目(mu)前(qian)，絕大部(bu)分的(de)家(jia)用電器(qi)外觀零部(bu)件都是注塑成型得到的(de)。在注塑過程中，易出現熔接痕、氣(qi)痕、變形等(deng)缺陷;高(gao)光無痕模具能夠解決上(shang)述缺陷。下面(mian)我們就(jiu)一起來看看高(gao)光無痕注塑模具設計十大要素(su)。

一、高光無痕注塑(su)的原理

1.溫度較(jiao)高：模具成型對溫度要求較高(一般為80℃-130℃左右)，在注塑(su)轉入(ru)保(bao)壓后改用冷卻(que)水，使模具溫(wen)度降至60-70℃。較高的模溫下保壓成型(xing)有利于消除熔接線、流痕、產品(pin)內應力等缺(que)陷。因此模具在工作時需進行(xing)加熱(re)處理，為(wei)了防止熱(re)量損(sun)失，通常都(dou)會在定模側加隔熱(re)板。

2.模腔(qiang)表面極度(du)光亮(一般為鏡面2級或更高(gao))

高光(guang)模具生產(chan)出(chu)的產(chan)品可(ke)以直接用于裝機(ji)(裝配)，無(wu)需做任何(he)表(biao)面處理。因此(ci)它對(dui)模具鋼材(cai)及塑(su)膠材(cai)料的要(yao)求都(dou)很高。

3.熱(re)流(liu)道系(xi)統的熱(re)噴咀較多

每個熱(re)噴咀必須帶封針且有獨立的(de)氣(qi)道，通過電磁閥及時間繼電器等(deng)進行單獨控制(zhi)(zhi)，實現分時進膠，從而達到(dao)控制(zhi)(zhi)甚至消除(chu)熔接痕的(de)目的(de)，控制(zhi)(zhi)方式復(fu)雜。

4.加熱(re)方式

模(mo)具(ju)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)的(de)方(fang)(fang)式(shi)(shi)通(tong)常有水蒸氣(qi)(熱(re)(re)(re)(re)(re)水)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)和電(dian)(dian)熱(re)(re)(re)(re)(re)棒(管(guan))加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)兩種。水蒸氣(qi)(熱(re)(re)(re)(re)(re)水)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)方(fang)(fang)式(shi)(shi)是(shi)通(tong)過特(te)定(ding)的(de)溫(wen)控機在(zai)注塑過程中給(gei)模(mo)具(ju)輸(shu)入(ru)蒸氣(qi)(熱(re)(re)(re)(re)(re)水)，從而使模(mo)具(ju)快(kuai)速升溫(wen);在(zai)注塑完后用(yong)冷(leng)水冷(leng)卻模(mo)具(ju)，使模(mo)具(ju)快(kuai)速降溫(wen)。電(dian)(dian)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)的(de)方(fang)(fang)式(shi)(shi)與水加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)控機，在(zai)原(yuan)理上(shang)是(shi)一(yi)樣的(de)，就是(shi)熱(re)(re)(re)(re)(re)源不一(yi)樣，電(dian)(dian)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)是(shi)二次(ci)能(neng)源，水加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)是(shi)三次(ci)能(neng)源，按原(yuan)理來(lai)說(shuo)電(dian)(dian)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)源損耗少，利用(yong)率高、節(jie)能(neng)效益(yi)好。使用(yong)方(fang)(fang)便、所(suo)以(yi)說(shuo)：如果是(shi)平板(面)產品還是(shi)采用(yong)電(dian)(dian)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)方(fang)(fang)式(shi)(shi)實慧。

圖(tu)：水蒸汽加(jia)熱

圖(tu)：加熱(re)棒加熱(re)

二、模具材料

1 .產品表面普通要求(qiu)的模(mo)具材料可用：NK80(日本大同)等;

2.高(gao)光要(yao)求材(cai)料選用：S136H(瑞典)、CEANA1(日本(ben))等;

3.NK80可不(bu)用淬火處理;S136H應在粗加工(gong)(gong)后淬火至52度;CEANA1本身具備42度也(ye)不(bu)需要(yao)淬火處理(建議用此鋼材，因不(bu)影響后續加工(gong)(gong)或改動);

4.德國(guo)葛(ge)利茲品(pin)牌(pai)中也有不錯(cuo)的選擇：CPM40/GEST80

三、模具水道設計

1.水道孔徑大小(xiao)設計(ji)

水(shui)道采用5-6mm大(da)小(xiao)的孔徑;水(shui)嘴用1/8或3/8的牙(模(mo)具側)，另一側用3/4英制(zhi)螺紋(老式接法);管件材料用不(bu)銹鋼管;現在我們改(gai)成一進一出，分流(liu)口建議是做在模(mo)具內，接口采用能(neng)徑用DN25連接，這樣(yang)熱(re)能(neng)損耗少，操作方(fang)便、接口方(fang)便。

