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多色注塑成型技術歷經多年發展,其成型的分支也越發完善,能夠良好的應用於各個領域,同時生產效率極高,對不同的實際要求能夠很好地滿足,因此被廣泛地應用在汽車產業、電子、醫療等領域,並帶來不錯的經濟效益,是非常具有發展潛力的一種技術。

In the past years, multi-color injectionmolding technology has witnessed constant development and expansion intodiversified applications. Meanwhile, it features extremely high manufacturingefficiency and can satisfy diversified practical requirements. As a result,this technology is finding increasingly more extensive applications andbringing remarkable cost-effectiveness in many sectors from automobile,electronics to medical, making it a technology with great development potential.


牙科使用雙色技術。
牙科使用雙色技術。
相片: 1234567
多色注塑(Multiple-color injection)顧名思義就是一個部件用兩種以上塑料注塑來實現。廣義的多色注塑包括over molding,通過普通的注塑機,兩次注塑來實現,狹義的多色注塑是指利用多色注塑機,將兩種以上不同的塑料在同一機台注塑完成部件,最為常見的是旋轉式的注塑機。

多色注塑經過多年的發展,不僅僅局限於旋轉式機台成型,這門工藝已經拓展了許多固定的分支,其中夾心注塑、立方體模具和液態硅多色注射也是近幾年的熱門趨勢,夾心注塑以消耗二次料、雙螺杆分別負責注射與獨立保壓進而提升週期降低能耗,堪稱為目前最為環保的注塑工藝;立方體模具在效率方面有着獨特的優勢,非常適合瓶蓋等薄壁類產品,在大批量生產的產品上有極佳的優勢;而液態硅注射,因為結合了LSR耐高低溫、抗腐蝕等優異的性能,又具備了注塑件帶來的穩定精度等優良的特點,成為炙手可熱的一種新興製品選擇方案。接下我們就大家盤點一下:

多色注塑的常見的幾種形式

垂直式轉盤

垂直式轉盤(平行射台)注塑機是應用最廣泛的雙射注塑機,能夠成型大量中小型的製品。通常噸位在1500噸以下,對模具的尺寸和外形有一定的要求,不能超過裝盤的區域。 

模內旋轉

在一次注射完成後,通過電機帶動模具內的托芯旋轉,將預製件移動到下一個位置完成後續加工。模內旋轉在牙刷製造等領域有着非常突出的優勢,可以將生產效率提高50%以上,同時可以完成多種顏色同時生產包裝等定制化的需求。

水平式轉盤
雙色注塑成品。
水平旋轉(對射)注塑機可以成型大型的雙色件,如電視外框、汽車天窗、車燈罩等,最大噸位可以到1900噸。水平式轉盤,最大的優勢是可以生產大噸位的製品,該工藝是傳統轉盤式設備所無法比擬的。在汽車製造領域應用非常的廣泛。

單色注塑機生產雙色製品

單色注塑機生產雙色製品是最早也是最基本的雙色注塑應用,原理非常簡單,先生產第一道的半成品,生產完成後再將前道半成品在第二套模具上包膠。優點是生產彈性大,對機台的投入降低,缺點是會增加半成品庫存。對於剛起步的小型注塑廠比較容易投入生產,但是在自動化程度日益提升的大環境下這種工藝將逐漸被淘汰。

聯動機器人

採用聯動機械手連接兩台注塑機,第一台注塑機生產完第一道產品,機械手將產品取出放入第二台注塑機生產第二道。原理上與人工取放產品是一樣的,但是效率上會高很多,尺寸精度也更加穩定,而且不需要半成品的庫存。聯動機器人在衛浴行業,特別是花灑的加工上有獨到的優勢,人工投入方面比傳統製造降低了60%左右,但是需要兩台機台匹配生產,生產的靈活性不高。

與LSR結合應用

雙色注塑成品。液態硅橡膠LSR適用於要求很高的場合,因其電絕緣性很好,耐熱性、耐冷性和耐光性都極佳,且對人體無害,故在醫療、電子等各個領域都有非常廣泛的應用,目前在雙色注塑領域也大量使用LSR與塑料進行雙色加工滿足各種需求。

