硅橡膠、TPU、TPR,TPE,軟PVC等軟膠與塑膠等硬膠材料包膠注塑工藝詳解。
1.1基材
第一種注入材料稱為基材或者基底材料,我們俗稱為骨架或本體。硬膠可為ABS、PA6/PA66-GF,PP,PC,PC+ABS等。
1.2覆蓋材料
第二種注入材料稱為覆蓋材料,我們俗稱為包膠材料。通常使用的覆蓋材料為彈性樹脂。軟膠常用硅橡膠、TPU、TPR,TPE,軟PVC等膠料。
1.3包膠注塑模具
一種材料在另一種材料上面成型,產(chǎn)生多層結(jié)構(gòu)。在二次注塑過程中,覆蓋材料注入基材的上方、下方、四周或者內(nèi)部,組合成為一個(gè)完整的部件。這個(gè)過程可通過多次注塑或嵌入注塑完成。軟膠包硬膠現(xiàn)在主要使用的是二次成型模具與雙色模具。特別是二次成型模具(包膠模,主要是軟膠包硬膠),其中:
1.3.1包膠模具(二次成型)
兩種塑膠材料不一定在同一臺(tái)注塑機(jī)上注塑,分兩次成型;產(chǎn)品從一套模具中出模取出后,再放入另外一套模具中進(jìn)行第二次注塑成型。這種工藝也可稱為嵌入注塑(Insert Mold),其特點(diǎn)是:
1:通?;模ū倔w/骨架)要比覆蓋材料大得多;
2:可能需要預(yù)熱,使表面溫度接近覆蓋材料的熔點(diǎn),從而獲得最佳粘合強(qiáng)度;
3:一般這種模塑工藝通常由2套模具完成, 不需要專門的雙色注塑機(jī)。
1.3.2雙色模具
兩種塑膠材料在同一臺(tái)注塑機(jī)上注塑,分兩次成型,但是產(chǎn)品只出模一次的模具。一般這種模塑工藝也叫雙料注塑,通常由一套模具完成,且需要專門的雙色注塑機(jī)。
材料的選擇與匹配
2.1材料的選擇與匹配要求:
包膠產(chǎn)品采用二次注塑(嵌件式INSERT MOLD)方法成型。
二次注塑樹脂材料的選擇有多種因素,一方面要取決于基材特性,另一方面則取決于應(yīng)用性能。具體來說,有以下幾點(diǎn):
1.耐化學(xué)腐蝕性。
2.阻燃性(符合生態(tài)環(huán)保等要求)。生態(tài)環(huán)保標(biāo)識(shí)是表明產(chǎn)品符合環(huán)境與社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)志。
3.耐磨蝕度(以免凹陷或脫落)。
4.肖氏硬度(符合柔感或其他要求)。
5.耐沖擊性(符合結(jié)構(gòu)要求)。
6.熔點(diǎn)(符合應(yīng)用溫度要求,不會(huì)軟化或變形)。
7.粘合方式(兩種材料不匹配時(shí)形成機(jī)械聯(lián)鎖作用,兩種材料匹配時(shí)形成化學(xué)粘合)。
一般而言,匹配材料應(yīng)具有相似的化學(xué)特性或者含有匹配的復(fù)合成分?;呐c覆蓋材料不匹配時(shí),通常只能形成機(jī)械聯(lián)鎖作用,而非化學(xué)粘合。
2.2:軟包膠可與不同基材進(jìn)行配合成型;但硬膠包硬膠則要受嚴(yán)格的限制條件:
硬膠包硬膠局部上可以,但不可用于大面積或形成封閉環(huán)的設(shè)計(jì):
2.2.1:相同材質(zhì)的硬膠進(jìn)行二次注塑成型,這種情況不予采用。
原因:① 2種材料溶點(diǎn)相同,注塑過程中,會(huì)出現(xiàn)混(攛)色情況,影響外觀品質(zhì);
② 硬膠材料相對(duì)于軟膠注塑壓力會(huì)大(約30%以上),大的壓力,往往容易造成封膠困難,產(chǎn)生壓膠處毛邊或壓傷基體。硬膠對(duì)包膠模具和注塑工藝要求非常高,而且容易出現(xiàn)缺陷,導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加,不建議采用 。
