1. 概述
雙色注塑(Bi-color injection)顧名思義就是一個部件用兩種塑膠注塑來實現(xiàn)。廣義的雙色注塑包括over molding,通過普通的注塑機,兩次注塑來實現(xiàn),狹義的雙色注塑是指利用雙色注塑機,將兩種不同的塑料在同一機臺注塑完成部件,常見的是旋轉(zhuǎn)式的。
前者對設(shè)備要求不高,但是生產(chǎn)效率低下,基本只適用于要求不高度軟、硬膠兩種材料的成型,后者的適用范圍和產(chǎn)品質(zhì)量好,生產(chǎn)效率高,是目前的趨勢。
1.1 要求
雙色注塑的配對材料必須滿足兩個基本兼容條件,粘合相容和加工過程相容。
此外,還必須滿足以下要求:
△ 射出單元,平行同向、平行對向、水平及垂直L型、Y型同向單缸射出結(jié)構(gòu);
△ 混合射嘴,花紋、波浪、流痕、漸層、夾層等特殊射嘴;
△ 夾模,標準型、垂直轉(zhuǎn)盤式、水平轉(zhuǎn)盤式、轉(zhuǎn)軸式、機械手轉(zhuǎn)動式等機構(gòu);
△ 加料,除標準油壓馬達驅(qū)動外,還有ESD(ElectricScrew Drive)電動加料結(jié)構(gòu);
△ 油路,有ACC蓄壓高速射出及閉回路設(shè)計。
1.2 特性
圖:雙色注塑機
△ 性能強節(jié)能高:注塑機節(jié)能改造后,系統(tǒng)能夠快速響應,注塑機能夠根據(jù)自身的需要對供給進行快速的調(diào)整,能夠有效提高注塑機電能的利用率,從而達到高效節(jié)能。
△ 穩(wěn)定性好:系統(tǒng)為壓力與流量雙閉環(huán)控制,根據(jù)注塑機的需求決定注塑機的供給。系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調(diào)節(jié)過程后到達新的平衡狀態(tài),或者回復到原有的平衡狀態(tài)。
△ 快速響應性好:快速響應性是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的重要標志之一,由于生產(chǎn)過渡過程時間短,一般在200ms以內(nèi),為實現(xiàn)超調(diào)的要求,要求過渡過程的前沿陡,節(jié)能改造后上升率要大,注塑機達到1500轉(zhuǎn)的時間不到0.03秒。
△ 精度高:改造后的精度是指輸出量能跟隨輸入量的精確程度。伺服電機采用永磁技術(shù),準確、迅速,伺服電機采用PLC技術(shù),控制更精確,允許的偏差一般都在0.01~0.00lmm之間。
△ 節(jié)能:采用取坯系統(tǒng),降低電力消費。
△ 提高效率同時降低成本:達到了高響應,高重復性,提高了速度穩(wěn)定性;采用2種原料或2種顏色可同時成型,大大減少工藝及人力從而實現(xiàn)節(jié)約成本;參數(shù)設(shè)定,系統(tǒng)調(diào)節(jié)為非常簡單的數(shù)碼操作。
1.3 雙色注塑種類
① 雙色注塑機注塑
這種需二個前模一個后模,產(chǎn)品一次完成,中途不需要從啤機上御下,產(chǎn)品外觀精細美觀,第二次注塑的材料厚度一般為0.5-2MM,成本較高,一般用于比較小的產(chǎn)品。
圖:雙色注塑示意圖
② 普通注塑機注塑
這種需要二個前模二個后模,第一次啤完后要將半成品取下再放入第二付模中進行第二次注塑,產(chǎn)品外觀不是很好。對注塑技術(shù)要求高,一般第二次的注塑材料可到3MM,做較大的產(chǎn)品。
圖:注塑機典型結(jié)構(gòu)
1.4 雙色注塑部件設(shè)計
按同一種材料設(shè)計即可,然后再拆件,在設(shè)計中需盡量避免尖銳的轉(zhuǎn)角,以保證軟與硬膠件接觸優(yōu)良,提升粘接效果
1.5 雙色注塑工藝要求
① 軟硬膠雙射設(shè)計
兩種材料必須熔點存在一定的溫度差,一般推薦時60度,建議至少30度以上,第一射材料的熔點溫度高,一般第一射是PC或PC/ABS,第二射是TPU或TPE,PC厚0.6-0.7mm,軟件0.4mm以上。
盡量加寬接觸面積,做溝槽等增加粘合力,或第一射采用抽芯,第二射部分材料注塑到第一射里面,第一射模具表面盡量做粗糙。
② 透明的和非透明的雙射設(shè)計
△ 小鏡片的雙射設(shè)計
第一射做非透明的,第二射做鏡片,第一射盡量用pc 熔點高,第二射用PMMA
△ 裝飾用的透明和非透明的雙射設(shè)計
第一射為非透明材料,第二射為透明材料,非透明材料常用的是SABIC的PC 料溫高,第二射透明材料PMMA或pc。pc需要噴涂uv來保護,PMMA可選擇uv或強化,如表面有字符則必須選擇UV
1.6雙色注塑模具特點
△ 動模是一樣的,注塑過程是旋轉(zhuǎn)、需要交換的,所以必須是一模一樣的。(有特例,成型時候型腔可以不一樣)
△ 模具的第一射的流道注塑完成后,是不能留在模具上的,最好是熱澆道,不然也是可以用機械手抓取的,最差的也是潛伏類澆口,可以自動脫落,否則會澆口在上面第二射沒法闔上模具。
△ 產(chǎn)品兩次射出,產(chǎn)品開模后,第一射必須留在動模側(cè),就一般情況而言,一般都是選擇將兩射的產(chǎn)品都是留在動模側(cè)的,所以模具需要開閉器、拉桿等實現(xiàn)順序開模,先拉開定模側(cè),在定模側(cè)需要加頂出機構(gòu),
△ 兩組冷卻系統(tǒng),因為雙射注塑的要求兩種材料不一樣,原則上要求第一射的材料的溫度比第二射高出60度,而且模具的模溫不一樣,故需配備兩套冷卻系統(tǒng)。
2. 雙色注塑材料
雙色注塑材料結(jié)合性圖解
3. 雙色注塑案例
得益于雙色注塑機產(chǎn)品具有多樣化的設(shè)計優(yōu)勢,目前已被廣泛運用在手機業(yè)、制筆業(yè)、汽車業(yè)、家電業(yè)、手工具業(yè)及日用品業(yè)等眾多領(lǐng)域。
舉例: