多色注塑機(jī)的展開
已有人閱讀此文 - -多色注塑(Multiple-color injection)顧名思義就是一個(gè)部件用兩種以上塑料注塑來實(shí)現(xiàn)。廣義的多色注塑包括over molding,通過普通的注塑機(jī),兩次注塑來實(shí)現(xiàn),狹義的多色注塑是指利用多色注塑機(jī),將兩種以上不同的塑料在同一機(jī)臺(tái)注塑完成部件,最為常見的是旋轉(zhuǎn)式的注塑機(jī)。
多色注塑經(jīng)過多年的發(fā)展,不僅僅局限于旋轉(zhuǎn)式機(jī)臺(tái)成型,這門工藝已經(jīng)拓展了許多固定的分支,其中夾心注塑、立方體模具和液態(tài)硅多色注射也是近幾年的熱門趨勢(shì),夾心注塑以消耗二次料、雙螺桿分別負(fù)責(zé)注射與獨(dú)立保壓進(jìn)而提升周期降低能耗,堪稱為目前最為環(huán)保的注塑工藝;立方體模具在效率方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),非常適合瓶蓋等薄壁類產(chǎn)品,在大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品上有極佳的優(yōu)勢(shì);而液態(tài)硅注射,因?yàn)榻Y(jié)合了LSR耐高低溫、抗腐蝕等優(yōu)異的性能,又具備了注塑件帶來的穩(wěn)定精度等優(yōu)良的特點(diǎn),成為炙手可熱的一種新興制品選擇方案。接下我們就大家盤點(diǎn)一下:
多色注塑的常見的幾種形式:
垂直式轉(zhuǎn)盤
垂直式轉(zhuǎn)盤(平行射臺(tái))注塑機(jī)是應(yīng)用最廣泛的雙射注塑機(jī),能夠成型大量中小型的制品。通常噸位在1500噸以下,對(duì)模具的尺寸和外形有一定的要求,不能超過裝盤的區(qū)域。
模內(nèi)旋轉(zhuǎn)
在一次注射完成后,通過電機(jī)帶動(dòng)模具內(nèi)的托芯旋轉(zhuǎn),將預(yù)制件移動(dòng)到下一個(gè)位置完成后續(xù)加工。模內(nèi)旋轉(zhuǎn)在牙刷制造等領(lǐng)域有著非常突出的優(yōu)勢(shì),可以將生產(chǎn)效率提高50%以上,同時(shí)可以完成多種顏色同時(shí)生產(chǎn)包裝等定制化的需求。
水平式轉(zhuǎn)盤
水平旋轉(zhuǎn)(對(duì)射)注塑機(jī)可以成型大型的雙色件,如電視外框、汽車天窗、車燈罩等,最大噸位可以到1900噸。水平式轉(zhuǎn)盤,最大的優(yōu)勢(shì)是可以生產(chǎn)大噸位的制品,該工藝是傳統(tǒng)轉(zhuǎn)盤式設(shè)備所無法比擬的。在汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用非常的廣泛。
單色注塑機(jī)生產(chǎn)雙色制品
單色注塑機(jī)生產(chǎn)雙色制品是最早也是最基本的雙色注塑應(yīng)用,原理非常簡單,先生產(chǎn)第一道的半成品,生產(chǎn)完成后再將前道半成品在第二套模具上包膠。優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)彈性大,對(duì)機(jī)臺(tái)的投入降低,缺點(diǎn)是會(huì)增加半成品庫存。對(duì)于剛起步的小型注塑廠比較容易投入生產(chǎn),但是在自動(dòng)化程度日益提升的大環(huán)境下這種工藝將逐漸被淘汰。
聯(lián)動(dòng)機(jī)器人
采用聯(lián)動(dòng)機(jī)械手連接兩臺(tái)注塑機(jī),第一臺(tái)注塑機(jī)生產(chǎn)完第一道產(chǎn)品,機(jī)械手將產(chǎn)品取出放入第二臺(tái)注塑機(jī)生產(chǎn)第二道。原理上與人工取放產(chǎn)品是一樣的,但是效率上會(huì)高很多,尺寸精度也更加穩(wěn)定,而且不需要半成品的庫存。聯(lián)動(dòng)機(jī)器人在衛(wèi)浴行業(yè),特別是花灑的加工上有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì),人工投入方面比傳統(tǒng)制造降低了60%左右,但是需要兩臺(tái)機(jī)臺(tái)匹配生產(chǎn),生產(chǎn)的靈活性不高。
與LSR結(jié)合應(yīng)用
液態(tài)硅橡膠LSR適用于要求很高的場合,因其電絕緣性很好,耐熱性、耐冷性和耐光性都極佳,且對(duì)人體無害,故在醫(yī)療、電子等各個(gè)領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用,目前在雙色注塑領(lǐng)域也大量使用LSR與塑料進(jìn)行雙色加工滿足各種需求。
液態(tài)硅的硬度范圍非常的廣,能夠很好的替代TPU、TPE等熱塑性彈性體,同時(shí)能夠制造出非常良好的觸感質(zhì)地。同時(shí)液態(tài)硅也滿足了許多極端環(huán)境下的使用要求。因此在近幾年液態(tài)硅的材料在各個(gè)行業(yè)中成為一種新興的熱門選擇,逐漸走入大家的日常生活中。
夾心注塑
夾心注塑又稱為三明治注塑或表層-核心加工技術(shù),可將一種材料完全注入到表層材料中。可以進(jìn)行回料填充,硬度與韌性的調(diào)配,以及產(chǎn)品重心調(diào)整的不同的需求領(lǐng)域之中,完善了制品性能要求又可以確保表面的外觀要求。
