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双色注塑在车灯上的应用


双色注塑是当前较为流行的先进注塑方式之一,为产品生产制造提供了有意义的节约潜力及全新的设计可能性。本文主要探讨双色注塑发展现状及趋势,特别重点介绍在汽车车灯应用的情况。

多色多物料注塑工艺是指在一个制造工序或一个生产单元内把若干种塑料组合成多功能部件。这种技术是利用多种物料进行注塑生产,并在模塑过程中将不同材料的特性相结合进行装配或其它适合粘结的方法,以提高产品的功能性和美观度,为产品生产制造提供了有意义的节约潜力及全新的设计可能性。

本文主要探讨目前行业比较流行的双色注塑的发展现状及趋势。得益于双色注塑机产品具有多样化的设计优势,目前已被广泛运用在手机业、制笔业、汽车业、家电业、手工具业及日用品业等众多领域,本文以汽车业为代表,详细介绍双色注塑技术在汽车车灯领域的应用,尤其是各种注塑问题的应对。

 

多色注塑的必要条件

多色注塑的配对材料必须满足两个基本兼容条件,分别是粘合相容和加工过程相容。

多色注塑对注射设备也提出了新的要求。就射出单元而言,可釆用平行同向、平行对向、水平及垂直L型、Y型同向单缸射出结构。就混合射嘴而言,可选择花纹、波浪、流痕、渐层、夹层等特殊射嘴。就夹模而言,可选择标准型、垂直转盘式、水平转盘式、转轴式、机械手转动式等机构。就加料而言,除标准油压马达驱动外,还可提供ESD(Electric Screw Drive)电动加料结构。就油路而言,可提供ACC蓄压高速射出及闭回路设计。

多色注塑成型关键因素之一是电脑控制程序的多变性。因为即使是相同类型的多色产品,如果釆用不同的模具设计,就必须搭配不同的电控程序。客户在购买多色注塑机之后,如果遇到新的模具设计,优秀的多色注塑机供应商可迅速对现有机台进行改造升级,使之符合注塑要求。

 

技术新进展

结合近几年在国外重要展会的观察,欧美厂商在多色注塑成型领域除了传统的多色产品,如汽车车灯、空调面板、电视外框等以外,已提升至几个基本成型技术的“组合”呈现,如双色成型加模内贴标(IML)、双色成型加模内组合(IMA)、双色成型加迭层模(Stack Mold)、双色成型加IML加IMA加迭层模、双色成型加夹层射出等,这些都可以在一部注塑机上完成。因此,多色注塑技术愈来愈受重视,而且不只呈现多色技术,还必须与其它技术结合,创造更高的效益,这就是下一阶段业内必须挑战的目标。

 

车灯的多色成型技术

随着国民经济的发展,汽车工业成为国家的支柱产业。当前汽车工业的飞速发展对汽车照明提出了越来越高的要求。

汽车照明质量的好坏对行车安全非常重要,因此当今世界各国的法规都对汽车照明有着严格的要求。灯具的设计不但要符合法规上安全性的要求,还要满足一些其它方面的要求,如外型要以整个汽车的外型融为一体,美观实用,符合空气动力学的要求,使驾驶员和乘客感到舒适、方便。因此,车灯的设计技术也随着汽车工业的发展而日新月异。

 

车灯的材质与工艺特点

车灯一般由底座与灯壳组成,底座的材料通常为热固性材料——BMC(团状模塑料),灯壳则可由PMMA、PP、ABS等材料加工而成,通常为二色或者三色。在双色车灯生产工艺方面,特别应注意的是双色注塑机射出部分,两只螺杆的中心距与双色模具的中心距应相对应。另外还有以下重要几点需要加强注意:

车灯稳定成型的影响元素

(1)控制单元响应:切换点过长、噪声干扰、命令输出不稳定、温度不稳定;(2)油压系统的噪声:压力不稳定、阀门定位品性、迟滞、油管阻尼变化;(3)机械系统的差异:油封内泄、阻尼、磨擦差异、螺杆止逆阀定位、止逆效果;(4)塑化不均:塑化品性差异;(5)模温控制。

车灯尾灯专用塑料料管组设计常见问题

(1)螺杆空转不进料;(2)螺杆所需扭力过大无法旋转;(3)塑料未完全融化;(4)螺杆计量不稳定;(5)塑料混炼不均;(6)低温成型塑料易温升;(7)成型品内有气泡;(8)成型品内易吐黑变黄;(9)螺杆易腐蚀、摩耗,使用寿命短。

螺杆料管组主要设计重点

塑料塑化螺杆料管组是射出成型机的心脏组件,负责塑料原料的输送、熔融、混炼、计量等功能,故塑料塑化螺杆与成型品的质量息息相关。改良塑化螺杆的主要目的是为了:(1)提高剪切混炼作用;(2)均匀混炼;(3)提高塑化能力;(4)确保熔胶温度均匀性。

尾灯专用螺杆设计重点

(1)L/D 比:21~23;(2)表面粗糙度需极光滑,避免积料;(3)增加电镀层厚度耐腐蚀性;(4)压缩比:2.3,入料段:约50%,压缩段:约30%,计量段:约20%。

车灯射出不良对策

(1)烧焦—降低射出压力,多段减速射出、模具抽真空;(2)银纹—彻底烘干塑粒,提升背压,降低熔胶温度,降低射速;(3)气泡—提升背压,降低熔胶温度,釆用除湿式干燥机,增大浇口或流道尺寸;(4)结合线—提升熔胶温度,提升充填速度,提升排气和模温;(5)毛边—提升锁模力,降低充填压力,降低熔胶温度;(6)缩水—均厚设计,增加保压压力及时间,更换逆止阀。

随着大型双色模具技术的提升,釆用垂直转盘结构的双色机在运用上受到局限,为了进一步强化双色机的竞争优势,富强鑫集团研发二板式水平转盘双色机,是目前国内外极少数的水平对射双色机之一。