專利名稱：一種復(fù)雜精密制品的蒸汽式高光無(wú)痕注塑成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料加工工藝，尤其涉及一種復(fù)雜精密制品的蒸汽式高光無(wú)痕注塑成型工藝。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步和人們生活水平的提高，在通訊，汽車(chē)，醫(yī)療器件，家電等行業(yè)對(duì)形狀復(fù)雜注塑件的品質(zhì)要求越來(lái)越高，比如產(chǎn)品的光潔度和精密性。為了提高注塑產(chǎn)品的表面質(zhì)量，在現(xiàn)有的技術(shù)中通常會(huì)采用噴涂工藝。噴涂是表面保護(hù)中所采用的最基本、最廣泛和最有效的手段。噴涂工藝主要起到保證塑料零件的防腐機(jī)能、美化外觀的作用，噴涂質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)。然而在提供美觀、耐用產(chǎn)品的同時(shí)，噴涂生產(chǎn)過(guò)程因大量使用揮發(fā)性溶劑、助劑、漆料等危險(xiǎn)化學(xué)品，設(shè)備本身的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性，以及高溫、 高壓工藝條件，存在很多危害因素，同時(shí)，作業(yè)過(guò)程中還容易造成從業(yè)人員的急、慢性苯中于是，人們把目光投向高光無(wú)痕注塑工藝。高光無(wú)痕注塑成型主要是在塑料注塑過(guò)程中對(duì)模具進(jìn)行快熱快冷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種注塑成型模具的加熱和冷卻是通過(guò)在模具中設(shè)置熱冷介質(zhì)通道來(lái)進(jìn)行的。對(duì)一些簡(jiǎn)單的注塑件，的確可以大大地提高了其表面質(zhì)量。然而，對(duì)于一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，一般的高光無(wú)痕注塑工藝較難獲得滿意的質(zhì)量效果。因?yàn)椋?模具的加熱和冷卻是靠水道將整個(gè)模具的型腔和型芯快速加熱和冷卻，對(duì)于復(fù)雜精密的模具，塑膠制品表面上各點(diǎn)位置的加熱和冷卻固化的速率并非一致，厚壁有筋的位置速率慢， 壁薄的地方速率快，塑件制品各個(gè)點(diǎn)在模腔中的加熱和冷卻的不均勻性會(huì)造成塑件制品產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力以及嚴(yán)重影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量。這些都會(huì)造成生產(chǎn)效率下降，成型良品率低，工藝成本高等不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)雜精密制品的蒸汽式高光無(wú)痕注塑成型工藝。復(fù)雜精密制品的蒸汽式高光無(wú)痕注塑成型工藝的步驟如下
1)選用PMMA或PC/ABS或高光ABS材料作為注射材料；
2)將注射材料放置在真空干燥箱內(nèi)以90 110°C烘干2 4小時(shí)，使其濕度小于 0. 04% ；
3)開(kāi)始注塑前，將模具固定于注塑機(jī)，在合模前對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為80 90 0C ；
4)合模時(shí)，將溫度為160°C 170°C，壓力為0.2 0. 3MPa的高溫蒸汽通過(guò)優(yōu)化后的非規(guī)則水道，對(duì)模具進(jìn)行瞬間加熱至110°C 120°C ；
5)合模完成后，注射機(jī)對(duì)模具進(jìn)行注射，注射時(shí)，將注射壓力分成為3次的注射壓力的控制，即最高注射壓力的75% 85%、最高注射壓力和最高注射壓力的50% 60%，注射螺桿的注射行程分為3個(gè)階段，注射過(guò)程中，模具溫度維持在110°C 140°C ；注塑過(guò)程完成后， 對(duì)模具進(jìn)行保壓，保壓壓力為塑料充填模腔時(shí)最高壓力的50% 60% ；
6)冷卻階段時(shí)，采用冷卻水塔所控制的4 10°C冷水，用高壓水泵往模具水道高速注射冷卻水；冷卻完成后向模具水道中吹入溫度為25 30°C的空氣，將模具水道中的冷水吹出模具，以便于下一注塑循環(huán)正常進(jìn)行；
