一、多色、多物料注塑成型技術簡介
1.多色、多物料注塑成型產(chǎn)品分類
東莞市馬馳科注塑加工廠兩種或兩種以上的塑料共注成一件產(chǎn)品,兩種或兩種以上的顏色共注成一件產(chǎn)品,一種塑料加上一種介質(zhì)來進行注塑加工,例如氣體輔助注塑、水輔助注塑等。
2.多色、多物料注塑加工優(yōu)點
多包、多物料注塑加工具有很多優(yōu)點,例如允許在同一組件存在不同的硬度和韌性,由于軟膠TPE可以具有顏色的多樣性,透明的表面及其它令人感興趣的特征,從而在美觀設計上更加得應手;免除安裝過程、縮短成型周期、減少加工成本,還有其它附加價值。
二、多色、多物料注塑加工產(chǎn)品的設計要點
1.接合方式
一般在多色、多物料注塑加工產(chǎn)品設計中,相鄰組分的結合采用兩種結合方式實現(xiàn)。
(1)機械固定法 機械固定法不包括相鄰物質(zhì)間的物理粘接,一般具有連接點,利用注塑成型得到半成品上的倒陷或孔或兩種材料相互之間利用結構上的相互連接。
(2)結合法 多色、多物料注塑加工產(chǎn)品的接合通常是指相鄰兩種物質(zhì)的物理接合,這種結合有時被認為是化學連接,其實熱塑性塑料與TPE之間沒有很明顯的化學反應,結合是由分子之間的相互作用及分子纏結引起的。
多色、多物料注塑加工產(chǎn)品通常同時使用上述的兩種接合方法進行結合,理想的狀況是TPE采用單面包覆,即TPE膠位在復膠的一面,因為在兩面均有TPE膠位時,注塑加工時胚件處于是空的狀態(tài),在注塑加工壓力和熱的作用下,硬膠胚件會被TPE融軟二次模具中變形,導致產(chǎn)品有一面的TPE不滿料或露出胚件;者需要兩面包覆TPE,必須在外觀面有大面積的TPE,內(nèi)部的修少,并且將內(nèi)部的TPE設計成有間隔,通過壓件物區(qū)位和硬放本身的強度提供證機TPE一段的問熱變形的程度,須將TPE的膠位加厚,來綏沖和容忍胚件的變形程度。
2.封膠位設計
封膠位是指硬膠和軟膠的結合位、封膠位必須避分界線位;免“羽毛狀”的設計,因為在過薄的邊緣TPE容易產(chǎn)生粘接不良和反邊,理想的封膠位處的設計必須能夠做一個明顯的臺階和凹陷,東莞市馬馳科注塑加工廠以保證TPE膠位的壁厚一致,在一些產(chǎn)品中,在TPE流程特別長時或該區(qū)域需經(jīng)常使用磨損時,可以在TPE軟膠和硬膠之間設計一些機械的連接,使兩種材料產(chǎn)品結構上相互穿透,保證產(chǎn)品的連接強度。
3.合理選擇TPE的壁厚和表面蝕紋
由于TPE材料的價格很貴,設計者必須在產(chǎn)品設計的過程考慮降低成本,使用較小的壁厚;但TPE優(yōu)良的手感和觸覺與TPE的壁厚、TPE的硬度有直接的關系;當TPE的厚度小于1.5mm時,軟硬程度的感覺主要取決于TPE下方硬膠的硬度,來自于TPE功能性的緩沖和防震也將受TPE下方硬膠的硬度的影響。TPE厚度的降低,將嚴重影響TPE與硬膠的粘接強度,主要是因為過薄的TPE將使TPE在模具中過早冷卻,導致粘接強度下降。
TPE產(chǎn)品表面加上蝕紋后,能夠給人以皮革的感覺,產(chǎn)生更好的手感,并且能掩蓋許多表面的缺陷;有些蝕紋還能夠調(diào)整TPE產(chǎn)品表面的硬度,使其比TPE材料做成光面時更軟或更硬。如果設計者將TPE的表面拋光成鏡面,在鏡面上會出現(xiàn)許多料紋和色紋,或在使用的過程中發(fā)白導致表面的質(zhì)量更差。
三、多色、多物料注塑加工的模具設計要點
1.澆注系統(tǒng)的設計
