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注塑知識
2020/11/20 21:18:36
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注塑知識
薄壁注塑五大要點分析
注塑行業中通常把壁厚小于1mm的注塑產品稱之為薄壁件，把這個工藝叫做薄壁注塑。薄壁注塑與傳統注塑相比，顧名思義在制品的壁厚上薄了很多，但更為核心或者專業的區別是在于流長比的差異（通常把主流道產品成型最末端的流程稱為L，產品的厚度為t，L/t稱之為流長比），當 L/t>150時，可以稱為薄壁注塑。
薄壁注塑因為獨特的外形特征，其產品設計、機器選擇、模具制造以及成型工藝等方面都有不同的要求，且每個步驟都將影響最終的制品質量。
1、薄壁注塑的高流動性材料選擇
在材料的選擇方面，由于包裝類薄壁產品厚度在0.6mm以下、流長比一般大于200，因此薄壁注塑成型周期很短，成型過程中制品冷卻非常迅速，要求材料有非常高的流動性，才可實現快速注塑、填充。目前薄壁注塑主要用到聚烯烴材料，如PP、PE，另外PET、PS、PA、ABS、PC等也適用。
2、薄壁注塑產品設計考慮進膠口排布
薄壁注塑的產品設計要特別注意進膠口的排布，盡量讓進膠能夠平衡，整個產品的填充能夠均衡。另外在排氣的設計上也要特別考慮，對于一些產品比較寬，壁厚又比較薄的產品可以采用排氣片的方式進行排氣。注意排氣片的排布盡量垂直于最終匯合結合線，這樣可以最有效的增加排氣效率。比如手機電池殼，因為手機的厚度越來越薄，對于電磁殼也是希望能夠將厚度做的盡量薄。所以在電池殼的背面通常會做排氣片，在填充困氣時可以將氣體有效的排出模具。
3、薄壁注塑選用高速機
薄壁注塑的機器需要選擇高速機，可以選擇帶有增速機構的機器。比如螺桿柱塞式就是很經典一款薄壁注塑機器，采用螺桿儲料，柱塞射膠，成型的注射速度快，可以很好的滿足薄壁注塑的成型需求。另外一些氮氣增速、油缸增速等設備也是可有作為薄壁注塑的機器選擇。為滿足快速充填的要求，要求薄壁注塑機具備以下條件：
注射壓力要高，為200兆帕以上（一般注塑機壓力在200兆帕以下）；鎖模力大，合模機構在每平方英寸制品投影面積上提供的鎖模力為5-8噸（常規是3-5噸）；響應速度快，據了解注射速度最高為2200mm/秒，響應時間為11毫秒等。
此外，薄壁注塑機的合模機構還具有更高的運動精準、平穩性要求。包裝領域通常采用模內貼標工藝，在注塑之前，快速在型腔內精準放置標簽同時把成型好的制品取出來，這需要配合高效率的機械手動作，要求開合模動作精準、快速響應和運動平穩。
4、薄壁注塑的模具用材、排氣槽及澆口設計
薄壁注塑的產品模具需要考慮的因素比較多，如模具材質，模具排氣，澆口等。首先模具的材質非常重要，因為薄壁注塑通常是采用高壓快速填充的，所以材料對模具表面的沖擊會特別的劇烈，因此通常需要采用硬度在HRC55度以上的鋼材，同時需要對材料進行熱處理，這樣可以有效的防止模具的磨損。
模具表面的拋光也非常重要，能夠拋光的位置盡量進行拋光，這樣可以減少流動阻力，防止塑料填充時的摩擦力。其次，模具的排氣也很重要的，前面提到可以在產品結構上設計排氣片，還可以采用模內負壓閥的形式，對模具內預先抽真空，然后再填充，這樣可以減少空氣壓縮的阻力。
對于末端的排氣槽需要根據不同材料進行設計，既不跑飛邊也可以有效的進行排氣，同時需要注意的是所有的排氣通道需要引到模具外部。
在澆口設計上需要考慮采用大澆口或者多澆口進膠，甚至可以考慮用針閥式時序控制進膠，讓材料可以有效的填充，同時要注意薄壁的冷卻時間非常快，流道和澆口需要適當增加厚度防止冷卻封閉。
5、薄壁注塑成型過程應控制壓力和速度
博壁注塑成型的填充時間很短，很多填充時間不足0.5s，在這樣短的時間不可能遵循速度曲線或截斷壓力，因此必須使用高分辨率的微處理器來控制注塑機；在薄壁制品的整個注塑成型過程中，應同時各自獨立地控制壓力和速度，常規注塑機的充填階段用速度控制，保壓階段再轉為壓力控制的方法已不適用。
薄壁注塑通常采用高壓快速進行充填，但要注意注射過程中可能會出現燒焦、困氣異色等問題，需要根據塑料的熱敏和剪敏特性，控制好成型溫度和螺桿剪切速度等參數。同時需要結合模具排氣來降低填充阻力。
薄壁成型工藝是現代注塑的一個重要分支，可滿足許多產品結構、輕量化以及成型周期和成本等多方面的需求。薄壁成型已經廣泛應用在注塑領域中，我們應當從設計源頭開始，結合機器、模具、工藝等各方面的因素來優化薄壁成型的工藝，優化產品的質量。