7)開(kāi)模后，模具吹氣道自動(dòng)以0.2 0. 4Mpa的空氣壓力對(duì)模具進(jìn)行清理雜質(zhì)和干燥處理。所述的優(yōu)化后的非規(guī)則水道為根據(jù)復(fù)雜精密制品在注塑成形過(guò)程中的冷熱不均勻以及制品總體形狀變化，來(lái)設(shè)計(jì)水道的形狀、寬度和布置的密度，即先根據(jù)制品的總體輪廓來(lái)設(shè)計(jì)水道的初步形狀，然后在制品厚度較大或尺寸加大或結(jié)構(gòu)突變的地方，改變水道截面形狀或者加寬水道或者增加水道的數(shù)量。
所述的注射螺桿的注射行程分為3個(gè)階段為在塑膠剛開(kāi)始通過(guò)澆口時(shí)，注射速度為最高注射速度的80% 90%，在充模過(guò)程中，采用100%的高速注射，在充模結(jié)束時(shí)，注射速度降低為最高注射速度的70% 80%。本發(fā)明工藝和傳統(tǒng)工藝相比，其優(yōu)點(diǎn)在于
1)本發(fā)明使塑件制品的表面光澤度高且無(wú)熔接線、流痕、氣泡及縮痕等缺陷，同時(shí)提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量和表面硬度，使產(chǎn)品合格率提高10 15% ；
2)本發(fā)明采用調(diào)壓調(diào)速分階段注射工藝，有助于避免縮孔和凹陷的發(fā)生防止溢料，消除流痕、接縫線及分層現(xiàn)象和減少了制品的殘余應(yīng)力，大大地降低了塑件制品在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種缺陷，同時(shí)明顯地提高了產(chǎn)品的精度和壽命；
3)本發(fā)明無(wú)需后續(xù)的噴涂工序，極大地減少了對(duì)環(huán)境的污染，達(dá)到環(huán)保的要求，節(jié)省能源與材料；
4)本發(fā)明由于其特殊的工藝，使得復(fù)雜制件各個(gè)部位在注塑成型過(guò)程中的的快速加熱和快速冷卻的速率趨于一致，充分利用熱量，可以大幅降低熱量的損失，在提高成品質(zhì)量的同時(shí)可以節(jié)約能源，降低成本。


圖1為復(fù)雜精密制品的蒸汽式高光無(wú)痕注塑成型工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式復(fù)雜精密制品的蒸汽式高光無(wú)痕注塑成型工藝的步驟如下
1)選用PMMA或PC/ABS或高光ABS材料作為注射材料；
2)將注射材料放置在真空干燥箱內(nèi)以90 110°C烘干2 4小時(shí)，使其濕度小于 0. 04% ；
3)開(kāi)始注塑前，將模具固定于注塑機(jī)，在合模前對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為80 90 0C ；
4)合模時(shí)，將溫度為160°C 170°C，壓力為0.2 0. 3MPa的高溫蒸汽通過(guò)優(yōu)化后的非規(guī)則水道，對(duì)模具進(jìn)行瞬間加熱至110°C 120°C ；
5)合模完成后，注射機(jī)對(duì)模具進(jìn)行注射，注射時(shí)，將注射壓力分成為3次的注射壓力的控制，即最高注射壓力的75% 85%、最高注射壓力和最高注射壓力的50% 60%，注射螺桿的注射行程分為3個(gè)階段，注射過(guò)程中，模具溫度維持在110°C 140°C ；注塑過(guò)程完成后， 對(duì)模具進(jìn)行保壓，保壓壓力為塑料充填模腔時(shí)最高壓力的50% 60% ；
6)冷卻階段時(shí)，采用冷卻水塔所控制的4 10°C冷水，用高壓水泵往模具水道高速注射冷卻水；冷卻完成后向模具水道中吹入溫度為25 30°C的空氣，將模具水道中的冷水吹出模具，以便于下一注塑循環(huán)正常進(jìn)行；
7)開(kāi)模后，模具吹氣道自動(dòng)以0.2 0. 4Mpa的空氣壓力對(duì)模具進(jìn)行清理雜質(zhì)和干燥處理。所述的優(yōu)化后的非規(guī)則水道為根據(jù)復(fù)雜精密制品在注塑成形過(guò)程中的冷熱不均勻以及制品總體形狀變化，來(lái)設(shè)計(jì)水道的形狀、寬度和布置的密度，即先根據(jù)制品的總體輪廓來(lái)設(shè)計(jì)水道的初步形狀，然后在制品厚度較大或尺寸加大或結(jié)構(gòu)突變的地方，改變水道截面形狀或者加寬水道或者增加水道的數(shù)量。所述的注射螺桿的注射行程分為3個(gè)階段為在塑膠剛開(kāi)始通過(guò)澆口時(shí)，注射速度為最高注射速度的80% 90%，在充模過(guò)程中，采用100%的高速注射，在充模結(jié)束時(shí)，注射速度降低為最高注射速度的70% 80%。實(shí)施例1
1)選用PMMA材料作為注射材料；