(1)主流道澆口套:加工TPE時,建議使用單邊斜度必須保證2°的進料口,當TPE的硬度小于60(邵氏A)時,進料口的單邊斜度必須保證3°以上。除非加工軟的TPE材料,一般使用“Z”形扣針,多數(shù)TPE則可使用錐形扣針。
(2)主流道和分流道:通常使用半圓形或梯形流道,使用圓形流道,圓形流道有較小的橫截面面積。為保證保壓壓力能夠維持足夠的時間,分流道應該足夠大,分流道的直徑應該略小于主流道的直徑。一般使用的主流道和分流道的直徑為4.0~9.0mm,此外熱流道也比較適合加工TPE材料。
(3)澆口:TPE澆口的類型有針點水口、潛伏式水口,偶爾使用薄膜式水口。一般將 TPE的澆口設置于零件不明顯的位置,同時考慮不要過于靠近零件的封膠位,對于兩面包覆TPE的產(chǎn)品,不要將澆口過于靠近胚件的孔位處。TPE等的流動性相對來說比較好,對于一般產(chǎn)品不需要多個澆口,TPE會隨著摩擦力增加,黏度會下降說口的設置應該使體進人型用合隨者降保為增或型志,允許比較長的流道,并可改變產(chǎn)品的表面質(zhì)量。設計澆口的大小采用安全的原則:即先做小,再根據(jù)試模的情況慢慢加大尺寸;對于SBS、SEBS等TPE通常澆口的直徑應該在0.4~0.6mm之間.對于TPV、TPU等必須相應加大澆口以彌補其較大的熔體黏度。
(4)流程比:必須保證TPE的流程比小于150,否則將出現(xiàn)不易充滿、壓力大、飛邊等問題。
2.排氣系統(tǒng)的設計
排氣系統(tǒng)的設計對于TPE多色、多物料注塑加工的模具設計有重要的影響,排氣孔設計不夠?qū)е孪铝袉栴}:①熔體不能充滿型腔;②表面有缺陷;③表面有燒焦痕跡;④胚件封膠位熔掉或飛邊;⑤TPE與硬膠黏合不良。
合理的排氣孔設計除可以避免以上缺陷的出現(xiàn)外,還可以縮短成型周期。排氣槽可以開設在分模線處,通常開設在離澆口很遠的地方或在熔接線處,對于TPE,通常深度為0.01~0.02mm的排氣槽就能夠保證排氣順暢。但在軟膠和硬膠的封膠位開設排氣槽應注意將排氣槽倒圓角過渡和拋光,不能有壓傷痕跡。另一種排氣方法是在TPE困氣地方的胚件上開孔,注意不能太大,引起表面縮痕,讓氣體排到胚件的背面。
3.型腔、型芯的設計
多色、多物料注塑加工的注塑模具有兩套,一般稱為一次模和二次模。一次模成型硬膠胚件,二次模將一次胚件放入模具中后注塑軟膠獲得多色、多物料的產(chǎn)品,二次模具必須能保證一次胚件在模具中簡單的放置和準確的定位,同時在合模注塑時,次件不能被壓傷,也不能出飛邊;所以二套TPE模具型腔的設計和加工必須能與胚件形成良好的配合,并能保證TPE與硬膠良好的黏結。
設計多色、多物料注塑加工模具時,一次模具型腔和型芯取硬膠的收縮率,二次模具的型腔和型芯設計按生產(chǎn)的情況分為以下兩種情況。
(1)一次胚件生產(chǎn)后取出立即放入二次模具中生產(chǎn),此時,二次模具與一次胚件配合的部分取一次胚件材料收縮率的40%~60%,即二次模具型腔和型芯尺寸在胚件3D尺寸上放大40%~60%,TPE不取收縮率。
(2)一次胚件生產(chǎn)后取出存儲,然后放入二次模具中生產(chǎn),二次模具型腔和型芯尺寸與一次胚件配合的部分不放大,保持胚件的3D尺寸,TPE膠位不取收縮率,此種情況可操作性強,為常用情況。
東莞市馬馳科注塑加工廠在保證上述型腔和型芯尺寸的同時,必須在封膠位處將封膠位加高0.05~0.15mm,以便于更好封住TPE的膠位,防止出飛邊;封膠位也不能過高,否則將壓傷胚件;在按設計加工完型腔和型芯后,必須將與一次胚件接觸的所有表面拋光到比一次胚件高一個級別以上,否則將在胚件上壓出痕跡。
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