2.產品面(mian)設計(ji)

水(shui)道(dao)一(yi)(yi)側離產品(pin)面(mian)一(yi)(yi)般選(xuan)用5-6mm;選(xuan)大了對模(mo)(mo)具(ju)升溫時間有影(ying)響，選(xuan)小了對模(mo)(mo)具(ju)的強度(du)有影(ying)響。水(shui)道(dao)平行產品(pin)面(mian)須(xu)要(yao)平均勻排(pai)布(原質(zhi)中(zhong)心15mm等距(ju)離分布)熱(re)電偶應設計在兩水(shui)道(dao)中(zhong)間，深度(du)在50mm以(yi)(yi)上，建議大不超過去100mm，視模(mo)(mo)具(ju)定(ding)結構而靈活(huo)掌握。每套(tao)模(mo)(mo)具(ju)PT100是一(yi)(yi)配(pei)一(yi)(yi)的，保持它(ta)的準確度(du)，必須(xu)把它(ta)插到模(mo)(mo)具(ju)型腔模(mo)(mo)仁內，并(bing)加(jia)以(yi)(yi)固定(ding)。用引線連到模(mo)(mo)具(ju)外側，再連接(jie)到溫控機插座(zuo)上。

3.模具水道(dao)接頭設計

模具水道接(jie)頭必須設計在模具上下側端(duan)或(huo)后側端(duan);操作側(站人一側)不允許有水道進出口或(huo)水管排布，避免管子破裂湯傷生產人員。切(qie)記!

4.模具進出(chu)水嘴設計(ji)

模(mo)具進(jin)出水(shui)(shui)嘴處(chu)采用分流板設(she)計，水(shui)(shui)熱模(mo)具溫(wen)控(kong)機系統只有一進(jin)一出接口，以減(jian)少過多的水(shui)(shui)管連(lian)接，減(jian)少熱能(neng)不必要的損(sun)耗;且達到**與節能(neng)的目的。且波紋管外表用隔(ge)熱膠(jiao)帶纏繞，起(qi)到保溫(wen)與**的作用。

5.模具的施(shi)工孔洞

模具(ju)的(de)施工孔(kong)洞(不(bu)(bu)要(yao)的(de)孔(kong)洞)，要(yao)用(yong)堵(du)頭(tou)堵(du)塞，確保不(bu)(bu)漏氣漏水(shui)，方(fang)法是(shi)先用(yong)銅(tong)堵(du)，然后再用(yong)錐度(du)喉牙加(jia)耐高溫膠密(mi)封;高光模具(ju)對(dui)冷卻水(shui)道的(de)排(pai)布比較講(jiang)究(水(shui)熱模具(ju)水(shui)道是(shi)共用(yong)的(de))，好的(de)水(shui)道排(pai)布不(bu)(bu)僅(jin)可以(yi)大(da)大(da)提高注塑效(xiao)率(lv)，而且在改善(shan)產(chan)品質量(liang)方(fang)面也起到重要(yao)作用(yong)。高光模具(ju)的(de)水(shui)道不(bu)(bu)僅(jin)要(yao)均(jun)勻而且必須要(yao)充分(要(yao)有(you)足夠(gou)的(de)數量(liang))。

這(zhe)樣(yang)對(dui)模(mo)具(ju)升溫就很快(kuai);同時，采(cai)用加長水(shui)(shui)管(guan)直(zhi)接將模(mo)芯運(yun)水(shui)(shui)引出而不(bu)采(cai)用密(mi)(mi)封(feng)圈，這(zhe)樣(yang)可(ke)防止模(mo)具(ju)長期在高(gao)溫下作業，致使密(mi)(mi)封(feng)圈老化，也可(ke)降低(di)許多模(mo)具(ju)的(de)維修成本。值(zhi)的(de)一提的(de)是(shi)，高(gao)光模(mo)具(ju)的(de)運(yun)水(shui)(shui)管(guan)必須(xu)采(cai)用耐高(gao)溫材料(250℃)波紋(wen)管。

高(gao)壓(ya)1.6Mpa的(de)波(bo)紋(wen)管，以防止高(gao)溫高(gao)壓(ya)下水(shui)(shui)管爆裂。對(dui)于(yu)(yu)圓型產品(pin)采用(yong)環形運水(shui)(shui);對(dui)于(yu)(yu)長條形產品(pin)采用(yong)平行運水(shui)(shui)水(shui)(shui)道。對(dui)于(yu)(yu)高(gao)度(du)落差(cha)大的(de)產品(pin)采用(yong)水(shui)(shui)井形式;對(dui)于(yu)(yu)異(yi)形產品(pin)采用(yong)與產品(pin)外(wai)型一至的(de)三維運水(shui)(shui)方式。

