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1、双射注塑一 简介双射注塑（Bi-color injection）顾名思义就是一个部件用两种塑胶注塑来实现。广义的双射注塑包括over molding,通过普通的注塑机，两次注塑来实现，狭义的双射注塑是指利用双射注塑机，将两种不同的塑料在同一机台注塑完成部件，常见的是旋转式的。前者对设备要求不高，但是生产效率低下，基本只适用于要求不高度软、硬胶两种材料的成型1，后者的适用范围和产品质量好，生产效率高，是目前的趋势。我们主要介绍以双射注塑机注塑的双射注塑。这样我们首先从认识双射注塑机和双射注塑模具。注塑机的动模侧的转盘如下图所示，上面可以固定两个模具的动模，有两组和顶杆，它可以在开模后，先是将第二
2、射的动模产品顶出，机械手取出产品，接着将上面固定的两套模具的动模旋转，从而将第一射完成的产品放到了另外一边，准备第二次注射，而第一射的动模侧换成了空的。周而复始，产品不断完成注塑。注意点是，第一次注塑时候，第二射是将整个模腔填满，注意脱模。当然注塑机在定模侧拥有两个料管，分别注塑不同的塑料。双射注塑的模具拥有自身的特点：1. 动模是一样的，因为是旋转的，需要交换的，所以必须是一模一样的。所以先成型的是动模侧的先成型的一般都是靠动模侧的（有特例，成型时候型腔可以不一样2）2. 模具的第一射的流道注塑完成后，是不能留在模具上的，最好是热浇道，不然也是可以用机械手抓取的，最差的也是潜伏类浇口，可以自
3、动脱落，否则会浇口在上面第二射没法阖上模具。3. 产品两次射出，产品开模后，第一射必须留在动模侧，这个比较好理解，如果留在了定模侧，旋转就没用了，就变成了单色注塑机了，就一般情况而言，一般都是选择将两射的产品都是留在动模侧的，所以模具需要开闭器、拉杆等实现顺序开模，先拉开定模侧，在定模侧需要加顶出机构，4. 两组冷却系统，因为双射注塑的要求两种材料不一样，原则上要求第一射的材料的温度比第二射高出60度，可以根据实际情况而定，这个后面再讨论，因为材料不一样，模具的模温不一样，所以需要配备两套冷却系统。二 设计要点 了解了注塑机和模具以后，我们下一定面接着讲下双射产品设计的要点，双射注塑中有无透明
4、材料是完全不同的做法，另外如果透明材料是做主镜片是其中最难的。下面让我们从简单的说起，硬胶和软胶的组合，在手机应用就是做塞子等。2.1 软硬、胶双射设计1.两种材料必需熔点存在一定的温度差，一般推荐值是60度，视具体情况而定，建议至少保证30度以上的熔点温差，第一射材料的熔点温度较高，否则很容易第二射的材料将第一射材料融化。对于这一类注塑很容易实现，一般第一射是PC或者PC/ABS，第二射是TPU或者TPE等。PC厚度需要预留0.6-0.7mm，软胶预留0.4mm以上。2尽量加宽接触面积，做些沟槽等，增加粘合力，避免分层和裂开等问题；还可以考虑在第一射采用抽芯，将第二射部分材料注塑到第一射里面
5、，增加贴合的可靠性；第一射的模具表面尽量做粗糙，让模具厂在贴合表面部分用电极粗加工夏米尔VDI24#电火花纹路到位，不用抛光。3. 小零件提高成型效率，尽量考虑第一射用热浇道来做，模具可以做的比较小，潜伏式浇口料头乱飞，旁边还有一套模具，容易出问题，三板模效率太低，并且浪费材料，具体可以视厂家的条件而定。2.2 透明的和非透明的双射设计接着一种就是透明材料和非透明材料组合的情形，这种里面透明材料可以作为装饰用，或者只是用来做小屏镜片。2.2.1小屏镜片的双射设计其中以做小镜片的比较简单，主要是用在翻盖机的翻盖面壳，机器带副屏的情形，需要采用第一射做非透明的，第二射做镜片，注意点就是尽量拉开产品