2)將注射材料放置在真空干燥箱內(nèi)以90°C烘干2小時(shí)，使其濕度小于0.04% ；
3)開(kāi)始注塑前，將模具固定于注塑機(jī)，在合模前對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為80°C；
4)合模時(shí)，將溫度為160°C，壓力為0.2MPa的高溫蒸汽通過(guò)優(yōu)化后的非規(guī)則水道，對(duì)模具進(jìn)行瞬間加熱至110°C ；
5)合模完成后，注射機(jī)對(duì)模具進(jìn)行注射，注射時(shí)，將注射壓力分成為3次的注射壓力的控制，即最高注射壓力的75%、最高注射壓力和最高注射壓力的50%，注射螺桿的注射行程分為3個(gè)階段，在塑膠剛開(kāi)始通過(guò)澆口時(shí)，注射速度為最高注射速度的80%，在充模過(guò)程中， 采用100%的高速注射，在充模結(jié)束時(shí)，注射速度降低為最高注射速度的70%，注射過(guò)程中， 模具溫度維持在110°C ；注塑過(guò)程完成后，對(duì)模具進(jìn)行保壓，保壓壓力為塑料充填模腔時(shí)最高壓力的50%;
6)冷卻階段時(shí)，采用冷卻水塔所控制的4°C冷水，用高壓水泵往模具水道高速注射冷卻水；冷卻完成后向模具水道中吹入溫度為25°C的空氣，將模具水道中的冷水吹出模具，以便于下一注塑循環(huán)正常進(jìn)行；
7)開(kāi)模后，模具吹氣道自動(dòng)以0.2Mpa的空氣壓力對(duì)模具進(jìn)行清理雜質(zhì)和干燥處理。實(shí)施例2
1)選用PC/ABS材料作為注射材料；
2)將注射材料放置在真空干燥箱內(nèi)以110°C烘干4小時(shí)，使其濕度小于0.04% ；
3)開(kāi)始注塑前，將模具固定于注塑機(jī)，在合模前對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為90°C；
4)合模時(shí)，將溫度為170°C，壓力為0.3MPa的高溫蒸汽通過(guò)優(yōu)化后的非規(guī)則水道，對(duì)模具進(jìn)行瞬間加熱至120°C ；
5)合模完成后，注射機(jī)對(duì)模具進(jìn)行注射，注射時(shí)，將注射壓力分成為3次的注射壓力的控制，即最高注射壓力的85%、最高注射壓力和最高注射壓力的60%，注射螺桿的注射行程分為3個(gè)階段，在塑膠剛開(kāi)始通過(guò)澆口時(shí)，注射速度為最高注射速度的90%，在充模過(guò)程中， 采用100%的高速注射，在充模結(jié)束時(shí)，注射速度降低為最高注射速度的80%，注射過(guò)程中， 模具溫度維持在140°C ；注塑過(guò)程完成后，對(duì)模具進(jìn)行保壓，保壓壓力為塑料充填模腔時(shí)最高壓力的60%;
6)冷卻階段時(shí)，采用冷卻水塔所控制的10°C冷水，用高壓水泵往模具水道高速注射冷卻水；冷卻完成后向模具水道中吹入溫度為30°C的空氣，將模具水道中的冷水吹出模具， 以便于下一注塑循環(huán)正常進(jìn)行；
7)開(kāi)模后，模具吹氣道自動(dòng)以0.4Mpa的空氣壓力對(duì)模具進(jìn)行清理雜質(zhì)和干燥處理。
實(shí)施例3
1)選用高光ABS材料作為注射材料；
2)將注射材料放置在真空干燥箱內(nèi)以100°C烘干3小時(shí)，使其濕度小于0.04% ；
3)開(kāi)始注塑前，將模具固定于注塑機(jī)，在合模前對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為85°C；
4)合模時(shí)，將溫度為150°C，壓力為0.25MPa的高溫蒸汽通過(guò)優(yōu)化后的非規(guī)則水道，對(duì)模具進(jìn)行瞬間加熱至115°C ；
5)合模完成后，注射機(jī)對(duì)模具進(jìn)行注射，注射時(shí)，將注射壓力分成為3次的注射壓力的控制，即最高注射壓力的80%、最高注射壓力和最高注射壓力的55%，注射螺桿的注射行程分為3個(gè)階段，在塑膠剛開(kāi)始通過(guò)澆口時(shí)，注射速度為最高注射速度的85%，在充模過(guò)程中， 采用100%的高速注射，在充模結(jié)束時(shí)，注射速度降低為最高注射速度的75%，注射過(guò)程中， 模具溫度維持在121°C ；注塑過(guò)程完成后，對(duì)模具進(jìn)行保壓，保壓壓力為塑料充填模腔時(shí)最高壓力的陽(yáng)％ ；
6)冷卻階段時(shí)，采用冷卻水塔所控制的6°C冷水，用高壓水泵往模具水道高速注射冷卻水；冷卻完成后向模具水道中吹入溫度為的空氣，將模具水道中的冷水吹出模具，以便于下一注塑循環(huán)正常進(jìn)行；
