塑料注塑模具加工廠家指出,對于電子、計算機(jī)、現(xiàn)代通訊、家電、各種儀器儀表的元件、零件都越來越追求微型與精密。一些精度較高的甚至可以達(dá)到0.3mm以下的尺寸。不管是高精度還是低精度,批量的生產(chǎn)都需要用到塑膠模具加工。
塑料注塑模具加工廠家模具在工作中由于填充和流動的塑料承受較大的壓縮應(yīng)力和摩擦,要求模具保持其形狀的精度和尺寸精度的穩(wěn)定性,以塑料注塑模具加工廠家模具具有足夠的使用壽命。模具耐磨性取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理硬度,因此提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。
塑料注塑模具組裝的重要性怎么強(qiáng)調(diào)也不為過。它是整個制造過程的基礎(chǔ),因?yàn)樗鼪Q定了最終產(chǎn)品的質(zhì)量和精度。組裝良好的模具可確保注入的塑料材料形狀準(zhǔn)確且無缺陷。如果沒有正確的組裝,最終產(chǎn)品可能會有缺陷或可能不符合要求的規(guī)格。
就塑料注塑模具而言,其加工工藝還是比較繁瑣的,一旦某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤,勢必會大幅延長模具加工制作周期,進(jìn)而增加不必要的生產(chǎn)成本。一般來說,塑料注塑模具的加工制作周期往往是經(jīng)過嚴(yán)密的科學(xué)計算的,并不是向客戶隨便報個數(shù)字這么隨便,這主要還是取決于塑料注塑模具設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、尺寸、精度、數(shù)量需求、性能等等。
注塑模具加工是一種常見的生產(chǎn)工藝,它可以用于生產(chǎn)各種塑料制品。但是,在注塑模具加工過程中,如何保證產(chǎn)品的外觀質(zhì)量是一個重要的問題。
一、 模具設(shè)計 - 質(zhì)量的根本保障
模具是產(chǎn)品的“母親”,其設(shè)計好壞直接決定了產(chǎn)品外觀的天花板。
1. 分型面設(shè)計:
位置選擇:盡量選擇在產(chǎn)品非外觀面或輪廓線處,避免在主要外觀面上產(chǎn)生明顯的分型線。
精度與配合:分型面必須精密加工,確保閉合時嚴(yán)絲合縫,無飛邊毛刺產(chǎn)生。采用合理的鎖模力和模具剛度設(shè)計防止脹模。
排氣考慮:分型面是重要的排氣通道,需設(shè)計合理的排氣槽(深度、寬度、位置),防止困氣導(dǎo)致燒焦、填充不足等外觀缺陷。
2. 澆注系統(tǒng)設(shè)計:
澆口類型與位置:
位置:至關(guān)重要!應(yīng)避免設(shè)置在外觀面,優(yōu)先選擇非外觀面或隱蔽位置(如邊緣、筋條背面)。若必須在表面,考慮使用點(diǎn)澆口、潛伏式澆口或熱流道針閥式澆口,并確保去除澆口后痕跡最小化。
類型:根據(jù)產(chǎn)品要求選擇。點(diǎn)澆口殘留小,但可能留下小凸點(diǎn);潛伏式澆口自動切斷,痕跡在側(cè)面;扇形澆口、薄膜澆口能減少噴射紋和取向應(yīng)力,改善外觀均勻性。
流道設(shè)計:保證熔體流動平衡,使各型腔或產(chǎn)品各區(qū)域同時充滿,避免滯流、熔接線明顯或保壓不均導(dǎo)致的縮痕差異。采用冷流道或熱流道需根據(jù)產(chǎn)品要求、材料、成本綜合考量。熱流道能減少冷料,改善熔體狀態(tài),尤其適用于外觀要求高的產(chǎn)品。
冷料井:必須設(shè)置足夠大的冷料井,有效捕捉前鋒冷料,防止其進(jìn)入型腔造成冷料斑或影響填充。
3. 冷卻系統(tǒng)設(shè)計:
均勻高效:冷卻水路布局必須均勻、合理,確保型腔和型芯各部分溫度盡可能一致。熱點(diǎn)區(qū)域(如厚壁、澆口附近)需加強(qiáng)冷卻。
避免溫差過大:不均勻冷卻會導(dǎo)致產(chǎn)品收縮不均,產(chǎn)生翹曲變形、內(nèi)應(yīng)力集中,甚至表面出現(xiàn)“光影”差異(光澤不均)、縮痕加劇。
