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塑料制品二次注塑成型工艺分析

发布时间:2018-06-12 15:10 作者:北京塑料厂 来源:北京塑料厂 点击: 字号:

北京塑料厂剖析二次注塑不只能够使器械表面充溢柔感,还能够添加产物功用性和附加值。

在以前10年中,二次注塑技能曾经透彻改动了消耗品审美模范、计划思绪和功用要求。医疗器械制造商也看法到该技能的潜伏优势,不断扩展它在医疗范畴中的使用。二次注塑技能以发明“柔感表 面”而出名,但它另有很多其他功用,比方:人体工学计划、双色表面、品牌标记以及特性改良。哄骗这项技能,能够添加产物的功用(比方:减噪、减震、防水、防撞)和附加值。

二次注塑与共注塑、双注塑及夹层注塑一样,都属于多材料注塑技能。多材料注塑的根本思绪是将2种或多种差别特性的材料联合在一同,从而进步产物代价。在本文中,第一种注入材料称为基材或许基底材料,第二种注入材料称为掩盖材料。

1、种种二次注塑技能

在二次注塑流程中,掩盖材料注入基材的上方、下方、周围或许内部,组合并为一个完整的部件。这个流程可通过屡次注塑或嵌入注塑完成。通俗运用的掩盖材料为弹性树脂。

屡次注塑:假如掩盖材料的结构容许的话,屡次注塑是一种很好的医疗器械加工办法。该技能需求装备有多个机筒的特别注塑机,以便将差别的树脂注入一个注塑模具。机筒应并排或呈L型安排,由一个或多个注入点将树脂注入模具。运用统一个注入点时,称为共塑,生产的复合部件为被外层包覆的中心树脂材料。运用多个注入点时,称为二次注塑,一种材料在另一种材料上面成型,发生多层结构。

但是屡次注塑并不实用于全部产物。二次注塑时,必须挪动滑块或将模芯移至另一个模腔,另有一个办法是将模芯送入另一台注塑机。

嵌入注塑:要生产完全掩盖的注塑手柄这类产物,就需求运用嵌入注塑。为了到达完全掩盖,基材必须从原来的模腔中移出,放入另一个模芯和模腔,以便注入掩盖材料。在此流程中,另一个模具应该同时在统一台或另一台差别尺寸的注塑机(取决于注塑件大小)上运转。通俗基材要比掩盖材料大得多,而且可能需求预热,使表面温度靠近掩盖材料的熔点,从而取得最佳粘合强度。

2、模内组装

二次注塑偶然被称为模内组装,由于两种材料最后完全组合在一同,而不只仅是发生分层结构,不管是独自部件或是组件材料,都可接纳此技能。无论使用为何,确保基材和掩盖材料到达所需的机器或化学粘合强度都是至关紧张的。

3、多材料注塑的留意事变

普通来说,若要强化粘合度,掩盖材料树脂的熔化温度应与基材相同。假如掩盖材料的熔化温度过低,就无法熔化基材表面,二者之间的粘合则不足巩固。但或熔化温度过高,基材就会软化变形,严峻时,掩盖材料会穿透基材,导致部件加工失败。因而,选择婚配的材料才能包管精良的粘合。普通而言,婚配材料应具有类似的化学特性或许含有婚配的复合并分。基材与掩盖材料不婚配时,通俗只能构成机器联锁作用,而非化学粘合。

多材料注塑还需留意一些题目,最多见的包罗:聚合物之间的化学或机器粘合强度不足、单个或多个部件材料添补不完全,以及单个或多个材料部件出现毛边闪蒸。

注塑机必须保持注塑一致性。别的注塑机料筒的射量与注塑件尺寸的比值亦是影响注塑质量的紧张要素。该比值关于全部注塑操纵都十分要害,在二次注塑中尤为紧张。止逆装置能够像水闸般分开掩盖材料,二次注塑材料均为金属时止逆装置操纵较容易,如果金属基材和较为有弹性的塑料,止逆装置操纵就比较困难。

4、材料选择

二次注塑树脂材料的选择有多种要素,一方面要取决于基材特性,另一方面则取决于使用功能。详细来说,有以下几点:

