淺談高光無痕注塑模具及成型技術【轉發】

2017-07-31 by:CAE仿真在線來源:互聯網

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高光是典型的無痕注塑的突出體現,但不是無痕注塑的全部,主要是家電產品的外部裝飾件,如前面板、裝飾片等。

1.技術原理

我們對比傳統的注塑成型工藝,來說明高光無痕注塑工藝的特點。

在傳統的普通的注射成型加工中,將模具溫度設低時,雖然可以減輕翹曲和縮痕、縮短成型周期,但容易產生熔接痕及料紋、光澤暗、表面粗糙等外觀品質不良。相反,將模具溫度設高時,可以提高制品表面的外觀品質,但容易產生翹曲、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,采用特殊的速冷速熱溫控設備,可以同時解決上述兩種問題。它利用蒸汽爐產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模具的溫度,從而使上述兩種方法的優勢均得以發揮。

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,就會形成沒有匯線(熔接線)、表面品質良好的成型品。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、凹陷等問題。

高光無痕注塑可消除制品表面熔接線、熔接痕、波紋及銀絲紋,徹底解決塑料制品的表面縮水現象,并使制品表面光潔度達到鏡面水平,幾乎可以完全再現模具的表面狀態,達到無痕的效果。

制品不需要噴涂的后續加工,有效降低成本,縮短交貨時間。此外,高光注塑還可解決加纖制品所產生的浮纖現象,從而使制品品質更加完美。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,提高制品質量與強度,而且,通過成型后的速冷,也可以降低收縮應力,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.技術應用

高光無痕注塑成型可廣泛應用。目前,用于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、汽車內飾件、車燈、光學儀器等家電、汽車、通訊、醫療行業。

3.控制原理

全閉環系統,控制輸入輸出溫度的檢測,模具內部設計溫感器,以模具實際溫度反饋PLC,數彩圖變化顯示,確保輸出準確穩定。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.技術要點

高光無痕注塑成型,技術關鍵點在于模具、材料、模具溫度控制機。注塑機的反應靈敏度要高,穩定性要好,能夠實時快速反饋信號。

4.1模具匹配

模具的設計方面,要考慮耐高溫設計、適用水路設計、安裝匹配等因素。高光注塑是采用高溫熱水或蒸汽,在模具上做均衡的加溫道。當注塑機頂出后,通入高溫循環水,首先把模具溫度提高到一個設定值,然后開始給模腔注射塑膠;在注塑機完成保壓轉入冷卻后,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

能夠快速產生足夠量的高溫水(蒸汽),并能夠和注塑機信號互鎖,實現閉環控制。

5.投資分析

5.1模具成本

因采用匹配水路設計及采用耐高溫部件,小型簡單模具成本略有上升,約15-30%,大型模具要根據實際計算。

5.2設備方案

由高速制熱(蒸汽或高溫水)裝置、快速冷卻裝置、控制裝置、注塑機等組成。

(來源:微注塑,2017-06-17,由華南理工大學研究生林梓威供稿)

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