6、材料的温度，第一射尽量用PC，最好是SABIC的PC，熔点高，第二射用PMMA,关键点是，PMMA在浇口处会从PC上面流过，不要融化掉PC就可以。双射成型模具的动模在注射时候，动模型腔是不一样的，利用定模侧的顶杆，将动模侧的类似抽芯的机构顶开形成小镜片的腔体，来成型小镜片。2.2.2装饰用的透明和非透明的双射设计作为装饰用的也是第一射注塑非透明材料，第二射注塑透明材料，非透明材料常用的是SABIC的PC,料温较高，第二射透明材料选择PMMA，或者温PC，视项目的需要，PC需要喷涂UV来保护，PMMA可以选择UV或者强化，如果表面有字符，则必须选择UV。这种双射注塑，一般材料的厚度总厚度需要在1
7、.5mm以上，透明件的厚度至少0.8mm，太薄了没有深度的感觉，达不到预期的效果，并且再薄注塑缺陷会明显，非透明件的厚度需要在0.7mm以上。非透明件的材料颜色尽量选择浅色，深色特别是黑色，会吸收光，没有深度感觉，就和用深黑素材喷UV的感觉差不多，这点需要注意。大面积的透明件，需要注意点是孔尽量的少，在双射注塑后，侧着看，透明的距离比较长，很难看，如下图所示,一般是将透明件做薄，透明件在最顶端只做0.5mm，做曲面接顺，不能简单倒角处理。另外透明件如果在边上因为IO等如果有缺口，而透明注意顶部透明件的宽度需要一致。因为非透明件的厚度有限，机壳的结构尽量简化，尽量将壳子上筋条等做薄，可以的话尽量
8、保证在机壳壁厚的0.8一下，差不多只有0.5-0.6mm的样子，避免缩水。在壳子边缘的地方在高低温循环冲击的时候，容易脱落或者开裂现象，看起来就像玻璃碎了的样子。需要在边上的地方把透明的稍微做薄，如果不介意外观的，可以将非透明的将透明的包起来，或者稍微有点台阶，将透明的稍微收点。因为共用动模，两射的分模线需要是在同一面上，简单说我们之前在机壳底面倒圆角是不可行的，两射的分模面会不一致。 另外就是注意浇口和浇口加工，透明材料的浇口第一选择是将透明材料延伸到非外观面，缺点是一小段透明的地方没有遮挡（可以用麦拉或者笔涂的方式遮挡，磨砂或者雾面不明显），好处是不会因为浇口切的不好，弄的外观面有亮晶晶的
9、像玻璃裂开的东西；目前也有将浇口用侧浇口做在两侧，注塑完后用CNC铣床加工，但是这个是冷却后的加工，对两件的紧密性有影响，需要测试验证；另外方案就是模具成型的时候，开模同时热切。如果是直板机，按键建议使用P+R按键，按键区域没有筋条的，这样前壳只有一个大的孔，孔多了结合线比较多，孔的地方因为透明件的原因也不是很好看，尽量避免孔很多。 测试方面注意跌落测试和冷热冲击测试，两个测试很容易引发两件的脱开。2.2.3 主镜片一体的双射设计最难的形式是双射注塑，透明的部分用来做镜片，除了上面的全部需要满足外，多了个镜片，难度比之前的所有的难度上升了一个量级。具体体现在：有主镜片作用时候，有透光率的要求、
10、抗冲击（直板机）和耐刮擦的要求。首先从满足透光率说起，为了获得更好透光率要求透明材料要求注塑的非常好，如果第二射注塑透明材料，它需要从非透明的材料上面流过，并不是担心融化问题，而是注塑的东西表面是没有模具型腔的那么均匀，是有缺陷的，特别是中间那块透明的地方都是塑料从很长的不平的表面流过来，镜片的地方是机壳最后的地方，最难成型的地方。另外材料需要充实两个不同温度材料组成的型腔，已经注塑的第一射和模具温度是不一样的，会进一步激化产品的内应力、结合线等的问题，所以从保证产品性能的角度上面来说，第一射必须透明材料。第一射注塑透明材料会给模具带来难度是非常之大的。原因如下：A. 模具必须是倒装模具B.