液態硅的硬度範圍非常的廣,能夠很好的替代TPU、TPE等熱塑性彈性體,同時能夠製造出非常良好的觸感質地。同時液態硅也滿足了許多極端環境下的使用要求。因此在近幾年液態硅的材料在各個行業中成為一種新興的熱門選擇,逐漸走入大家的日常生活中。

夾心注塑

夾心注塑又稱為三明治注塑或表層-核心加工技術,可將一種材料完全注入到表層材料中。可以進行回料填充,硬度與韌性的調配,以及產品重心調整的不同的需求領域之中,完善了製品性能要求又可以確保表面的外觀要求。

某國際知名的衛浴企業,導入了夾心注塑,在二次料添加方面進行優化,一年可以節省35%的原料,同時可以合理的利用了原來不能添加的二次料,大大提升了企業在製造成本方面的競爭力。

立方體模具

立方體模具能夠充分的利用開模的時間進行冷卻,從而大大提高生產的效率,將設備的產能提高到極限。

在生產薄壁大批量的產品中有非常突出的優勢。唯一的缺點是模具投入成本極高,另外對設備需要進行一些定制化的改造。

在目前的多色成型工藝中,立方體模具在效率方面的優勢是無與倫比的,這種工藝充分了利用了成型週期中的開合模、頂出等時間,在大批量製造中有着突出的優勢。

多色注塑的工藝要求

軟硬膠雙色設計

兩種材料必須熔點存在一定的溫度差,一般推薦要求達到60°,建議至少30°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,軟膠件厚度要求0.4mm以上。

儘量加寬接觸面積,做溝槽等增加粘合力,或第一射採用抽芯,第二射部分材料注塑到第一射裡面,第一射模具表面儘量做粗糙。

材料相容性

多色注塑的配對材料必須滿足兩個基本相容條件,分別是粘合相容和加工過程相容。

透明的和非透明的雙射設計

小鏡片的雙射設計 

第一射做非透明的,第二射做鏡片,第一射儘量用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需要噴塗UV來保護,PMMA可選擇uv或強化,如表面有字元則必須選擇UV。 

雙色注塑模具特點

動模是一樣的,注塑過程是旋轉、需要交換的,所以動模必須是一模一樣的。(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後,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,最差的也要是潛伏類澆口,可以自動脫落,否則澆口留在模具上面第二射沒法連貫生產還容易發生壓模事故。

產品兩次射出,產品開模後,第一射必須留在動模側,就一般情況而言,一般都是選擇將兩射的產品都是留在動模側的,所以模具需要開閉器、拉杆等實現順序開模,先拉開定模側,在定模側需要加頂出機構。

多色注塑的工藝評估

雙色注塑已經是非常成熟的成型工藝,在模具開發的初級階段,可以通過各種CAE軟件進行類比分析,通過模型的類比運行可以精確的確定模具以及成型的各個參數。

材料分析

材料的分析是雙色注塑研發階段需要重點考量的問題,隨着市場需求的日益提高,各種各樣的材料都出現在雙色注塑的領域中,在研發階段進行合理的材料選型成了一個非常關鍵的環節。比較嚴謹的做法是可以通過CAE軟件進行表面相容性和結合度的模擬測試,通過數據進行選型。

水路分析

到了模具開發階段,水路是一個至關重要的環節,因為在雙色注塑過程中如果冷卻不充分或者不穩定,都會造成製品在尺寸外觀方面的缺陷,所以在開發階段必須對水路的分佈做認真的評審。

在LSR等領域中的分析

在LSR等目前國內逐漸新興的成型工藝中,我們也可以通過一些軟件的分析來確定成型中可能發生的問題點,進而降低生產過程的不良率。

綜上所述,多色注塑成型技術經過了多年時間的發展,其成型的分支也越發完善,能夠良好的應用於各個領域,同時製造效率極高,對不同的實際要求能夠很好地滿足,因此逐漸被廣泛地使用,在汽車產業、電子、醫療等領域都有着很好的經濟效益,是非常具有發展潛力的一種技術。在這些分支中,夾心注塑、立方體模具、LSR成型因為其自身在環保、高效、以及卓越應用性能等方面彰顯着與眾不同的優勢,這些工藝也逐漸成為行業的熱門趨勢,慢慢地走進大家的日常生活中。我們也希望多色成型工藝能為大家的生產帶來更多的精彩。
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