耐化学腐化性(契合冲洗与其他操纵要求)。

阻燃性(契合生态环保等要求)。生态环保标记是表明产物契合情况与社会模范的标志。

耐磨蚀度(以免凹陷或零落)。

肖氏硬度(契合柔或其他要求)。

医疗标准(FDA、USP Class VI、ISO10993及生物相容性要求)。

灭菌品种(蒸汽、伽玛射线等)。

耐打击性(契合结构要求)。

熔点(契合使用温度要求,不会软化或变形)。

粘合方法(两种材料不婚配时构成机器联锁作用,两种材料婚配时构成化学粘合)。

在以前的5-8年间,掩盖材料有了很大开展,曾经研收回多种弹性树脂。比如,热塑性聚亚安酯(TPU)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯聚合物(SEBS)、共聚酯、共聚酰胺、热塑橡胶(TPR)以及热塑硫化橡胶(TPV)。实际使用中,普通选择与聚丙烯基材粘合度较好的新型聚丙烯类树脂。

这些材料的肖氏硬度差异很大。普通而言,材料的硬度越高,耐磨蚀性越强。材料的纹理也会影响硬度。由于在耐受性测试中,耐磨蚀性较强的材料丧失较少,比方,进行旋压砂轮测试时,硬度大的树脂磨损要少,因此使用时常选择耐磨蚀功能强的材料。

SEBS树脂硬度很低,不到Shore A 30,TPU树脂硬度约为Shore A 60,与人手软硬度差未几。以前,普通通过添加增塑剂或矿物油来低落硬度。但是,这些添加剂在冲洗或运用时会析出(或称为霜化),不契合医疗使用的要求。

由于二次注塑树脂材料的开展,基材的选择范围也日益普遍,现在已包罗:丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯和尼龙。材料范围的扩展为柔感计划提供了更多的空间。但新型材料的使用也带来了新的题目,比方:材料粘合、部件计划以及模具操纵等等。

5、工艺计划留意事变

在二次注塑的工艺计划中,止逆装置、射嘴孔、出风口以及模具表面纹理是要害的要素。

基材与掩盖材料之间的止逆装置关于粘合结果极为要害,应避免让射出的掩盖材料逐步变薄或起毛边。掩盖材料太薄,会导致粘合不牢、脱胶与卷边。精良的止逆装置计划应将掩盖材料与基材显着离隔。图1中基材凹处即哄骗了这种计划。

射嘴孔计划关于二次注塑的胜利相同紧张。流道长度与壁厚比值是影响粘合结果的主要要素。依据经历该比值不该超越150:1,开辟新工艺计划时比值应保持在80:1左右。图2表现了流道长度与壁厚的比例关联.

为了只管缩短流程,射嘴孔应配置在壁厚最大的地位。运用TPE树脂时,要留意射嘴孔径大小。TPU等材料需求大口径射嘴,以顺应较高的粘度,防止剪切力过高而发作材料降解。SEBS等材料需求较高的剪切速率以取得最佳的流速。较好的办法是在最开端段运用小口径射嘴,首次采样后再调解射嘴大小。

与射嘴孔一样,出风口也是影响粘合结果的紧张要素,怎样控制空气余量是一大困难,假如控制欠好,就可能出现粘合不牢、充填毛边的景象。出风口的深度关于防止毛边极为要害,依据掩盖材料粘度的差别,出风口的深度应该在0.0005-0.001英寸之间。

关于某些部件计划,能够接纳装饰性表面纹理 ,以便于成品顶出。大多数TPE材料易粘附于模面,这是由于此类材料具有金属亲合性,或是由于在开模时材料与模面之间构成了真空。由于很多材料在成品顶出后还未构成波动的化学粘合,假如与模面粘附,就会极大地影响粘合结果。这表示部件加工完毕后必须当心处置,假如需求进行粘合测试,就要等候24小时后才能进行,以便材料能够构成波动的化学粘合。

当模面与开模方向平行时,假如拉力不足也会发作粘附。TPU等材料需求5?–6?的拉力。别的模面镀层也有助于部件顶出。

另外塑料制品表面纹理计划也需求细心推敲。表面纹理会影响掩盖材料的柔感、手感与厚度。适宜的壁厚与表面纹理计划可相反相成助于取得所需的加工特性。通俗材料硬度越低越柔软。优化表面纹理可减少注塑瑕疵,并改进产物手感摸上去比实际硬度更为柔软。

 

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