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干货!三招解决免喷涂塑料熔接线和流痕解决方案

接线和流痕是免喷涂美学塑料在实际应用中常见的缺陷问题,通过改善产品和模具设计,可有效解决熔接线和流痕的问题。免喷涂美学塑料,一次成型就可以实现产品靓丽外观,便利而且环保,更重要的是——降成本!降成本!降成本! 因此。近几年受到各大家电和汽车厂商的追捧。


图1 各种效果的美学塑料的外观效果


然而理想很丰满,现实很骨感。当我们还沉浸在如何将具有金属效果的美学塑料应用到更多的产品的美梦里,一张张毁容的美人脸让爱美的我们皱起了眉头,那么缺陷是如何产生的呢? 


图2 各种产品上的熔接线


那上图的缺陷是如何产生的呢?


效果色粉具有较高的径厚比,大多成片状,在注塑过程中会受到流体的剪切场作用发生翻转,在熔体汇合处、浇口附近、壁厚变化、拐弯处等位置产生流痕及熔接线缺陷(图3)。


图3 色粉在汇合时取向不一致造成结合线


办法总比问题多,各大效果色粉专家,材料技术大拿,模具成型大咖从各个角度给出了一些解决方案,虽然不能完全解决问题,但是在某些产品上,已经具有了相当的技术和商业可实施性。


从长远来看,通过色粉或材料解决问题,是最理想的状态,但相关技术还有很长的发展之路要走,目前也没有看到比较成熟的技术路线。从原理来讲,多面体色粉,磁性色粉,活塞注塑,超声波注塑,透明交联母粒等方案具有一定可行性。综合来看,目前阶段通过产品设计和模具设计来改善流痕熔接线是最有效的解决方案。通常,技术类型分三种:


第一种是:避免产生


常用的方案如去除产品背后结构,减少孔洞,单浇口进胶等;


孔洞后加工:先填充后切除


图 4 薄膜浇口和模内切产品填充示意图


产品上一旦有孔洞结构,料流在填充时必然会产生结合线,尤其是具有金属、珠光的美学塑料产品缺陷更是明显。为避免美学塑料在产品孔处产生熔接线,我们先把孔堵住,使熔体无障碍的流经原先孔洞的位置(见图4)。产品充填完毕后,还没有完全冷却时利用“模内冲压”的方式将原有孔的位置减薄(见图5、6),出模后再将堵孔的部分加工掉。一般减薄的浇口或孔洞“内肉”都比较薄,用工具甚至手指轻轻一顶就可以去除,对产品生产效率影响很小。这种技术可以很好地解决孔洞位置的结合线,是其他方法目前无法超越的。模内切目前国内主要应用在浇口上,实现浇口自动化分离,应用在产品中间孔的目前只有韩国某公司在美学塑料上应用。


图5 模内切切刀工作示意图

        

图6 产品孔处减薄前和减薄后示意图


顺序进浇:防止料流汇合


对于长条状产品,浇口采用热流道顺序阀进胶的方式,可以很好的改善结合线。


图7 采用热流道顺序阀进胶注塑空调面板


热流道循序阀进胶方式适合长而窄的产品,浇口开闭以保证料流沿尽量不要对碰为原则。操作时,按照这个原则制定浇口填充的优先顺序,选定第一个要打开浇口。当第一个浇口针阀打开后充填到第二个浇口时,第二个浇口针阀再打开,依次推进达到无熔接线的效果。具体到图8中的制件,我们选定中间浇口为优先进胶浇口,先行进胶,两边针阀浇口依次打开,料流往两边流动,避免了汇合。热流道家族的一员——针阀式热流道,多了一套阀针传动装置控制针阀的开、关,可以控制针阀打开和关闭的时间,可以较好的控制进胶平衡。


第二种是:转移位置


把流痕熔接线赶到不起眼的次外观面上,主要通过设置浇口的数量和位置,热流道控制进胶时间来实施;


表面有非外观面的产品,将熔接线赶在非外观面上,保证外观面没有熔接线。图8中的产品就是将外观面的浇口先开,非外观面的浇口后开,最后让熔接线躲到了非外观面上。图9中的产品是充分考虑的填充位置对缺陷表现的影响,将浇口选在非外观面的对面,同时将外观面壁厚加厚,使得结合线均在非外观面上。


图8 先开外观面的浇口使熔接线躲在非外观面上


图9 结合线赶在非外观面上


需要注意的是,如果想采用运用这种方法改善结合线,在产品产品设计时就需要考虑流动末端在非外观面上的可行性,提前给熔接线预留位置。



第三种是:化重为轻


通过一些表面处理使流痕熔接线看起来没那么明显。


皮纹处理:模具表面做皮纹


这是比较有效的一种方案,皮纹处理可以大大减轻流痕熔接线的可视度。模具皮纹分为化学腐蚀和激光雕刻两种,可以实现磨砂,仿皮革,科技纹,几何纹和拉丝纹等多种效果。和免喷涂美学塑料结合,可以大大减轻流痕熔接线。


如下面这款拉丝效果的电饭锅外壳,背后有很多螺丝柱和加强筋结构,背面可以看到明显的流痕和熔接线,但是从正面看,因为有拉丝纹的遮盖,基本看不出缺陷。


图10 电饭煲产品正反面图


这种方案除了对流痕熔接线有遮盖作用,还大大扩展了美学塑料的效果种类,使其效果千变万化。这么多漂亮的外观,总有一款能打动设计师的心。


图11皮纹图片


图案遮盖:缺陷处打上装饰性图案


图案遮盖,即通过巧妙的设计,在不可避免的流痕熔接线位置打上装饰性图案,指示标志,或产品LOGO等,以达到遮盖的目的。


如下面这款爱仕达的电饭锅,巧妙地设计了一个手型标志,遮盖了熔接线。


 图12 爱仕达电饭煲上盖


LG吸尘器,在熔接线位置进行了丝印,减轻了外观缺陷。


图13 LG吸尘器把手


这个方案的缺点是对设计要求比较高,加入的遮盖性的装饰元素不能破坏了产品整体的美感和品牌特性。


二次处理:通过表面装饰遮盖缺陷


对免喷涂美学塑料进行二次处理?免喷涂美学塑料需要二次处理吗?对产品构成材料中的免喷涂美学塑料进行二次处理,听起来是个伪命题!


然而,实际上有一种情况下免喷涂美学塑料是可以进行二次处理结合,那就是替代原方案——三次处理的,即免喷涂美学塑料+水转印/IMD/烫印替代普通效果塑料+喷漆+水转印/IMD/烫印,其本质来讲也是替代了喷漆。



现在应用比较成熟的是替代水转印的方案,主要在汽车饰条上使用,多款车型已经成功应用。这种方案的好处是水转印/IMD/烫印的图案可以有效地遮盖部分流痕熔接线,大大增加了免喷涂美学塑料的产品实现性。


图13 汽车内饰水转印+美学塑料装饰板


产品上的流痕熔接线常常会破坏产品的外观,在产品和模具设计过程中,通过表面处理,包括皮纹处理、图案遮盖和二次处理,就能够实现熔接线问题的解决。


环保的压力,降成本的需求,使免喷涂美学塑料逐渐进入快速发展通道,越来越多的资本和科研人员进入到这个行业,相信,不久的将来,针对熔接线和流痕的问题,还会有更多解决方法出现。


欢迎加入艾邦免喷涂产业群,群主微信ixuzhu,验证信息:姓名+公司名称。和行业人士共同交流。 


 本文来源:上海锦湖日丽塑料有限公司  朱亚明 朱富朝


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