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如何控制注塑成型表面光洁度

来源:发布时间:2021-12-19 13:55:58点击率:

塑料复合材料的表面光洁度变化很大,这取决于聚合物共混物的物理和化学特性以及注塑工艺的参数。

定制注塑机的个目标是确定表面光洁度对终产品的外观和/或性能的重要性。例如,产品是否需要引人注目或只是功能性?根据答案,选择的材料和所需的表面处理将决定注塑过程的设置,以及任何所需的二次表面处理操作。


表面光洁度种类
塑料工业协会(SPI)对标准化的表面处理用于实现饰面的过程决定了以下等级:

A 级 - 金刚石抛光:金刚石抛光膏的颗粒非常细,因此饰面通常非常有光泽,产品表面保持平整。A级饰面被认为是标准。
B 级 - 砂纸:这种半光泽饰面使用砂纸打磨,非常适合隐藏可见的加工痕迹。砂纸粒度提供表面光洁度控制 - 600 为的光洁度,400 为中档,320 为有纹理的光洁度。
C 级 - 砂砾石:砂砾砂光石通常遵循砂砾编号并像砂纸一样完成纹理。然而,与 B 级相比,砂砾切割得相当激进,这会产生更粗糙的质地。
D 级 - 压力喷砂:用磨料(通常是砂粒或玻璃珠)对塑料表面进行压力喷砂处理,会产生无方向性的图案和暗淡或平坦的饰面。

每个等级内有不同级别的表面光洁度,这决定了塑料表面纹理的程度。通常,级别在等级内按顺序编号,1 表示纹理少,数字越大,纹理越多。例如,分类为“B1”的砂纸塑料表面处理是半光泽和轻微纹理;“B3”仍然是半光泽的,但具有更多的视觉和触觉质感。

注塑精加工是一项额外的成本——等级和精加工水平越高,底线就越高。由于这可能是一笔可观的投资,因此让经验丰富的定制注塑成型商权衡适当的注塑成型表面光洁度和成本效益的工具分类非常重要。


美学 VS功能
需要考虑功能上的权衡。例如,摩擦系数和耐磨性会受到表面光洁度的影响;如果这些特性对产品性能很重要,则设计团队需要选择一种材料和工艺来创建兼容的饰面。经验丰富的注塑成型商拥有大量关于材料化学、行为和加工条件的科学数据,可以相互参考以根据工艺参数准确确定表面光洁度。

在设计阶段确定表面光洁度至关重要,因为它会影响可以考虑的材料、工具和加工决策的类型。工具钢上的纹理会限制零件表面光洁度。有时,可以使用更粗糙的纹理来隐藏其他表面缺陷,例如水槽。表面光洁度也会影响零件所需的拔模量——如果没有合适的拔模量,表面光洁度可能会在脱模过程中被破坏。


材料选择考虑因素
两个关键的表面特性——光泽度和粗糙度——会受到所选材料、添加剂和不同注塑参数(如填充率、压力和温度)的影响。材料类型尤其重要——例如,由增强结晶树脂制成的产品的较高熔融温度会增加光泽并降低粗糙度,从而形成更光滑的表面。但是,如果对增强型无定形树脂进行注塑成型,则较高的模具温度会增加光泽度并降低粗糙度。

表面光洁度的另一个重要考虑因素是混合到树脂中的添加剂化合物。这就是材料科学知识真正发挥作用的地方——例如,玻璃纤维含量会导致光泽度降低。炭黑或云母等其他添加剂可以降低表面粗糙度——如果为了产品功能或外观必须保持一定的表面粗糙度,这些添加剂可以避免(或寻找替代品)。添加颗粒填料可能会增加表面粗糙度。工程师可以混合和匹配树脂和添加剂的正确组合,以产生特定的表面质量。


注射速度和温度
更快的注射速度,结合更高的熔体或模具温度,将进一步提高表面的光泽度和光滑度。事实上,无论已确定的其他生产参数如何,更快的注射速度总是会提高光泽度和平滑度。对于任何增强复合材料,快速注射速度与高熔体和模具温度相结合将始终提供光滑和光滑的部件(尽管缓慢的注射速度与较低的模具和熔体温度相结合,可能符合其他产品规格,但它们通常会导致表面质地差)。快速填充工具腔有助于地减少纤维取向,使熔接线不那么明显并提高产品的美观质量。