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为何高光免喷涂技术成为海尔、长虹电子电器的首选?

为何如今众多国际国内知名电子电器产品企业如三星、夏普、长虹及海尔的产品如液晶电视等的外观已变得如此色彩光鲜亮丽、闪烁抢眼呢?

随着社会经济迅速地发展,人们已不再仅仅满足于液晶电视的使用功能,对其外观的欣赏品味及绿色环保的要求越来越高。原来电视机机壳会先经历注塑,再喷涂的过程,此工艺成型周期长,既不环保,产品质量也不稳定,因此国际知名电子产品企业大牛们纷纷摒弃了老方法,转而采用一种新型成型工艺——免喷涂高光无痕注塑成型技术。

该技术可使液晶电视面板表面光泽度高且无熔接线、流痕及缩痕等缺陷,并且无需后续的喷涂工序,从而对环保及降低成本极为有利。那么免喷涂高光无痕注塑成型技术是如何去实施的呢?

免喷涂高光注塑技术的实施离不开高光泽塑料材料、高光注塑模具、模温温控设备以及注塑机和注塑工艺的紧密配合,因此本文将从这5个方面对该技术进行阐述。


图1:喷涂电视面板

图2:高光免喷涂液晶电视面板



一、材料的选用

要实现免喷涂高光注塑,材料的选用是前提,高光泽塑料材料成为了首选,原因如下:


对于此种材料的选择一般包括一下5点特性:

1.流动性:材料的流动性应较高,以便更好地复制模具表面、降低剪切及改善熔接线;

2.刮擦性:需有一定的耐刮擦性,即表面硬度要好,一般铅笔硬度在H以上;

3.稳定性:材料的热稳定性要好,不易产生挥发物。特别是对于阻燃级材料,提高耐热性及减少挥发物可以防止腐蚀模具及减少产品表面白雾的产生;

4.光泽度:材料本身的光泽度要好;

5.韧性、刚性:材料应具有优异的韧性和一定的刚性,可通过家电所要求的跌落测试和其他功能测试。

目前,免喷涂液晶电视面框的注塑生产主要采用PMMA/ABS、PC/ABS或高光ABS材料。其中,高光ABS的硬度最低,PMMA/ABS的硬度最高,铅笔硬度可达1H或以上(如图1所示)。高光PMMA/ABS还可以做成半透效果,从而实现更炫的外观和LED光透视功能。

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二、模具的要求

高光注塑模具从设计、钢材选用到模具加工都要比普通模具有着更高的要求。

模具设计方面要考虑耐高温设计、适用水路设计及安装匹配等因素。水道需确保快速升温和降温,并使模具温度均匀,一般采用贴近型腔的随形水道,并在背面增加隔热层或利用空隙隔热

模具浇口设计要尽可能地减少熔接线,并有利于排气及减少剪切。对采用油加热模温机的模具,浇口尺寸要开得比较大,对其他行位、配合和导向等部位要考虑高温的要求,并注意隔热或冷却及配合。由于模具内表面要求达到非常高的光洁度(镜面效果),因而模具钢材要选用抛光性好、高纯度、高镜面度及热变形小的优质钢,如瑞典ASSAB的S136、OML.DELI。如果成型阻燃高光材料,模具钢还需耐腐蚀性好。

对于高光模具的保养,要注意在使用中及时清洁模具分型面及排气槽,以免造成排气不良。此外,应该不定时用专用清洁布或纸清洁模具镜面部分,特别是注塑阻燃高光料时,必须清除粘附在模面的析出物,以免出现白雾等外观不良。注塑完成后还要用专用清洗剂清洗型腔,并喷专用防锈油。


推荐阅读:

高光免喷涂塑料的介绍!

