可以使用低黏度的材料来降低射出压力;
  B.从环保的考虑,核心料可以使用回收的二次料;
  C.根据不同的使用特性,如厚件成品皮层料使用软质料,核心料使用硬质料或者核心料可以使用发泡塑料来降低重量;
  D.可以利用较低质量的核心料以降低成本;
  E.皮层料或核心料可使用价格昂贵且具特殊表面性质,如防电磁波干扰、高电导性等材料以增加产品性能;
  F.适当的皮层料和核心料配合可以减少成型品残余应力、增加机械强度或产品表面性质;
  G.产生如大理石纹路的产品。
 

二、模具与注塑工艺

 

  1、双色注塑模具的特点

 
双色模具:两种塑胶材料在同一台注塑机上注塑,分两次成型,但是,产品只出模一次的模具。一般这种模塑工艺也叫双料注塑,通常由一套模具完成,且需要专门的双色注塑机。
主要有以下特点:
  A.动模是一样的,注塑过程是旋转、需要交换的,所以必须是一模一样的;
  B.模具的第一射的流道注塑完成后,是不能留在模具上的,最好是热浇道,不然也是可以用机械手抓取的,最差的也是潜伏类浇口,可以自动脱落,否则会浇口在上面第二射没法阖上模具;  
  C.产品两次射出,产品开模后,第一射必须留在动模侧,就一般情况而言,一般都是选择将两射的产品都是留在动模侧的,所以模具需要开闭器、拉杆等实现顺序开模,先拉开定模侧,在定模侧需要加顶出机构;
  D.两组冷却系统,因为双射注塑的要求两种材料不一样,原则上要求第一射的材料的温度比第二射高出60度,而且模具的模温不一样,故需配备两套冷却系统。

双色注塑模具示意图
 

  2、双色注塑工艺

 
旋转型芯注塑过程:
    成型中先用一种树脂在型腔1中注塑第一部件,然后将模具回转180°,在型腔1中注塑制件的第一部件到第二个较大的型腔2中,再注塑另一种树脂到该部件上;同时在型腔中注塑第二个制品的第一个部件,依次循环。
 

3、工艺特点

 
    双色模具目前市场上日益盛行,这种工艺可以使产品的外观更加漂亮,易于换颜色而可以不用喷涂,但造价昂贵,技术要求高。
 
  A.母模的两个形状是不同的,分别成型一种产品,而公模的两个形状完全一样;
  B.模具的前、后模以中心旋转180度后,必须吻合。设计时必须做这个检查动作,此点对模架定位加工要求较高;
  C.前模面板加A板的总厚度不能少于170mm,请仔细查看这种型号注塑机的其它参考数据,比如,最大容模厚度、最小容模厚度、KO孔距离等;
  D.三板模的水口最好能设计成可以自动脱模动作,特别要注意软胶水口的脱模动作是否可行;
  E.在设计第二次注塑的母模时,为了避免二次母模擦伤第一次已经成型好的产品胶位,可以设计一部分避空。但是,必须慎重考虑每一处封胶位的强度,即:在注塑中,是否会有在大的注塑压力下,塑胶发生变形,导致第二次注塑可能会有批锋产生的可能;
  F.注塑时,第一次注塑成型的产品尺寸可以略大,以使它在第二次成型时能与另一个公模压得更紧,以达到封胶的作用;
  G.注意:在第二次注塑时,塑胶的流动是否会冲动第一次已经成型好的产品,使其胶位变形。如果有这个可能,一定要想办法改善;
  H.在A、B板合模前,要注意前模滑块或斜顶是否会先复位而压坏产品。如此,必须想办法使在A、B板先合模之后,前模的滑块或斜顶才能复位;
  I.两母模和公模的运水布置尽量充分,并且均衡、一样;
  J.99%的情况是,先注塑产品的硬胶部分,再注塑产品的软胶部分,因为软胶易变形。

不同塑料之间结合性表
 

三、双色注塑材料

 
    双色模具制品一般以ABS、PC、PI、PEEK、PET、PPS、POM等硬塑料配合TPE软塑料为主,适合制造餐具、工具手柄、表壳、电话机外壳及按钮等制品。这使得生产企业在技术上必须注意三点:两类物料的融合性、产品的复杂性及注塑机的调校。例如,由于成本或应用的关系,采用的物料之间可能没有良好的粘合性,双色模具注塑通常要在这方面进行更多地调试工作。
 

四、双色注塑的应用

 
    双色注塑足以应付愈来愈多样化、高质量、高附加价值的产品需求,已经广泛应用到了电子产品,电动工具,医疗产品,家电,玩具等等几乎所有的塑胶领域。

双色注塑工艺的产品应用实例
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