如:基體是PA6-GF30,覆蓋材料也是PA6-GF30,這種情況就會(huì)出現(xiàn)上述混色,注塑壓力,成品包膠漏膠/壓傷等不良率問題。
2.2.2:不同材質(zhì)的硬膠間的包膠,需滿足如下條件:
1:2種材料要有成型溫差(溶點(diǎn)),至少30度以上;基體材料成型溫度要高于覆蓋材料;
2:硬膠覆蓋材料的包膠(分色)區(qū)域盡可能的小,避免較大的材料自身體積收縮和收縮原因造成的開裂風(fēng)險(xiǎn);
3:硬膠覆蓋材料的收縮率要小,采用非結(jié)晶性或半結(jié)晶性塑材,收縮率通常在0.4~0.6%。包膠模模具制造時(shí),是不能放縮水率的,必須按基體(骨架)的規(guī)定的區(qū)域制造成型型腔,當(dāng)覆蓋材料注塑到型腔中后,本身還是要收縮的(材料物性---熱脹冷縮)。收縮率大的覆蓋材料:將造成較大的裝配合縫;材料的收縮也會(huì)造成基體的受力變形;覆蓋材料受拉應(yīng)力的自身開裂。因此,硬膠之間的二次注塑,包膠區(qū)域和收縮率是2個(gè)必須注意的工藝問題。
2.3電動(dòng)工具類包膠材料與基體(本體)的匹配:
考慮到二次注塑工藝上的不穩(wěn)定性和成品率不高的問題,不建議采用2次以上的二次注塑進(jìn)行分色。若要分煞費(fèi)苦心,建議采用扣件(分體)結(jié)構(gòu)去實(shí)現(xiàn)。
1.在基體材料確定的情況下,覆蓋材料選用的優(yōu)先順序(排前為優(yōu)選):
2.在覆蓋材料確定的情況下,基體材料選用的優(yōu)先順序(排前為優(yōu)選):
1:基體分型面上均要有拉膠槽:
2:基體壓膠槽寬度為1.2或1.8mm。封膠是平面的,選1.2mm,封膠工藝復(fù)雜處選1.8mm
3:包膠區(qū)域拐角位或細(xì)長部位需做有臺(tái)階的拉膠孔;包膠區(qū)域周邊基體上有拉膠槽或間隔性拉膠槽,槽深1.0mm寬1.0mm。拉釘孔盡量多做(20~30mm間距),且盡量靠近邊緣或拐角,角落等位置。拉釘孔與骨架上的筋板位邊距應(yīng)大于≥1mm,防止包膠料溢膠到筋位空隙處,形成漏膠或披鋒
4:基體是斜面封膠時(shí),其斜面不應(yīng)超過45度。封膠面應(yīng)做到至少1.2MM寬,盡量平行或垂直于分型面,若是斜面,斜度應(yīng)盡可能小,以減小配模的難度,斜度最好不要大過45度
5:深于5mm以上的孔或槽包膠,在包膠結(jié)束端應(yīng)有反扣設(shè)計(jì),避免包膠粘定模型頭。
6:類似結(jié)構(gòu)“B”中的2個(gè)小點(diǎn),工藝上要求:必需大于2*2mm。外圍線框?qū)挾龋钚?.5mm以上,根部做2mm(梯形狀)。
7:包膠壁厚:推薦值:1.5mm. 局部最薄處不得低于1.0mm. TPE的流動(dòng)長度(含澆口長度)/制品厚度比低于150:1 ,比例過大,會(huì)出現(xiàn)缺膠,包膠不滿缺陷;產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)可按80:1進(jìn)行設(shè)計(jì)。
8:類似結(jié)構(gòu)R與X的封膠間隙必須在于1.0mm以上。否則會(huì)出現(xiàn)封膠問題,出現(xiàn)毛邊。
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