《多组份注塑成型》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多组份注塑成型（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、多组份注塑成型各种方法的比较本文由 Ferromatik Milacron公司提供图 1 K-TEC 155-2F注塑机锁模力为 1550 KN。通过将创造性的解决方案应用在各种生产过程中，多组份注塑成型正在进入一个极具吸引力并迅速成长的市场。虽然这些方式，基于不同的应用，尚具有各自不同的优点和不足，但同时相互间也在互补和协调。总的来说，因所成型的制件兼有不同的特性，可以预计多组份注塑成型的应用极具实用性。与其他加工方式相比，多组份注塑成型的的制品更关注制品的质量和可行性。其应用领域包括 多色化通过多种颜色材料的注塑成型实现永久性着色，用于标识，色彩设计和装饰效果； 影响并获得机械结构的稳定性
2、； 获得具有特定物理和化学特性的表面，例如防腐，导电，电磁屏蔽，气体阻隔(隔氧)，吸潮，防紫外线； 通过使用适宜人手抓握的材料改进整个制件或制件局部的手感； 集成密封功能多组份注塑允许在主体零件上直接成型各种形状和尺寸的密封件； 制造可活动的连接部件； 通过芯层发泡改进厚壁制件的成型质量。各种多组份注塑成型技术的概述各种复杂的多组份注塑成型可以被划分为两大类三明治成型 (Sandwich Molding) 和覆盖成型 (Over-Molding)。在覆盖成型方式下，两种不同的材料被紧挨地注塑在一起(例如不同的颜色，不同的的硬度，不同的物理特性等等)。每种材料的几何形状均由相应的模腔型面决定。也
3、就是说另一种材料被紧挨着注塑在已经成型的主体材料上。预制件和后续制件的形状由模具型腔决定。在三明治成型方式下，虽然两种材料也是被注塑在一起，但后进入的材料总是被注入早前已经进入模腔但尚未固化的材料内部。三明治注塑成型并非所有形状的制件都适合三明治成型。能否应用主要取决于充模过程及由此获得的每一种材料的分布情况。由于其顺序平滑的充模特性，碟片状和柱状的制品将非常适合。如制品形状易产生不平滑的顺序充模，或带有过多的尖角和筋肋，将只能获得极少量的芯层料比例，因为这些过多的突起面是芯层材料无法进入的。机械结构方面不够稳定的材料如 TPE 所成型的制品通常也不适于次种应用。在采用多模腔的三明治成型过程中
4、，维持一个最优的充模分布的均衡性非常重要。因为只有这样外层和芯层材料的分布才能够从一个模腔进入另一个模腔。相对于覆盖成型，三明治成型过程中两种材料的相融性更为重要，因为材料间的机械连接实际上是不可能的，材料间应具有良好的粘合性。 使用覆盖成型的方式制造零件尽管初始投资较高，覆盖成型的方法仍特别适于采用顺序分步成型或模具内装配成型，从而获得更具可行性的产品设计和较低的公差累计。 模具技术在覆盖成型加工中，一个预制件 (Preform) 总是被首先注塑成型并通常在模具内进行旋转。通常来说，预制 图 2 使用非相融性材料注塑成型的通风装置搭盖。件所旋转插入的下一个模腔只是部分地环绕在预制件周围并留出
5、空间以成型零件的后续部分。预制件的旋转可通过一个单独的转盘或由模具内的旋转机构完成。覆盖成型的另一种特殊形式即所谓的模芯回退成型 (Coreback)，在这种情况下预制件不是被转移去模具内的下一个位置，而是通过精确的模芯回退在预制件旁边制造出额外的模腔空间。第二种材料随后被注入到这个扩大了的模腔内并同预制件固化连接在一起。模芯回退成型的好处在于不再需要复杂的旋转机构，模具可以相对较小。这种技术的不足在于由于各组份所成型的几何形状方面的结合限制，两种材料必须是相容的。因此两种材料间通过结构相互连接的方式只在一定程度上可行。使用行模处于经济性的原因，行模 (Lathe Mold) 的应用正在不断增
6、加。根据模具的结构，在这方面有一些不同的特点。所以在此特别对不同的模具结构加以说明。与模芯回退成型技术相比，行模的优势在于为产品设计提供了更大的自由度。与旋转成型技术相比，行模的优势在于预制件更容易定位，并且可能达到更短的成型周期。 图 3 采用两种材料由 K-TEC 450-2F注塑机(锁模力为 4500 KN)注塑成型的发动机室。行模的一个变种是在同一方向上不断旋转动模部分。这种方式特别适用于无法通过旋转动作来进行加工的多工位模具。但是这种解决方案需要复杂的定位，冷却和液压技术。连续旋转的方式也不允许任何线路和管路连接。最简单的情况是通过一个旋转的模芯来转移预制件，例如将预制件通过一个结合