免喷涂高光无痕注塑技术的五大要点


三、温控技术

精确控制模温是实现免喷涂高光注塑成型的一大关键,目前使用较多的温控技术有如下几种:


1.用油加热的高温模温机。模温可被始终维持在恒定温度,优点是成本低、使用方便,但在模具设计上要考虑好熔接线的处理,同时对材料的流动性要求也相对更高。该种模温机主要应用于对外观要求稍低的产品。

2.蒸汽加热的快速模技术。这是较早用于塑料高光无痕成型的一种技术,其工艺原理是:在合模前及合模过程中对模具进行蒸汽加温,合模完成后,温度达到设定条件即可进行注射;注射过程中模具继续维持高温,这样可使胶料在充模过程中保持很好的流动性;注射完成,在保压冷却时,用低温水对模具进行降温处理,以便缩短制品的冷却时间,提高生产效率。

3.电加热的快速模技术。可实现超高温模具的温度控制,是快速加热冷却成型技术的最新进展。该技术利用电加热在短时间内把模具的表面温度加热到很高,然后在几十秒之内又能把温度下降到50℃以下,从而帮助高光注塑成型顺利完成。

4.其他模温控制技术。包括高频电磁感应加热系统、红外辐射加热系统以及采用韩国TITAN技术的高压水温机在内的其他模温控制系统,也在高光注塑成型中得到了应用。它们虽然加热方式不同,但控制原理大同小异,并各有优缺点。

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四、对注塑机的要求

免喷涂高光注塑技术对注塑机的要求不高,但对机器的反应灵敏度及稳定性要求较高,以便能够实时快速反馈信号,并与模温控制设备协调工作。注塑机最好配备塑化能力强的螺杆,同时要求螺杆对材料的剪切尽可能小。


五、工艺原则

高光注塑工艺控制根据不同产品和模具结构及模温设备的不同而有着较大差异,但一般应遵循以下原则:

  1. 模具温度

模具温度直接影响最终制品的表面光亮度、熔接线及其强度等。使用高的模具温度可以增加材料流动性,获得较高的结合线强度,并且能降低成型制品内应力,使其耐热性和耐化学品性更好,同时提高熔胶对模具表面的复制性,提高制品光泽度和特殊色彩效果。

为了达到理想的表面质量效果,在使用免喷涂材料时,应尽量采用较高模温。例如对于ABS作为基材的免喷涂材料,模温通常为70-90℃。

2.注塑压力

为了更好地复制模具表面,成型温度应适当高一些,注塑压力应尽可能大一点;实际注塑压力跟许多变量有关,如:熔体温度、模具温度、制件几何形状、壁厚、流动长度,以及其它模具和设备情况。为顺利排气,需要采用多级注塑速度;

通常,最好选用能满足性能、外观和注塑循环的较低压力。同时要关注实际注塑峰值压力与设定值的差异。一般情况下,合适的保压压力为注射压力的60-80%。

3.注塑速度:

在使用免喷涂材料注塑时,选择注塑速度主要考虑制品的外观、模具的排气以及注塑机型腔内树脂流动的阻力。

较快的注塑速度一般会使熔胶流程加长,适合充填薄壁制品,并形成较好的表面光洁度和表面效果。但过快的注塑速度容易使熔胶遭受强剪切,导致珠光色粉形状和粒径发生破坏而降低制品的特殊色彩效果。另外,浇口附近容易出现喷射痕、排气不良等问题。

因此,在保证产品表面效果和质量的前提下,建议选用中速的分段阶梯式速度控制,以确保充填顺畅和制品外观。



免喷涂应用领域的展望

随着平板电视等电子产品技术的进一步发展,更薄、更时尚和更环保将是未来的产品设计方向。免喷涂高光无痕注塑成型技术将会得到除了在家用电器、移动通讯电子领域外更多的应用,如汽车领域的内饰件、医疗领域的器材板面件。

我们可以做一个假想,当您开着内部闪烁亮眼的轿车时,听着摇滚音乐行驶在宽敞的城市道路上,您会有怎样的心情?

这样的一个时代定会到来,但它是随着塑料材料、模具以及注塑设备和成型技术的不断完善来到达的,让我们拭目以待,同时向国内那些正在此领域不断努力的科研人员致以敬意。

如果您对免喷涂技术更加了解或对它的应用的领域有不一样的展望,请动一动您高贵的手指将这些重要的信息,留在下面的评论模块里。

最后感谢聚赛龙陈瑜陈总的技术支持!同时也欢迎业界相关免喷涂专家进行技术指正或指导!!


来源:前沿数控技术,艾邦高分子整理


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