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薄壁注塑五大要点分析

作者: 苏州善德宸信 编辑: 苏州善德宸信 来源: 苏州善德宸信 发布日期: 2020.11.20
信息摘要:
注塑行业中通常把壁厚小于1mm的注塑产品称之为薄壁件,把这个工艺叫做薄壁注塑。薄壁注塑与传统注塑相比,顾名思义在制品的壁厚上薄了很多,但更为…

注塑行业中通常把壁厚小于1mm的注塑产品称之为薄壁件,把这个工艺叫做薄壁注塑。薄壁注塑与传统注塑相比,顾名思义在制品的壁厚上薄了很多,但更为核心或者专业的区别是在于流长比的差异(通常把主流道产品成型最末端的流程称为 L,产品的厚度为tL/t 称之为流长比),当 L/t>150时,可以称为薄壁注塑。

薄壁注塑因为独特的外形特征,其产品设计、机器选择、模具制造以及成型工艺等方面都有不同的要求,且每个步骤都将影响最终的制品质量。


1、薄壁注塑的高流动性材料选择

在材料的选择方面,由于包装类薄壁产品厚度在0.6mm以下、流长比一般大于 200,因此薄壁注塑成型周期很短,成型过程中制品冷却非常迅速,要求材料有非常高的流动性,才可实现快速注塑、填充。目前薄壁注塑主要用到聚烯烃材料,如PP PE,另外PETPS PAABS PC等也适用。

2、薄壁注塑产品设计考虑进胶口排布

薄壁注塑的产品设计要特别注意进胶口的排布,尽量让进胶能够平衡,整个产品的填充能够均衡。另外在排气的设计上也要特别考虑,对于一些产品比较宽,壁厚又比较薄的产品可以采用排气片的方式进行排气。注意排气片的排布尽量垂直于最终汇合结合线,这样可以最有效的增加排气效率。比如手机电池壳,因为手机的厚度越来越薄,对于电磁壳也是希望能够将厚度做的尽量薄。所以在电池壳的背面通常会做排气片,在填充困气时可以将气体有效的排出模具。

3、薄壁注塑选用高速机

薄壁注塑的机器需要选择高速机,可以选择带有增速机构的机器。比如螺杆柱塞式就是很经典一款薄壁注塑机器,采用螺杆储料,柱塞射胶,成型的注射速度快,可以很好的满足薄壁注塑的成型需求。另外一些氮气增速、油缸增速等设备也是可有作为薄壁注塑的机器选择。为满足快速充填的要求,要求薄壁注塑机具备以下条件:

注射压力要高,为200兆帕以上(一般注塑机压力在200 兆帕以下);锁模力大,合模机构在每平方英寸制品投影面积上提供的锁模力为5-8吨(常规是3-5 吨);响应速度快,据了解注射速度最高为2200mm/秒,响应时间为11 毫秒等。

此外,薄壁注塑机的合模机构还具有更高的运动精准、平稳性要求。包装领域通常采用模内贴标工艺,在注塑之前,快速在型腔内精准放置标签同时把成型好的制品取出来,这需要配合高效率的机械手动作,要求开合模动作精准、快速响应和运动平稳。

4、薄壁注塑的模具用材、排气槽及浇口设计

薄壁注塑的产品模具需要考虑的因素比较多,如模具材质,模具排气,浇口等。首先模具的材质非常重要,因为薄壁注塑通常是采用高压快速填充的,所以材料对模具表面的冲击会特别的剧烈,因此通常需要采用硬度在HRC55 度以上的钢材,同时需要对材料进行热处理,这样可以有效的防止模具的磨损。

模具表面的抛光也非常重要,能够抛光的位置尽量进行抛光,这样可以减少流动阻力,防止塑料填充时的摩擦力。其次,模具的排气也很重要的,前面提到可以在产品结构上设计排气片,还可以采用模内负压阀的形式,对模具内预先抽真空,然后再填充,这样可以减少空气压缩的阻力。

对于末端的排气槽需要根据不同材料进行设计,既不跑飞边也可以有效的进行排气,同时需要注意的是所有的排气通道需要引到模具外部。

在浇口设计上需要考虑采用大浇口或者多浇口进胶,甚至可以考虑用针阀式时序控制进胶,让材料可以有效的填充,同时要注意薄壁的冷却时间非常快,流道和浇口需要适当增加厚度防止冷却封闭。

5、薄壁注塑成型过程应控制压力和速度

博壁注塑成型的填充时间很短,很多填充时间不足0.5s,在这样短的时间不可能遵循速度曲线或截断压力,因此必须使用高分辨率的微处理器来控制注塑机;在薄壁制品的整个注塑成型过程中,应同时各自独立地控制压力和速度,常规注塑机的充填阶段用速度控制,保压阶段再转为压力控制的方法已不适用。

薄壁注塑通常采用高压快速进行充填,但要注意注射过程中可能会出现烧焦、困气异色等问题,需要根据塑料的热敏和剪敏特性,控制好成型温度和螺杆剪切速度等参数。同时需要结合模具排气来降低填充阻力。


薄壁成型工艺是现代注塑的一个重要分支,可满足许多产品结构、轻量化以及成型周期和成本等多方面的需求。薄壁成型已经广泛应用在注塑领域中,我们应当从设计源头开始,结合机器、模具、工艺等各方面的因素来优化薄壁成型的工艺,优化产品的质量。


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