四、模具隔熱系統

1.模具鑲芯設(she)計

模具(ju)定(ding)(ding)模鑲(xiang)芯或動(dong)模鑲(xiang)芯四(si)面要做(zuo)到掏空處理(li);模框(kuang)與(yu)鑲(xiang)芯要有一定(ding)(ding)的(de)間隙(視模具(ju)材(cai)(cai)料(liao)的(de)熱膨脹(zhang)(zhang)系數，單面1mm)。防止模框(kuang)膨脹(zhang)(zhang)，以減(jian)少模芯于模框(kuang)的(de)接(jie)觸面，做(zuo)到使熱能(neng)損耗較小(xiao)化(hua);模芯與(yu)模框(kuang)的(de)鎖定(ding)(ding)采用斜(xie)契式或其(qi)它類(lei)似方式，前端采用隔熱效果明顯的(de)粉塵樹脂或其(qi)它材(cai)(cai)料(liao)(如石棉板)。

2.模框設計

模(mo)框(kuang)與鑲芯的(de)(de)詳(xiang)細結構，模(mo)框(kuang)的(de)(de)冷卻水非常重要，為(wei)防止模(mo)仁中(zhong)的(de)(de)熱能傳(chuan)至模(mo)框(kuang)，要在(zai)靠近導柱位置，上下排(pai)布一(yi)圈(quan)運(yun)水。

3.導套(tao)設計

導(dao)套運動部位盡可能(neng)采用石墨材料或者把導(dao)柱(zhu)前端避空(kong)處理(li)，配合處只要(yao)保 證25mm長度就足夠了;

五(wu)、模具澆口設計(ji)

模具澆口(kou)(kou)設(she)計要盡(jin)可能地減(jian)少(shao)熔接痕，并有利于排氣及減(jian)少(shao)剪切。對采(cai)(cai)用水加熱溫控機的模具，澆口(kou)(kou)尺寸(cun)要開得大(da)一(yi)些(xie)并且盡(jin)量(liang)采(cai)(cai)用大(da)澆口(kou)(kou)進膠，在不(bu)影響產品機能及成型效率下，澆口(kou)(kou)應盡(jin)量(liang)縮短(duan)其長度(du)、深(shen)度(du)、寬(kuan)度(du)。

1.澆口過小

若澆(jiao)口過小，則易造成充填不足(短射)、收(shou)縮凹陷、熔接線等外觀上的缺陷，且成型收(shou)縮會(hui)增大。

2.澆口過大(da)

澆(jiao)口過大，則澆(jiao)口周圍產生過乖的(de)殘余應力(li)，導致(zhi)產口變形(xing)或破裂，且澆(jiao)口的(de)去除加工困(kun)難等(deng)。

選用(yong)一個(ge)澆(jiao)口(kou)(kou)，除非流(liu)動比超(chao)過實(shi)際的(de)(de)(de)極限。樹脂的(de)(de)(de)流(liu)動長度曲線圖(tu)，將會提供在某一確定的(de)(de)(de)成型條(tiao)件下材料的(de)(de)(de)流(liu)動長度。多個(ge)澆(jiao)口(kou)(kou)經(jing)常產生熔接線與熔接痕。除了長、窄的(de)(de)(de)產品(pin)，采用(yong)單澆(jiao)口(kou)(kou)將會確保(bao)更(geng)一致的(de)(de)(de)材料、溫度、保(bao)壓分布，以便更(geng)好(hao)的(de)(de)(de)配合的(de)(de)(de)效果。

六、模具排氣

盡可能的在產品周圍相隔(ge)10mm為一段(duan)，均勻分布開排氣槽，深度為0.15mm;產品中(zhong)間貼面也需(xu)要排氣設(she)計。

七、模具(ju)的分型(xing)面配(pei)合

因為高光模(mo)具的(de)溫(wen)度高低有很大的(de)落差，所以貼(tie)(tie)面配(pei)合要求較高，同時要減少貼(tie)(tie)面的(de)面積，分型面四周有10mm配(pei)合就夠了。

八、加(jia)熱(re)棒(管)高光模具設(she)計

1、在(zai)澆口處(chu)上下側(ce)要有(you)電(dian)熱棒(管)，冷卻水(shui)(shui)孔一(yi)般為6mm(能大更好);兩(liang)水(shui)(shui)孔中心距離(li)(li)為15-20mm;加熱棒壁(bi)離(li)(li)產品表面距離(li)(li)為5mm，兩(liang)加熱棒之間的中心距離(li)(li)為20mm;冷卻水(shui)(shui)于加熱棒壁(bi)距離(li)(li)為6-8mm，有(you)條件(jian)的話建議與電(dian)熱棒穿(chuan)插排布(bu)。

