如何生产出无熔痕、无流痕、无流线、无缩痕、表面高光的外壳产品,对于平板电视机、电脑液晶显示器、空调、汽车内饰件来说尤为重要。使用高光注塑成型技术就可以很好地解决此问题。
1.高光注塑的工艺原理
在合模前及合模过程中,对模具进行加温,合模完成后,温度达到设定条件即进行注射。注射过程中模具继续维持高温,这样,可以使胶料注射时在模具内保持很好的流动性。注射完成在保压冷却时,则对模具进行降温处理,又可以大大缩短制品的冷却时间,从而提高生产效率。
蒸汽无痕高光注塑技术,目前在国内尚属于一项先进的生产工艺。由于这一技术大大改善了制品的表面质量和表面强度,并可取消后续的喷涂或喷漆等工艺,既保护了环境和操作人员的人身健康,又因减少工艺流程,省去了昂贵的二次加工费用,在大幅度降低生产成本的同时,节省能源与材料。
传统的做法是,采用模温机对模具进行加温,但这种方法的不足之处如下:
(1)无法满足高光注塑中快速升温及快速降温的需要;
(2)升温幅度较小,制品表面的熔接痕只能得到减轻而无法消除;
(3)由于塑料硬度越高,流动性越差,因此,采用此种工艺制品表面的硬度只能达到HB级,无法满足实际使用需要;
(4)模具升温时受热膨胀,降温时又会收缩,使锁模力很不稳定,容易造成制品打不满、烧焦、内应力大等各种缺陷。
而在此工艺基础上发展而来的蒸汽高光注塑技术,则针对以上缺陷分别做了改进:
(1)此技术在模具中开水管,需要升温时通蒸汽,需要降温时通冷水,冷却完毕后,则用压缩空气将残留水分吹出,以确保能实现快速升温、降温;
(2)以最大程度地消除熔接痕、夹水纹、缺胶等各种制品缺陷;
(3)由于升温幅度较大,以使用H甚至2H硬度级别的塑料,使制品表面硬度大大提高;
(4)由于在模具内部开设管道时,只对模具内表面进行升温或降温,模具的整体膨胀较小,因此,减少了由于锁模力的不稳定而带来的各种制品缺陷。
要生产出高品质的高光制品,需要注塑机、模具、温控设备、高光制品专用塑料、以及锅炉、冷却装置等方面相配合。
2.塑机的配置
(1)锁模机构刚性要好。由于整个生产过程中要不停地升温和降温,因此,要求注塑机的锁模机构必须刚性、强度要好,以确保锁模力的准确与稳定,从而保证制品的表面质量。
(2)选用大锁模力的注塑机。使用此工艺时,由于无法再使用气体辅助注射,因此,生产制品所需要的锁模力会比较大。
(3)根据情况选用较小的射胶量。如生产平板电视机、液晶显示屏外框等产品时,不需要较大射胶量,在选择注塑机时,尽量选择小射胶量的注塑机。制品实际重量在注塑机理论射胶量的30%-80%之间最佳。如机器射胶量过大,胶料在料筒内停留时间长,容易分解,制品表面会产生银丝等缺陷。
(4)配备专用螺杆。生产高光制品所用到的塑料硬度较高,其熔融指数相对较低,因此,要求螺杆塑化要好,同时,螺杆的剪切又不能太大,否则,胶料会容易分解。
3.模具的配置
(1)模具内表面要求非常高的光洁度,以确保制品的表面质量;
(2)模具内部开设管道必须合理,以确保可以快速升温和降温;
(3)模具内部的管道应该导热性能良好;
(4)由于生产过程中需要不停加温及降温,模具选用的钢材要好;
(5)在使用过程中,尤其要注重模具的保养,确保干燥、无尘。
4.温控设备的配置
(1)温度控制要非常准确,这是制品质量的重要保证;
(2)温控设备的反应要非常快,以保证较高的生产效率。
5.专用塑料
生产表面质量较高的产品时,常用的塑料有ABS、PC+ABS或PMMA+ABS。其中,ABS的硬度最低,PMMA+ABS的硬度最高,可达H、甚至2H。但硬度越高,熔融指数也相对越低,流动性会变差,因此,可根据生产需要选取适当的塑料。
随着塑料件的应用日趋广泛,以及人们对于环保、安全的意识逐渐增高,蒸汽无痕高光注塑已逐渐成为未来注塑领域的前沿和流行的技术。
(来源:先进模具技术交流)