冷卻介質(zhì)與流量:保證足夠流量和穩(wěn)定的冷卻液溫度,實(shí)現(xiàn)精確的模溫控制。
4. 排氣系統(tǒng)設(shè)計:
充分有效:在熔體最后填充區(qū)域、型芯鑲件配合處、頂針孔位、分型面等易困氣位置設(shè)置排氣槽或排氣鋼。
尺寸精確:排氣槽深度是關(guān)鍵(通常0.02-0.04mm,不超過塑料溢邊值),太淺排氣不暢,太深易產(chǎn)生飛邊。寬度足夠,保證氣體能快速排出。
引氣設(shè)計:對于深腔或特殊結(jié)構(gòu),可能需要鑲件或引氣針輔助排氣。
5. 型腔表面處理:
拋光等級:根據(jù)產(chǎn)品外觀要求(光面、啞光、紋理)進(jìn)行相應(yīng)等級的拋光(如SPI A1鏡面、A2高光、A3/B1/B2等)。高光面要求極高,需精細(xì)拋光甚至鍍鉻。
紋理加工:蝕刻紋路(皮紋、木紋、幾何紋等)需均勻一致,深度符合要求,脫模斜度足夠,避免粘?;蚶瓊?。
涂層/鍍層:特殊要求可考慮采用硬鉻、鎳、DLC等涂層提高耐磨性、脫模性、耐腐蝕性,保持表面光潔度持久。
6. 脫模系統(tǒng)設(shè)計:
頂出平衡:頂針、推板、司筒等布局需平衡,避免頂出變形或局部應(yīng)力過大導(dǎo)致發(fā)白(頂白)。
位置選擇:頂出元件盡量設(shè)置在非外觀面或強(qiáng)度較高區(qū)域。
表面處理:頂針、司筒等與產(chǎn)品接觸部分也需要拋光,防止刮傷產(chǎn)品。
脫模斜度:足夠的脫模斜度是保證產(chǎn)品順利脫模、避免拉傷、減少頂出力的基礎(chǔ)。
二、 材料選擇 - 質(zhì)量的內(nèi)在基礎(chǔ)
塑料材料本身的特性極大影響外觀表現(xiàn)。
1. 原料品質(zhì):
使用純正新料:對于高外觀要求產(chǎn)品,首選高品質(zhì)純新料?;厥樟稀⑺诹媳壤^高會顯著降低熔體質(zhì)量、流動性、熱穩(wěn)定性,增加雜質(zhì)、黑點(diǎn)、色差、光澤不均的風(fēng)險。
批次穩(wěn)定性:選擇信譽(yù)良好的供應(yīng)商,確保不同批次原料的熔指、顏色、添加劑含量等關(guān)鍵參數(shù)穩(wěn)定,減少批次間色差和性能波動。
干燥處理:絕大多數(shù)工程塑料(如PA, PC, ABS, PET等)必須充分干燥,去除水分。水分會導(dǎo)致銀紋(水花)、氣泡、材料降解、表面霧狀等缺陷。干燥溫度、時間和露點(diǎn)需嚴(yán)格控制。
2. 材料特性匹配:
流動性:根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(壁厚、流程比)、模具復(fù)雜度和外觀要求選擇合適的熔融指數(shù)材料。流動性太好可能導(dǎo)致飛邊,太差可能導(dǎo)致填充不足、熔接線明顯。
收縮率:不同材料收縮率差異大,影響產(chǎn)品尺寸和縮痕程度。模具設(shè)計時已考慮標(biāo)稱收縮率,但材料批次間的收縮波動也會影響外觀(如縮痕深度變化)。
耐熱性/熱穩(wěn)定性:在料筒和熱流道中停留時間較長時,熱穩(wěn)定性差的材料易分解產(chǎn)生氣體、黑點(diǎn)、變色。
顏色與添加劑:色粉/色母粒的分散性、耐熱性、遷移性影響顏色均勻度和長期穩(wěn)定性。特殊效果顏料(珠光、金屬)對剪切敏感,工藝需特別注意。添加劑(如脫模劑、潤滑劑)過量可能導(dǎo)致表面油污、噴霜、影響噴漆或粘接。

三、 工藝控制 - 質(zhì)量的動態(tài)實(shí)現(xiàn)
即使模具和材料完美,不恰當(dāng)?shù)墓に噮?shù)也會毀掉外觀。
1. 溫度控制:
料筒溫度:在材料推薦范圍內(nèi)精確設(shè)定各段溫度。溫度過低導(dǎo)致塑化不良、流動性差、熔接線明顯、表面粗糙;溫度過高導(dǎo)致材料分解(黑點(diǎn)、黃紋、氣泡、強(qiáng)度下降)、熱流道漏料。熱點(diǎn)區(qū)域(如噴嘴、熱流道)溫度需單獨(dú)監(jiān)控。
模具溫度:
重要性:模溫是影響外觀(光澤度、熔接線強(qiáng)度、縮痕、內(nèi)應(yīng)力)的最關(guān)鍵工藝參數(shù)之一!