7)開(kāi)模后，模具吹氣道自動(dòng)以0.3Mpa的空氣壓力對(duì)模具進(jìn)行清理雜質(zhì)和干燥處理。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)雜精密制品的蒸汽式高光無(wú)痕注塑成型工藝，其特征在于它的步驟如下1)選用PMMA或PC/ABS或高光ABS材料作為注射材料；2)將注射材料放置在真空干燥箱內(nèi)以90 110°C烘干2 4小時(shí)，使其濕度小于 0. 04% ；3)開(kāi)始注塑前，將模具固定于注塑機(jī)，在合模前對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為80 90 0C ；4)合模時(shí)，將溫度為160°C 170°C，壓力為0.2 0. 3MPa的高溫蒸汽通過(guò)優(yōu)化后的非規(guī)則水道，對(duì)模具進(jìn)行瞬間加熱至110°C 120°C ；5)合模完成后，注射機(jī)對(duì)模具進(jìn)行注射，注射時(shí)，將注射壓力分成為3次的注射壓力的控制，即最高注射壓力的75% 85%、最高注射壓力和最高注射壓力的50% 60%，注射螺桿的注射行程分為3個(gè)階段，注射過(guò)程中，模具溫度維持在110°C 140°C ；注塑過(guò)程完成后， 對(duì)模具進(jìn)行保壓，保壓壓力為塑料充填模腔時(shí)最高壓力的50% 60% ；6)冷卻階段時(shí)，采用冷卻水塔所控制的4 10°C冷水，用高壓水泵往模具水道高速注射冷卻水；冷卻完成后向模具水道中吹入溫度為25 30°C的空氣，將模具水道中的冷水吹出模具，以便于下一注塑循環(huán)正常進(jìn)行；7)開(kāi)模后，模具吹氣道自動(dòng)以0.2 0. 4Mpa的空氣壓力對(duì)模具進(jìn)行清理雜質(zhì)和干燥處理。
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜精密制品的蒸汽式高光無(wú)痕注塑成型工藝，其特征在于所述的優(yōu)化后的非規(guī)則水道為根據(jù)復(fù)雜精密制品在注塑成形過(guò)程中的冷熱不均勻以及制品總體形狀變化，來(lái)設(shè)計(jì)水道的形狀、寬度和布置的密度，即先根據(jù)制品的總體輪廓來(lái)設(shè)計(jì)水道的初步形狀，然后在制品厚度較大或尺寸加大或結(jié)構(gòu)突變的地方，改變水道截面形狀或者加寬水道或者增加水道的數(shù)量。
3.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜精密制品的蒸汽式高光無(wú)痕注塑成型工藝，其特征在于所述的注射螺桿的注射行程分為3個(gè)階段為在塑膠剛開(kāi)始通過(guò)澆口時(shí)，注射速度為最高注射速度的80% 90%，在充模過(guò)程中，采用100%的高速注射，在充模結(jié)束時(shí)，注射速度降低為最高注射速度的70% 80%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)雜精密制品的蒸汽式高光無(wú)痕注塑成型工藝。它的工藝步驟依次包括選料、烘干、預(yù)熱、合模后快速加熱、調(diào)速調(diào)壓分段注射、保壓、快速冷卻、吹出冷氣和開(kāi)模后清潔模具。本發(fā)明采用了先進(jìn)的調(diào)壓調(diào)速分階段注射工藝以及自動(dòng)吹氣清除雜質(zhì)技術(shù)。其特殊的加熱和冷卻技術(shù)是根據(jù)復(fù)雜精密制品在注塑成形過(guò)程中的冷熱不均勻，以及制品總體形狀變化來(lái)設(shè)計(jì)水道的形狀、寬度和布置的密度。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于其特殊的工藝，使得復(fù)雜制件各個(gè)部位在注塑成型過(guò)程中的加熱和冷卻的速率趨于一致，有效地減少了制品的殘余應(yīng)力，大大地降低了塑件制品在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種缺陷，同時(shí)明顯地提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量、精度和壽命。
文檔編號(hào)B29C45/77GK102205594SQ20111012112
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者萬(wàn)岳飛, 周明星, 孫麗云, 景偉德, 曹開(kāi)元, 楊浩, 王冬華, 王松, 翁國(guó)沖, 范能, 賀常文, 陳勇, 黃俊戎 申請(qǐng)人:慈溪市盛藝模具有限公司