浅谈多色注塑领域各分支的技术特点

wjcsan · 发表于 2018-9-30 17:03:00

多色注塑(Multiple-color injection)顾名思义就是一个部件用两种以上塑料注塑来实现。广义的多色注塑包括over molding，通过普通的注塑机，两次注塑来实现，狭义的多色注塑是指利用多色注塑机，将两种以上不同的塑料在同一机台注塑完成部件，最为常见的是旋转式的注塑机。
多色注塑经过多年的发展，不仅仅局限于旋转式机台成型，这门工艺已经拓展了许多固定的分支，其中夹心注塑、立方体模具和液态硅多色注射也是近几年的热门趋势，夹心注塑以消耗二次料、双螺杆分别负责注射与独立保压进而提升周期降低能耗，堪称为目前最为环保的注塑工艺;立方体模具在效率方面有着独特的优势，非常适合瓶盖等薄壁类产品，在大批量生产的产品上有极佳的优势;而液态硅注射，因为结合了LSR耐高低温、抗腐蚀等优异的性能，又具备了注塑件带来的稳定精度等优良的特点，成为炙手可热的一种新兴制品选择方案。接下我们就大家盘点一下：
多色注塑的常见的几种形式：
垂直式转盘
垂直式转盘(平行射台)注塑机是应用最广泛的双射注塑机，能够成型大量中小型的制品。通常吨位在1500吨以下，对模具的尺寸和外形有一定的要求，不能超过装盘的区域。
模内旋转
在一次注射完成后，通过电机带动模具内的托芯旋转，将预制件移动到下一个位置完成后续加工。模内旋转在牙刷制造等领域有着非常突出的优势，可以将生产效率提高50%以上，同时可以完成多种颜色同时生产包装等定制化的需求。
水平式转盘
水平旋转(对射)注塑机可以成型大型的双色件，如电视外框、汽车天窗、车灯罩等，最大吨位可以到1900吨。水平式转盘，最大的优势是可以生产大吨位的制品，该工艺是传统转盘式设备所无法比拟的。在汽车制造领域应用非常的广泛。
单色注塑机生产双色制品
单色注塑机生产双色制品是最早也是最基本的双色注塑应用，原理非常简单，先生产第一道的半成品，生产完成后再将前道半成品在第二套模具上包胶。优点是生产弹性大，对机台的投入降低，缺点是会增加半成品库存。对于刚起步的小型注塑厂比较容易投入生产，但是在自动化程度日益提升的大环境下这种工艺将逐渐被淘汰。
联动机器人
采用联动机械手连接两台注塑机，第一台注塑机生产完第一道产品，机械手将产品取出放入第二台注塑机生产第二道。原理上与人工取放产品是一样的，但是效率上会高很多，尺寸精度也更加稳定，而且不需要半成品的库存。联动机器人在卫浴行业，特别是花洒的加工上有独到的优势，人工投入方面比传统制造降低了60%左右，但是需要两台机台匹配生产，生产的灵活性不高。
与LSR结合应用
液态硅橡胶LSR适用于要求很高的场合，因其电绝缘性很好，耐热性、耐冷性和耐光性都极佳，且对人体无害，故在医疗、电子等各个领域都有非常广泛的应用，目前在双色注塑领域也大量使用LSR与塑料进行双色加工满足各种需求。
液态硅的硬度范围非常的广，能够很好的替代TPU、TPE等热塑性弹性体，同时能够制造出非常良好的触感质地。同时液态硅也满足了许多极端环境下的使用要求。因此在近几年液态硅的材料在各个行业中成为一种新兴的热门选择，逐渐走入大家的日常生活中。
夹心注塑
夹心注塑又称为三明治注塑或表层-核心加工技术，可将一种材料完全注入到表层材料中。可以进行回料填充，硬度与韧性的调配，以及产品重心调整的不同的需求领域之中，完善了制品性能要求又可以确保表面的外观要求。
某国际知名的卫浴企业，导入了夹心注塑，在二次料添加方面进行优化，一年可以节省35%的原料，同时可以合理的利用了原来不能添加的二次料，大大提升了企业在制造成本方面的竞争力。
立方体模具
立方体模具能够充分的利用开模的时间进行冷却，从而大大提高生产的效率，将设备的产能提高到极限。
在生产薄壁大批量的产品中有非常突出的优势。唯一的缺点是模具投入成本极高，另外对设备需要进行一些定制化的改造。
在目前的多色成型工艺中，立方体模具在效率方面的优势是无与伦比的，这种工艺充分了利用了成型周期中的开合模、顶出等时间，在大批量制造中有着突出的优势。
多色注塑的工艺要求
软硬胶双色设计：
两种材料必须熔点存在一定的温度差，一般推荐要求达到60°，建议至少30°以上，第一射材料的熔点温度高，一般第一射是PC或PC/ABS，第二射是TPU或TPE，PC厚0.6-0.7mm，软胶件厚度要求0.4mm以上。
尽量加宽接触面积，做沟槽等增加粘合力，或第一射采用抽芯，第二射部分材料注塑到第一射里面，第一射模具表面尽量做粗糙。
材料相容性
多色注塑的配对材料必须满足两个基本相容条件，分别是粘合相容和加工过程相容。
透明的和非透明的双射设计
‧ 小镜片的双射设计
第一射做非透明的，第二射做镜片，第一射尽量用PC 熔点高，第二射用PMMA 。
‧ 装饰用的透明和非透明的双射设计
第一射为非透明材料，第二射为透明材料，非透明材料常用的是SABIC的PC料温高，第二射透明材料PMMA或PC。PC需要喷涂UV来保护，PMMA可选择uv或强化，如表面有字元则必须选择UV。
双色注塑模具特点
动模是一样的，注塑过程是旋转、需要交换的，所以动模必须是一模一样的。(有特例，成型时候型腔可以不一样)
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，最差的也要是潜伏类浇口，可以自动脱落，否则浇口留在模具上面第二射没法连贯生产还容易发生压模事故。
产品两次射出，产品开模后，第一射必须留在动模侧，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。
多色注塑的工艺评估：
双色注塑已经是非常成熟的成型工艺，在模具开发的初级阶段，可以通过各种CAE软件进行类比分析，通过模型的类比运行可以精确的确定模具以及成型的各个参数。
材料分析
材料的分析是双色注塑研发阶段需要重点考量的问题，随着市场需求的日益提高，各种各样的材料都出现在双色注塑的领域中，在研发阶段进行合理的材料选型成了一个非常关键的环节。比较严谨的做法是可以通过CAE软件进行表面相容性和结合度的模拟测试，通过数据进行选型。
水路分析
到了模具开发阶段，水路是一个至关重要的环节，因为在双色注塑过程中如果冷却不充分或者不稳定，都会造成制品在尺寸外观方面的缺陷，所以在开发阶段必须对水路的分布做认真的评审。
在LSR等领域中的分析
在LSR等目前国内逐渐新兴的成型工艺中，我们也可以通过一些软件的分析来确定成型中可能发生的问题点，进而降低生产过程的不良率。

donghui66666 · 发表于 2018-10-8 20:24:00

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