設(shè)定與控制:根據(jù)材料特性和外觀要求設(shè)定(高光產(chǎn)品通常需要較高模溫)。必須確保模溫均勻、穩(wěn)定。模溫過低會導(dǎo)致冷料紋、熔接線明顯、輪廓不清、光澤差、內(nèi)應(yīng)力大;模溫過高則周期延長、易粘模、脫模變形風(fēng)險增加。使用模溫機(jī)精確控制。
熱流道溫度:精確控制每個熱嘴和流道的溫度,保證熔體流動性和一致性。
2. 壓力控制:
注射壓力/速度:
速度:對表面外觀影響極大。高速注射易產(chǎn)生噴射紋(蛇形紋)、卷入氣體;低速注射可能導(dǎo)致流動前鋒溫度過低,產(chǎn)生冷料紋或熔接線明顯。通常采用多級注射:起始慢速(防止噴射)-> 快速填充(保證前沿熔體溫度)-> 末端減速(降低剪切、排氣充分、減少內(nèi)應(yīng)力)。優(yōu)化速度曲線是消除流痕、噴射紋的關(guān)鍵。
壓力:保證在設(shè)定速度下能完成填充。壓力不足導(dǎo)致填充不滿;壓力過大可能導(dǎo)致飛邊、脹模、內(nèi)應(yīng)力大。
保壓壓力/時間:
控制:保壓壓力通常低于注射壓力。壓力過低或時間過短導(dǎo)致縮痕、縮孔;壓力過高或時間過長可能導(dǎo)致過度充填(飛邊)、內(nèi)應(yīng)力增大(產(chǎn)品變形、開裂)、澆口附近應(yīng)力發(fā)白。需要根據(jù)澆口凍結(jié)時間設(shè)定保壓時間。
背壓:適當(dāng)背壓有助于熔體塑化均勻、壓實(shí)、排出熔體中的氣體,減少銀紋、氣泡和顏色不均。但背壓過高會增加剪切熱,可能導(dǎo)致材料降解。
3. 時間控制:
注射時間:由注射速度和填充量決定。
保壓時間:見上述保壓部分。
冷卻時間:對生產(chǎn)效率至關(guān)重要,也影響產(chǎn)品變形和殘余應(yīng)力。必須確保產(chǎn)品充分冷卻固化到足夠剛度才能頂出,否則會變形、頂白。但過長會降低效率。優(yōu)化冷卻時間需要平衡質(zhì)量和效率。
周期時間:各段時間總和。穩(wěn)定性很重要,波動可能導(dǎo)致工藝條件漂移,影響外觀一致性。
4. 其他關(guān)鍵控制點(diǎn):
螺桿轉(zhuǎn)速與背壓:影響塑化質(zhì)量和熔體溫度均勻性。
松退: 防止流涎,但退量過大會吸入空氣,導(dǎo)致下一射銀紋或氣泡。
鎖模力:必須足夠防止脹模產(chǎn)生飛邊,但過大浪費(fèi)能源并加速模具磨損。應(yīng)在剛好能壓合分型面不產(chǎn)生飛邊的最小值附近。
環(huán)境與設(shè)備穩(wěn)定性:車間溫濕度、設(shè)備(注塑機(jī)、模溫機(jī)、干燥機(jī))的穩(wěn)定性對工藝重現(xiàn)性至關(guān)重要。
四、 生產(chǎn)操作與維護(hù) - 質(zhì)量的持續(xù)保證
1. 模具維護(hù):
定期保養(yǎng):清潔、潤滑運(yùn)動部件(導(dǎo)柱、頂針、滑塊),檢查并修復(fù)磨損、銹蝕。
型腔清潔:定期清潔型腔表面油污、殘留物、銹跡,保持表面光潔度。
拋光修復(fù):對于高光面,需定期檢查和重新拋光以恢復(fù)光澤。
水路清理:定期清理冷卻水路水垢,保證冷卻效率。
2. 設(shè)備維護(hù):確保注塑機(jī)、輔機(jī)(干燥機(jī)、模溫機(jī)、機(jī)械手)處于良好工作狀態(tài),參數(shù)控制精準(zhǔn)。
3. 規(guī)范操作:
工藝參數(shù)記錄與監(jiān)控:詳細(xì)記錄和監(jiān)控關(guān)鍵工藝參數(shù),出現(xiàn)異常及時調(diào)整追溯。
首件檢驗(yàn):每次開機(jī)、換模、換料后必須嚴(yán)格進(jìn)行首件檢驗(yàn),確認(rèn)外觀、尺寸合格后方可批量生產(chǎn)。
過程巡檢:定期抽檢產(chǎn)品外觀質(zhì)量,及時發(fā)現(xiàn)異常(如黑點(diǎn)、缺料、色差、飛邊等)。
環(huán)境控制:保持生產(chǎn)環(huán)境清潔,減少粉塵污染產(chǎn)品表面。
4. 質(zhì)量檢測:
建立外觀標(biāo)準(zhǔn):明確界定可接受和不可接受的外觀缺陷(如劃痕、縮痕深度、熔接線可見度、光澤度范圍、色差ΔE值)。
使用合適工具:如標(biāo)準(zhǔn)光源箱(評估色差)、光澤度計、放大鏡、甚至AOI設(shè)備。
人員培訓(xùn):檢驗(yàn)人員需經(jīng)過培訓(xùn),理解標(biāo)準(zhǔn),判斷一致。