7、了顶出功能的模芯从动模内升起，然后通过一个旋转动作将其转入下一个工位。当提升动作完成时，它被准确地定位在动模内。最复杂的解决方案是在一个转台上移动整个动模。其缺点是与内置的转芯设备相比，增加了成本。一个新的发展动向是带有旋转的中央模板的水平旋转技术 (Horizontal Turning)。这种旋转模块带有一个专利的支撑系统并且安装在注塑机的前后模板之间。预制件首先在第一个分型面所在的模腔内制造。模具打开后，他们保持在可转动的中央模块上，并能在模具完全打开时跟随整个中央模块作 180 度的旋转进入第二个分型面所在的成型面内。当模具再次合上时，第二种组份被注入到第二个分型面所在的模腔内并成型在预
8、制件上，这样完整的零件就成型了。这种系统进一步的发展即所谓的立方技术(Cube Technique)。这种技术的好处是当注塑过程在围绕垂直轴线转动的工位 1 和 3 上进行的同时，其他的加工处理可以在工位 2 和 4 上展开。使用以上旋转技术，在提供相同的模腔数量前提下，设备所需要的锁模力能够减少大约 40%。图 4 以回收物料，使用单三明治成型方式生产的椅背。结构和工艺 组份间的几何-机械连接在不同的组份间创造混合的可能性之一是形成一种几何-机械连接，例如两种材料的结合面在几何形状上通过一种使他们彼此无法机械分开的方式连接在一起。特别是当材料很少或没有弯曲强度时，这是唯一可行的模具内的连接技
9、术。实际的几何形式的相互连接方式是通过使第二种材料在熔融状态下简单地进入第一种材料的几何空隙实现的。看起来就像是流动进入一个由额外的模芯所创造的区域，而正是在这里产生了由暗钩和覆盖所造成的连接。从外面看，流道的长度，壁厚的比率和浇口的位置都准确可见。考虑到由预制件所形成的软的芯子，不合适的浇口层可能产生过高的熔体压力，并导致预制件的变形，因为此时其他的型腔尚未被填充。在硬-软结合的情况下，必须确保硬组份的几何形状，在必要的结合表面上为软的组份提供充分的机械稳固性。在此，准确定义硬软组份的面积是无法回避的。 相融性材料的连接相融性材料进行多组份连接的混合方式主要是基于一个熔合的过程，在此各组份的
10、分子链得以相互绞合。由于组份间在熔融状态下的接触时间很短，这种分子链绞合的深度实际很少。在覆盖成型情况下，通过分子链绞合所获得的好的稳固的连接更为复杂，因为事实上，最初的冷的预制件需要被后进来的融体所融化。在计算完成熔接所需要的传热量后，预制件壁厚较薄时所得到的稳固连接较之覆盖件壁厚较薄时要容易得多。预制件 第二种组份的厚度的厚度 1.2 0.8 0.51.2 粘合一般 粘合一般 无法粘合0.8 粘合一般 粘合一般 粘合差0.5 粘合好 粘合好 粘合一般壁厚对相融性材料的粘合强度的影响。 覆盖成型方式的应用领域覆盖成型方式的应用可见于各种不同的领域。玩具，化妆品包装，牙刷刷柄，电器工程的开关元
11、件，汽车内饰件，微型机械齿轮等等都大量采用覆盖成型加工，几乎没有其所不能应用的领域。总结注塑成型各种复杂功能的部件而不需任何复杂的装配工作 - 这都是多组份成型技术经济性方面的优势。最图 5 覆盖成型方式的应用可见于各种不同的领域，牙刷刷柄就是其中一种。终产品在技术和经济两方面的发展要求所牵涉到的各方面进行的密切的合作。用户，工艺人员，材料供应商，设备制造商，当然还有模具商之间的协调是在这个快速成长的市场上不断推出新的，创造性的解决方案必不可少的前提。Milacron International Marketing Company电话(86-10) 6590-0105 传真(86-10) 65
12、90-0110电邮 Injecting complex functional parts without any complex assembly work - these are the economic advantages of multi-component techniques. The development of a technically and economically sophisticated finished product requires close co-operation between the user, plastics processor, supplier of raw materials, machinery manufacturer and of course the tool-maker.