2、內模(mo)腔運水可以(yi)用耐高(gao)溫密封(feng)圈密封(feng)或者采用硬(ying)密封(feng)方式(shi)。

3、加(jia)熱棒直徑(jing)為(wei)4.92mm，模(mo)具設計(ji)時為(wei)5mm，裝配加(jia)熱棒前先用5mm的(de)頂針磨刃(ren)口把加(jia)熱棒的(de)毛刺去掉(diao)。

4、模具進出水(shui)嘴處采用與(yu)水(shui)蒸汽加熱(re)模具一樣的分(fen)流(liu)板設計(冷(leng)卻水(shui))，因為(wei)電熱(re)模具控制(zhi)系統只有(you)一進一出的水(shui)路管道(dao)。

九、高光模(mo)具(ju)對產品(pin)的要求

高光模具對(dui)產品結構要求(qiu)很嚴格，越(yue)光亮的(de)產品對(dui)光的(de)折射(she)效果越(yue)敏(min)感，表面稍有缺(que)陷很快就會被(bei)發現(xian)，因此如何解決(jue)縮水(shui)問題(ti)是高光產品的(de)首要問題(ti)。一(yi)般的(de)產品筋(jin)(jin)位(wei)厚(hou)度(du)不超過主體膠位(wei)厚(hou)度(du)的(de)0.6mm倍便(bian)不縮水(shui)，或者說縮水(shui)較小(xiao)(xiao)不易被(bei)發現(xian)，可忽(hu)略不計。但對(dui)高光產品而言，這樣的(de)要求(qiu)遠遠不夠，還需將產品筋(jin)(jin)位(wei)的(de)厚(hou)度(du)減小(xiao)(xiao)到不超過主體膠位(wei)厚(hou)度(du)的(de)1倍，對(dui)于螺絲柱位(wei)還必須做火山口式斜頂結構。

十(shi)、高光模對塑膠材料的選(xuan)擇

目前常(chang)用高光塑膠材料(liao)一般(ban)是ABS+PMMA和ABS+PC、PMMA、ASA等(deng)。

作為常(chang)用的機殼材料，ABS+PC的產(chan)品在耐(nai)(nai)沖(chong)擊性(xing)、表面光(guang)(guang)澤度(du)以(yi)及硬(ying)度(du)方(fang)面都(dou)比HIPS好，所以(yi)在生產(chan)高光(guang)(guang)產(chan)品時，通常(chang)選(xuan)(xuan)用的是高光(guang)(guang)ABS材料。如果需要(yao)耐(nai)(nai)候，可以(yi)能會選(xuan)(xuan)擇ASA，在硬(ying)度(du)方(fang)面可能就會選(xuan)(xuan)擇PMMA合金材料。下面就具體(ti)說一下ABS材料。

1.ABS的(de)熔體粘度如(ru)何控制？

ABS屬(shu)于無(wu)定形聚(ju)合物，無(wu)明(ming)顯熔點。由于其牌號品級繁多(duo)，在注(zhu)塑過(guo)程中應按品級的不(bu)同制訂(ding)合適的工(gong)藝參數，一般在160℃以上，270℃以下即可(ke)成(cheng)型(xing)。在成(cheng)型(xing)過程(cheng)中(zhong)、ABS熱穩定性較(jiao)好(hao)，可(ke)供選擇的范圍(wei)較(jiao)大(da)，不易出現降解或分解。且(qie)ABS的熔體粘度適(shi)中(zhong)，其流動性比(bi)聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(zhi)(PC)等要好(hao)，而且(qie)熔體的冷卻固化速(su)度比(bi)較(jiao)快，一般在5～15秒內即可(ke)冷固。

2.ABS的(de)吸水率(lv)如何控制？

ABS的(de)流(liu)動性與(yu)注射(she)溫度(du)和注射(she)壓(ya)(ya)力都(dou)有關系，其中(zhong)注射(she)壓(ya)(ya)力稍敏感(gan)些(xie)。為(wei)此(ci)，在成(cheng)型(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)可從注射(she)壓(ya)(ya)力入手，以降低其熔(rong)體粘(zhan)(zhan)度(du)，提高充模性能。ABS因(yin)組分的(de)不同，吸水(shui)及粘(zhan)(zhan)附水(shui)的(de)性能各異,其表面(mian)粘(zhan)(zhan)附水(shui)及吸水(shui)率(lv)在0.2%～0.5%，有時可達0.3%～0.8%之間,為(wei)了(le)得(de)到較為(wei)理(li)想的(de)制品,在成(cheng)型(xing)前(qian)作干燥(zao)處理(li),使含水(shui)量降至0.1%以下。否則制件表面(mian)將會出(chu)現(xian)氣泡、銀絲等瑕疵。通常塑膠材料需(xu)要加(jia)1%金屬粉提高高光(guang)金屬效果。