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模具没买好,怎么能做出高光泽注塑件?(注塑厂老板必看)

2015-09-10 艾邦高分子

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在微观层面上,什么因素会影响塑料部件上的光泽?这涉及到模具纹理的形状和深度,以及通过抛光或喷净介质产生的钢质纹理本身的表面修饰。“模具纹理”是一个成型商们都不甚了解,但却十分重要的问题。

车灯外壳件模具的表面

本文以此为出发点,对模具纹理及其对部件微观层面上的光泽度产生的影响进行了深入探讨。事实上,光泽度和纹理形状不仅影响部件外观,它们与模具中的粘模和视觉缺陷也有密切关系。每种塑料材料都拥有各自不同的光泽,因此适用于一种材料的纹理可能并不适合于其他材料。正因如此,本文从基础开始,深入浅出地对模具纹理中蕴含的奥秘进行了介绍:


1.模具表面形状对塑料件光泽影响巨大

上面中提到了两个影响光泽的因素——形状和表面修饰。虽然成型商是在模具钢上成型塑料部件,但模具钢的颜色对部件的光泽度并没有影响。当钢进行抛光或打毛时,它看上去会显示成一种不同的颜色,但这只是表面修饰和光反射造成的结果。


宏观纹理和纹理表面上的微观打毛,来源:弗戈工业在线

想象一下,在一个风平浪静的日子里,太阳在平静的湖面上可以反射产生刺眼的强光;但如果微风使湖面产生涟漪,虽然仍然可以看到反射,但涟漪使反射发生了扭曲;如果是在一个有大风的晴天里,风造成的波浪则会使阳光的反射发生更严重的扭曲。


模具表面越光滑,其表面光泽度越高

如果将水比作模具中的纹理,它越平坦越光滑,部件就能获得越高的高泽度;纹理(波纹)越深,部件的消光就约明显。当纹理加深时,会在部件原有的二维轮廓区域中形成带有峰和谷的更大的表面积。

在过去十年时间里,模具纹理已经走过了一段很长的发展之路,并且有了非常复杂的几何形状,纹理的深度、图案和易碎性(纹理形状的峰和谷的锐度)对部件的光泽度都有很大的影响。

另外,还有一种名为“微蚀刻”的工艺,可能为一些人所熟悉,此工艺通过使纹理形状破碎来获得一种更好的消光效,这就好比在平静的水面上产生波纹,反射/扭曲光。


2.纹理表面修饰的两种主要喷净介质

接下来,让我们研究一下纹理本身的表面修饰形状对部件光泽度产生的影响,这需要深入到微观层面。纹理外形的表面修饰可以看做是另一层纹理,有平整光滑的区域和高峰低谷,这也是喷净介质或抛光所引人注目之处。目前,行业中用于调节光泽度的两种主要喷净介质是氧化铝和玻璃细珠,另外石英砂和其他介质也得到过使用。

在用酸刻蚀型腔形成纹理后,喷净介质被用于清洁表面,以达到一个所需的光泽度,从而使塑料部件获得理想的光泽。

铝氧化物(AO)是一种带有尖锐边缘的耐磨矿物料,能使纹理形状的表面修饰形成高峰低谷,这会在塑料部件上产生更好的消光效果更佳。AO颗粒有很多尺寸(称为粒度)可供选择,它们影响着喷净所产生的高峰低谷的深度。

采用玻璃细珠喷净在模具表面纹理上产生最高的光泽度(图片为放大效果),来源:弗戈工业在线

玻璃细珠(GB)呈圆形,光滑如大理石,它能在纹理上产生一个更平滑的修饰,从而获得更具光泽的部件。


3.表面修饰案例

在纹理上进行AO表面修饰能使塑料部件获得消光效果,而在纹理上进行GB表面修饰能提供采用喷净介质的最高光泽度。值得一提的是,通过调整两种介质的混合比例还能获得介于两种介质单独所产生的最低和最高光泽度之间的等级。

1)例如,为获得中等光泽度,可以将 AO GB按照1:2的比例混合。

为什么二者在1:1的条件下不能达到中等光泽度?这是因为AO对表面修饰的影响比GB大。已有试验通过采用1:1~12:1的混合比例实现了不同的光泽度,但在通常情况下,还是应该尽量单独使用AOGB或按照二者1:2的比例来获得低、中和高等级的光泽度。当光泽度是一项关键的要求,且不能用通过这三种选择来实现时,建议使用一个订制的方案。

不同尺寸的AO喷净介质-320粒度(左)、180粒度(中)和24粒度(右)。较大的粒子可以产生较低的光泽度,但使用有风险,因为他们会迅速地破坏分模线和型腔细节,来源:弗戈工业在线

2)例如,为获得低光泽度,可以使用90% 320粒度的AO(不管是单独还是在混合物中)。

在上面的图片中,可以看到320粒度的AO有更好的一致性,且和尺寸更大的AO颗粒(更小的磨粒数目)一样不会损坏型腔细节和分模线边缘。220粒度、180粒度和120粒度使用较少,它们可以使光泽度降低得更低(但不显著),但如果频繁地进行喷净,会有侵蚀纹理的风险。如果使用极端一些的24粒度,可能会立刻损伤分模线边缘和纹理形状。市场上有一种400粒度的AO,但它有时会因湿度问题而聚集在一起。

3)对于GB,一般使用能买到的最细的玻璃细珠,这也和一致性相关。与粒度较大的细珠不同,最细的玻璃细珠可以进入纹理形状的最小的细节中。


4.改变塑料件光泽度的其他方法

如果所需的部件光泽度不能用喷净介质来实现,那么需要借助其他的方法。

1如果需要更明显的消光效果,微型酸蚀刻是一种选择。

有试验采用54粒度的AO来改变表面,像微蚀刻一样,但此方法不推荐使用,除非你对表面修饰很有经验,能够在喷净过程中保护分模线。


钢丝刷

2)如果所需光泽度要高于GB所能提供的等级,可能需要通过钢丝刷或抛光来使纹理表面更平滑。

手工钢丝刷能略微增加光泽,这是一个非常简单的过程,无需很高的技术水平。但如果使用电动工具则需要一位专业人员,因为此过程可能会损坏纹理和分模线。

笔者曾使用过刷子和金刚石复合物抛光纹理表面并深入细节。抛光后,如果光泽度太高的话,可以用GB喷净来降低光泽度,但此时获得的光泽度仍会比直接GB喷净时要高。回复“模具”查看更多


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来源:弗戈工业在线


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