11、因为第一射是透明的，是不能像普通 模具上面布置顶针的C. 因为镜片在上面，第一射的动/定模和第二射的动模表面都你是镜面抛光，需要注意的是模仁的型腔面的全部，下面说下上面的3个问题带来的问题，先解析下为什么一定是倒装模，原因很简单因为动模的模具是一模一样的，先成型的除了一种前面的特例以外都是先成型靠动模侧的。接着提下透明件的浇口问题，因为是第一射成型，模具又是倒装的，必须需要有一块非外观面来做浇口，第一射最好是定制的热浇道，三板模的话，因为是倒装的，模具的流道特别长，温度损失特别严重（之前我在宏讯的时候客户模具报价太低，只能做冷浇道，从后来看来是很大的败笔，导致中间镜片地方因为流道太长，料到内部
12、太冷，加上中间厚度为了钢球测试做了1.2mm，成型时候经常出现流痕）。第一射的顶出机构需要沿着透明件的边或者做特别大的顶块，并且和模仁配合需要非常好，否则表面就是分形线；因为第一射的顶出机构顶到的表面是第二射和透明接触的面，所以顶出机构是不能打油的，再就是模具是转的，要求整个模具可能掉油到模仁上面的都不能打油，否则油会沾到第一射和第二射结合的面，产品表面有痕迹，需要模具的顶出机构和相关配合地方镀上自润滑的材料。再就是模具镜面抛光的地方太多，非常容易损坏，并且抛光非常麻烦。接着讲下为了镜片的抗冲击给产品成型带来的麻烦，整个零件其它地方可以分别做0.7左右的厚度，但是镜片的地方不行，没有一定的厚度
13、过不了测试，之前我们做了1.2厚度，这个地方离浇口一定会很远，面积大，最好用热浇道，否则很容易出问题。再就是耐刮擦的问题，是镜片以后，硬度要求不一样了，需要做到2H以上，方案一是硬化（针对透明材料是PMMA），方案二是喷UV油漆，硬化的问题是在于前壳这么大一个零件个肯定是有LOGO或者字符什么的，因为零件的内部部分是非透明的，需要将字符印在表面，无论是你先做印刷还是先硬化，字符都是过不了刮擦测试的。这样要求产品只能喷UV油漆的，流平性能和透光率最好的UV油漆是立邦用在苹果NANO上面的那款，流平性能的确很不错，但是会稍微有点发黄现象，这是所有UV油漆的通病，其他的油漆喷上去橘皮会让显示屏的效果
14、惨不忍睹。顺便提下，无论是表面硬化还是UV硬化，是没办法遮盖结合线的。如上所言，这种双射注塑件，材料方面要求如下,第一射用SABIC的耐磨PC：DMX9455A，这种材料耐刮擦，在喷UV后，能达到很好的硬度，耐刮擦也是非常不错，有良好的透光性。第二射的非透明的采用SABIC普通PC，不能是防火等级的。另外的一种搭配是DOW的透明PC和PC/ABS组合，以上两种在索尼的PSP上大量使用，第一种搭配SABIC是可以对外销售的方案，DOW的方案索尼有销售限制的。第一射材料的厚度建议0.8以上，第二射不小于0.7mm，筋条宽度0.5-0.6mm。模具方面，模具采用倒装的三板模具，模具顺序开模，推荐采用
15、气压缸，比较可靠。第一射浇口推荐使用定制的热流道，这样透明件的表面质量有比较好的保障。模具的镜面抛光粗抛光，必须使用电火花机台来加工，精抛光可以人工加上辅助设备来做。第一射顶出不能使用顶针顶出的，面拆开就会有分形线，必须使用整体式的顶块来实现顶出，需要先与模具厂检讨清楚，达成一致。模具的顶出机构推荐采用自润滑涂层，不要打油 。第一射为透明件后，透明件必须在机壳上有预留的地方进胶（非外观面的区域），不能放置在侧边，否则第二射没办法封胶。喷漆方面因为有镜片在，只能喷UV，目前业界流平最好是立邦的，曾经在apple的NANO上面使用，其它的UV橘皮严重影响镜片的透光性。反光看的时候也是很难看。喷漆时
16、候镜片处保护膜，推荐使用日东的R100,便宜并且能抵抗UV烘烤时候的高温。产品的防尘处理，产品需要在IML镜片同样的无尘环境加工，否则灰尘容易弄坏模面，注塑后镜片区域无论在什么加工阶段都需要是遮蔽的，单独的保护膜，其它地方视情形加相应的保护膜，因为这个保护膜，热熔螺钉需要注意，贴了保护膜后，会有影响。产品的模切件必须在无尘环境加工，套上PE带，组装在也是在无尘环境。成品需要先用保护膜遮盖顶部，再用PE袋保护。大的PE袋包装后再入箱。3.总结透明的大的双射注塑对于结构设计而言是需要注意的地方A. 浇口位置的预留,和模具厂达成一致B. 材料厚度推荐使用透明的0.8mm以上，非透明的0.7mm以上，非透明的尽量采用浅色，有LED灯时候注意遮光C. 透明件分模面和孔的地方宽度一致，宽度推荐0.5mm，曲面接顺，避免侧面看，能透过很远，不美观
