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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

責任編輯:盈泰高精  發布日期:2021-07-12
文章導讀

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,產生多層結構。在二次注塑過程中,覆蓋材料注入基材的上方、下方、四周或者內部,組合成為一個完整的部件。這個過程可通過多次注塑或嵌入注塑完成。軟膠包硬膠現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注塑機上注塑,分兩次成型;產品從一套模具中出模取出后,再放入另外一套模具中進行第二次注塑成型。這種工藝也可稱為嵌入注塑(Insert Mold),其特點是:

1:通常基材(本體/骨架)要比覆蓋材料大得多;

2:可能需要預熱,使表面溫度接近覆蓋材料的熔點,從而獲得最佳粘合強度;

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。

1.3.2雙色模具

兩種塑膠材料在同一臺注塑機上注塑,分兩次成型,但是產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。

材料的選擇與匹配

2.1材料的選擇與匹配要求:

包膠產品采用二次注塑(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用性能。具體來說,有以下幾點:

1.耐化學腐蝕性。

2.阻燃性(符合生態環保等要求)。生態環保標識是表明產品符合環境與社會標準的標志。

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(符合結構要求)。

6.熔點(符合應用溫度要求,不會軟化或變形)。

7.粘合方式(兩種材料不匹配時形成機械聯鎖作用,兩種材料匹配時形成化學粘合)。

一般而言,匹配材料應具有相似的化學特性或者含有匹配的復合成分。基材與覆蓋材料不匹配時,通常只能形成機械聯鎖作用,而非化學粘合。

2.2:軟包膠可與不同基材進行配合成型;但硬膠包硬膠則要受嚴格的限制條件:

硬膠包硬膠局部上可以,但不可用于大面積或形成封閉環的設計:

2.2.1:相同材質的硬膠進行二次注塑成型,這種情況不予采用。

原因:① 2種材料溶點相同,注塑過程中,會出現混(攛)色情況,影響外觀品質;

② 硬膠材料相對于軟膠注塑壓力會大(約30%以上),大的壓力,往往容易造成封膠困難,產生壓膠處毛邊或壓傷基體。硬膠對包膠模具和注塑工藝要求非常高,而且容易出現缺陷,導致生產成本的增加,不建議采用 。

如:基體是PA6-GF30,覆蓋材料也是PA6-GF30,這種情況就會出現上述混色,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),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險;

3:硬膠覆蓋材料的收縮率要小,采用非結晶性或半結晶性塑材,收縮率通常在0.4~0.6%。包膠模模具制造時,是不能放縮水率的,必須按基體(骨架)的規定的區域制造成型型腔,當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;材料的收縮也會造成基體的受力變形;覆蓋材料受拉應力的自身開裂。因此,硬膠之間的二次注塑,包膠區域和收縮率是2個必須注意的工藝問題。

2.3電動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行分色。若要分煞費苦心,建議采用扣件(分體)結構去實現。

1.在基體材料確定的情況下,覆蓋材料選用的優先順序(排前為優選):

2.在覆蓋材料確定的情況下,基體材料選用的優先順序(排前為優選):

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,封膠工藝復雜處選1.8mm

3:包膠區域拐角位或細長部位需做有臺階的拉膠孔;包膠區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,其斜面不應超過45度。封膠面應做到至少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,在包膠結束端應有反扣設計,避免包膠粘定模型頭。

6:類似結構“B”中的2個小點,工藝上要求:必需大于2*2mm。外圍線框寬度,最小1.5mm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的流動長度(含澆口長度)/制品厚度比低于150:1 ,比例過大,會出現缺膠,包膠不滿缺陷;產品設計時可按80:1進行設計。

8:類似結構R與X的封膠間隙必須在于1.0mm以上。否則會出現封膠問題,出現毛邊。


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