某國際知名的衛(wèi)浴企業(yè),導(dǎo)入了夾心注塑,在二次料添加方面進(jìn)行優(yōu)化,一年可以節(jié)省35%的原料,同時(shí)可以合理的利用了原來不能添加的二次料,大大提升了企業(yè)在制造成本方面的競爭力。
立方體模具
立方體模具能夠充分的利用開模的時(shí)間進(jìn)行冷卻,從而大大提高生產(chǎn)的效率,將設(shè)備的產(chǎn)能提高到極限。
在生產(chǎn)薄壁大批量的產(chǎn)品中有非常突出的優(yōu)勢(shì)。唯一的缺點(diǎn)是模具投入成本極高,另外對(duì)設(shè)備需要進(jìn)行一些定制化的改造。
在目前的多色成型工藝中,立方體模具在效率方面的優(yōu)勢(shì)是無與倫比的,這種工藝充分了利用了成型周期中的開合模、頂出等時(shí)間,在大批量制造中有著突出的優(yōu)勢(shì)。
多色注塑的工藝要求
軟硬膠雙色設(shè)計(jì):
兩種材料必須熔點(diǎn)存在一定的溫度差,一般推薦要求達(dá)到60°,建議至少30°以上,第一射材料的熔點(diǎn)溫度高,一般第一射是PC或PC/ABS,第二射是TPU或TPE,PC厚0.6-0.7mm,軟膠件厚度要求0.4mm以上。
盡量加寬接觸面積,做溝槽等增加粘合力,或第一射采用抽芯,第二射部分材料注塑到第一射里面,第一射模具表面盡量做粗糙。
材料相容性
多色注塑的配對(duì)材料必須滿足兩個(gè)基本相容條件,分別是粘合相容和加工過程相容。
透明的和非透明的雙射設(shè)計(jì)
? 小鏡片的雙射設(shè)計(jì)
第一射做非透明的,第二射做鏡片,第一射盡量用PC 熔點(diǎn)高,第二射用PMMA 。
? 裝飾用的透明和非透明的雙射設(shè)計(jì)
第一射為非透明材料,第二射為透明材料,非透明材料常用的是SABIC的PC料溫高,第二射透明材料PMMA或PC。PC需要噴涂UV來保護(hù),PMMA可選擇uv或強(qiáng)化,如表面有字元?jiǎng)t必須選擇UV。
雙色注塑模具特點(diǎn)
動(dòng)模是一樣的,注塑過程是旋轉(zhuǎn)、需要交換的,所以動(dòng)模必須是一模一樣的。(有特例,成型時(shí)候型腔可以不一樣)
模具的第一射的流道注塑完成后,是不能留在模具上的,最好是熱澆道,不然也是可以用機(jī)械手抓取的,最差的也要是潛伏類澆口,可以自動(dòng)脫落,否則澆口留在模具上面第二射沒法連貫生產(chǎn)還容易發(fā)生壓模事故。
產(chǎn)品兩次射出,產(chǎn)品開模后,第一射必須留在動(dòng)模側(cè),就一般情況而言,一般都是選擇將兩射的產(chǎn)品都是留在動(dòng)模側(cè)的,所以模具需要開閉器、拉桿等實(shí)現(xiàn)順序開模,先拉開定模側(cè),在定模側(cè)需要加頂出機(jī)構(gòu)。
多色注塑的工藝評(píng)估:
雙色注塑已經(jīng)是非常成熟的成型工藝,在模具開發(fā)的初級(jí)階段,可以通過各種CAE軟件進(jìn)行類比分析,通過模型的類比運(yùn)行可以精確的確定模具以及成型的各個(gè)參數(shù)。
材料分析
材料的分析是雙色注塑研發(fā)階段需要重點(diǎn)考量的問題,隨著市場需求的日益提高,各種各樣的材料都出現(xiàn)在雙色注塑的領(lǐng)域中,在研發(fā)階段進(jìn)行合理的材料選型成了一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖龇ㄊ强梢酝ㄟ^CAE軟件進(jìn)行表面相容性和結(jié)合度的模擬測(cè)試,通過數(shù)據(jù)進(jìn)行選型。
水路分析
到了模具開發(fā)階段,水路是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié),因?yàn)樵陔p色注塑過程中如果冷卻不充分或者不穩(wěn)定,都會(huì)造成制品在尺寸外觀方面的缺陷,所以在開發(fā)階段必須對(duì)水路的分布做認(rèn)真的評(píng)審。
在LSR等領(lǐng)域中的分析
在LSR等目前國內(nèi)逐漸新興的成型工藝中,我們也可以通過一些軟件的分析來確定成型中可能發(fā)生的問題點(diǎn),進(jìn)而降低生產(chǎn)過程的不良率。
綜上所述,多色注塑成型技術(shù)經(jīng)過了多年時(shí)間的發(fā)展,其成型的分支也越發(fā)完善,能夠良好的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,同時(shí)制造效率極高,對(duì)不同的實(shí)際要求能夠很好地滿足,因此逐漸被廣泛地使用,在汽車產(chǎn)業(yè)、電子、醫(yī)療等領(lǐng)域都有著很好的經(jīng)濟(jì)效益,是非常具有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N技術(shù)。在這些分支中,夾心注塑、立方體模具、LSR成型因?yàn)槠渥陨碓诃h(huán)保、高效、以及卓越應(yīng)用性能等方面彰顯著與眾不同的優(yōu)勢(shì),這些工藝也逐漸成為行業(yè)的熱門趨勢(shì),慢慢地走進(jìn)大家的日常生活中。我們也希望多色成型工藝能為大家的生產(chǎn)帶來更多的精彩。
來源:CPRJ中國塑料橡膠