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高光無痕注塑模具設計十大要素!

來源:未知  作者:管理員  點擊數:次  日期:16-10-31 09:34

目前,絕大部分的家用電器外觀零部件都是注塑成型得到的。在注塑過程中,易出現熔接痕、氣痕、變形等缺陷;高光無痕模具能夠解決上述缺陷。下面我們就一起來看看高光無痕注塑模具設計十大要素。

 

高光無痕注塑的原理

1.溫度較高

模具成型對溫度要求較高(一般為80℃-130℃左右),在注塑轉入保壓后改用冷卻水,使模具溫度降至60-70℃。較高的模溫下保壓成型有利于消除熔接線、流痕、產品內應力等缺陷。因此模具在工作時需進行加熱處理,為了防止熱量損失,通常都會在定模側加隔熱板。

2.模腔表面極度光亮(一般為鏡面2級或更高)

高光模具生產出的產品可以直接用于裝機(裝配),無需做任何表面處理。因此它對模具鋼材及塑膠材料的要求都很高。

3.熱流道系統的熱噴咀較多

每個熱噴咀必須帶封針且有獨立的氣道,通過電磁閥及時間繼電器等進行單獨控制,實現分時進膠,從而達到控制甚至消除熔接痕的目的,控制方式復雜。

4.加熱方式

模具加熱的方式通常有水蒸氣(熱水)加熱和電熱棒(管)加熱兩種。水蒸氣(熱水)加熱方式是通過特定的溫控機在注塑過程中給模具輸入蒸氣(熱水),從而使模具快速升溫;在注塑完后用冷水冷卻模具,使模具快速降溫。電加熱的方式與水加熱溫控機,在原理上是一樣的,就是熱源不一樣,電加熱是二次能源,水加熱是三次能源,按原理來說電加熱能源損耗少,利用率高、節能效益好。使用方便、所以說:如果是平板(面)產品還是采用電加熱方式實慧。

圖:水蒸汽加熱


圖:加熱棒加熱

模具材料

1 .產品表面普通要求的模具材料可用:NK80(日本大同)等;

2.高光要求材料選用:S136H(瑞典)、CEANA1(日本)等;

3.NK80可不用淬火處理;S136H應在粗加工后淬火至52度;CEANA1本身具備42度也不需要淬火處理(建議用此鋼材,因不影響后續加工或改動);

4.德國葛利茲品牌中也有不錯的選擇:CPM40/GEST80

圖 高光模具
 

模具水道設計

1.水道孔徑大小設計

水道采用5-6mm大小的孔徑;水嘴用1/8或3/8的牙(模具側),另一側用3/4英制螺紋(老式接法);管件材料用不銹鋼管;現在我們改成一進一出,分流口最好是做在模具內,接口采用能徑用DN25連接,這樣熱能損耗少,操作方便、接口方便。

2.產品面設計

水道一側離產品面一般選用5-6mm;選大了對模具升溫時間有影響,選小了對模具的強度有影響。水道平行產品面須要平均勻排布(原質中心15mm等距離分布)熱電偶應設計在兩水道中間,深度在50mm以上,最大不超過去100mm,視模具定結構而靈活掌握。每套模具PT100是一配一的,保持它的準確度,必須把它插到模具型腔模仁內,并加以固定。用引線連到模具外側,再連接到溫控機插座上。

3.模具水道接頭設計

模具水道接頭必須設計在模具上下側端或后側端;操作側(站人一側)不允許有水道進出口或水管排布,避免管子破裂湯傷生產人員。切記!

4.模具進出水嘴設計

模具進出水嘴處采用分流板設計,水熱模具溫控機系統只有一進一出接口,以減少過多的水管連接,減少熱能不必要的損耗;且達到**與節能的目的。且波紋管外表用隔熱膠帶纏繞,起到保溫與**的作用。

5.模具的施工孔洞

模具的施工孔洞(不要的孔洞),要用堵頭堵塞,確保不漏氣漏水,方法是先用銅堵,然后再用錐度喉牙加耐高溫膠密封;高光模具對冷卻水道的排布比較講究(水熱模具水道是共用的),好的水道排布不僅可以大大提高注塑效率,而且在改善產品質量方面也起到重要作用。高光模具的水道不僅要均勻而且必須要充分(要有足夠的數量)。

這樣對模具升溫就很快;同時,采用加長水管直接將模芯運水引出而不采用密封圈,這樣可防止模具長期在高溫下作業,致使密封圈老化,也可降低許多模具的維修成本。值的一提的是,高光模具的運水管必須采用耐高溫材料(250℃)波紋管。

高壓1.6Mpa的波紋管,以防止高溫高壓下水管爆裂。對于圓型產品采用環形運水;對于長條形產品采用平行運水水道。對于高度落差大的產品采用水井形式;對于異形產品采用與產品外型一至的三維運水方式。

 

模具隔熱系統

1.模具鑲芯設計

模具定模鑲芯或動模鑲芯四面要做到掏空處理;?蚺c鑲芯要有一定的間隙(視模具材料的熱膨脹系數,單面1mm)。防止?蚺蛎,以減少模芯于?虻慕佑|面,做到使熱能損耗最小化;模芯與?虻逆i定采用斜契式或其它類似方式,前端采用隔熱效果明顯的粉塵樹脂或其它材料(如石棉板)。

2.?蛟O計

?蚺c鑲芯的詳細結構,?虻睦鋮s水非常重要,為防止模仁中的熱能傳至?,要在靠近導柱位置,上下排布一圈運水

3.導套設計

導套運動部位盡可能采用石墨材料或者把導柱前端避空處理,配合處只要保證25mm長度就足夠了;

 

模具澆口設計

模具澆口設計要盡可能地減少熔接痕,并有利于排氣及減少剪切。對采用水加熱溫控機的模具,澆口尺寸要開得大一些并且盡量采用大澆口進膠,在不影響產品機能及成型效率下,澆口應盡量縮短其長度、深度、寬度。

1.澆口過小

若澆口過小,則易造成充填不足(短射)、收縮凹陷、熔接線等外觀上的缺陷,且成型收縮會增大。

2.澆口過大

澆口過大,則澆口周圍產生過乖的殘余應力,導致產口變形或破裂,且澆口的去除加工困難等。

最好選用一個澆口,除非流動比超過實際的極限。樹脂的流動長度曲線圖,將會提供在某一確定的成型條件下材料的流動長度。多個澆口經常產生熔接線與熔接痕。除了長、窄的產品,采用單澆口將會確保更一致的材料、溫度、保壓分布,以便更好的配合的效果。

 

模具排氣

盡可能的在產品周圍相隔10mm為一段,均勻分布開排氣槽,深度為0.15mm;產品中間貼面也需要排氣設計。

 

模具的分型面配合

因為高光模具的溫度高低有很大的落差,所以貼面配合要求較高,同時要減少貼面的面積,分型面四周有10mm配合就夠了。

 

加熱棒(管)高光模具設計

1、在澆口處上下側要有電熱棒(管),冷卻水孔一般為6mm(能大更好);兩水孔中心距離為15-20mm;加熱棒壁離產品表面距離為5mm,兩加熱棒之間的中心距離為20mm;冷卻水于加熱棒壁距離為6-8mm,有條件的話最好與電熱棒穿插排布。

2、內模腔運水可以用耐高溫密封圈密封或者采用硬密封方式。

3、加熱棒直徑為4.92mm,模具設計時為5mm,裝配加熱棒前先用5mm的頂針磨刃口把加熱棒的毛刺去掉。

4、模具進出水嘴處采用與水蒸汽加熱模具一樣的分流板設計(冷卻水),因為電熱模具控制系統只有一進一出的水路管道。

 

高光模具對產品的要求

高光模具對產品結構要求很嚴格,越光亮的產品對光的折射效果越敏感,表面稍有缺陷很快就會被發現,因此如何解決縮水問題是高光產品的首要問題。一般的產品筋位厚度不超過主體膠位厚度的0.6mm倍便不縮水,或者說縮水較小不易被發現,可忽略不計。但對高光產品而言,這樣的要求遠遠不夠,還需將產品筋位的厚度減小到不超過主體膠位厚度的1倍,對于螺絲柱位還必須做火山口式斜頂結構。

 

高光模對塑膠材料的選擇

目前常用高光塑膠材料一般是ABS+PMMA和ABS+PC、PMMA、ASA等。

作為常用的機殼材料,ABS+PC的產品在耐沖擊性、表面光澤度以及硬度方面都比HIPS好,所以在生產高光產品時,通常選用的是高光ABS材料。如果需要耐候,可以能會選擇ASA,在硬度方面可能就會選擇PMMA合金材料。下面就具體說一下ABS材料。

1.ABS的熔體粘度如何控制?

ABS屬于無定形聚合物,無明顯熔點。由于其牌號品級繁多,在注塑過程中應按品級的不同制訂合適的工藝參數,一般在160℃以上,270℃以下即可成型。在成型過程中、ABS熱穩定性較好,可供選擇的范圍較大,不易出現降解或分解。且ABS的熔體粘度適中,其流動性比聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)等要好,而且熔體的冷卻固化速度比較快,一般在5~15秒內即可冷固。

2.ABS的吸水率如何控制?

ABS的流動性與注射溫度和注射壓力都有關系,其中注射壓力稍敏感些。為此,在成型過程中可從注射壓力入手,以降低其熔體粘度,提高充模性能。ABS因組分的不同,吸水及粘附水的性能各異,其表面粘附水及吸水率在0.2%~0.5%,有時可達0.3%~0.8%之間,為了得到較為理想的制品,在成型前作干燥處理,使含水量降至0.1%以下。否則制件表面將會出現氣泡、銀絲等瑕疵。通常塑膠材料需要加1%金屬粉提高高光金屬效果。

 

文章版權歸原作者所有,艾邦高分子整理編輯

 

 
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