RHCM高光模具技术

針對進點拉凹解決之action
1）RHCM母模溫度過高，產品很容易粘母模，增大母模拔模角是解決之方案一
2）hinge的公模側咬花，這樣可以避免料頭的受力集中，但是注意咬花不能太深， 過深的咬花會導致頂針ห้องสมุดไป่ตู้力過大，會在產品上留下頂針印。
RHCM模具產能之分析
RHCM模具除了以上常發生issue外，成型週期過長，也會導致產能降低。
注：剝皮法 是將模仁分成兩部分，兩半各銑一半水路然後合起來，相對成本較低 鑽孔法 直接在模仁上鑚水路
1）首先從鋼材考慮 HPM38 13Cr系含Mo不銹鋼，經過特殊溶解製造而成的，熱處理變形極 小。此外，耐磨蝕性好，鏡面加工性十分優良。預硬狀態 29-33HRC，淬火 回火後可達 50-52HRC。 S-STAR13Cr系含Mo馬氏體型不銹鋼，經過特殊溶解製造而成的，具有超 鏡面性，高硬度及耐蝕性。預硬狀態 30-34HRC，淬火回火後可達 53HRC。
操 作 側
如左圖的進點位置，由於操作側平 均肉厚為1.1mm，而hinge側的肉厚 達到1.5mm，且單向截流閥無法達 到截流作用，所以導致bezel在成型 時無法達到充填平衡。縱觀最後的 成型條件，最大射速達到90％，後 端保壓最大達到70％，持續3S，才 能打出較好的產品，這樣hinge側受 到的壓力很大。我認為保壓過大， 射速過高是導致3套剝皮法模具在 hinge側開裂的主要原因。
針對進點發白解決之action 進點發白的issue主要是由於硬度較高的玻纖衝擊模面造成，只要塑膠裏 有玻纖的存在，且模具硬度一定的話，此issue無可避免。能夠做的只是 減輕發白對視覺的效果或者是降低拋光的頻率，這就是現階段針對發白 issue解決之action。 1）盡可能的減小進點的大小，使得衝擊模面的範圍縮小。
a.
射膠前模仁及滑塊內水 路中用高溫高壓水蒸氣 快速加熱模具到較高溫 度(120度以上)。 射膠中利用蒸氣保持溫 度。 射膠完模仁及滑塊內水 路中停止供給蒸氣﹐轉 通冷凍水進行模具快速 降溫。 降到適當溫度﹐用空氣 管道氣壓吹幹淨水路內 殘留冷水，而產品冷卻 後頂出開模進入第二個 循環。
供給介質：蒸汽180° C
4.表面浮纖
由於目前採用RHCM成型的產品絕大部分肉厚在0.9mm~1.5mm之間，當模 具溫度較低時（小於120° C），塑膠內部的浮纖在如此薄的肉厚下，還沒來 得及下沉，表面塑膠層就已經冷卻，表現在產品上為表面浮纖。
5.頂針斜銷容易卡死
由於模具在高模溫下長時間工作，當積累到一定的工時時，頂針和斜銷 磨損的相當厲害，再加上RCHM模具為了減少模面的油污，已經盡可能減 少頂針和斜銷的潤滑油，眾多不利因素的累積就會造成卡死現象。
中間 時間 1S
等待升溫 時間
開模/關模10S
成型機台
成型設定6S
冷卻 18S
RHCM 設備
等待時間T2 8S 冷卻時間9S 等待時間T4 8S 升溫時間23S
Cycle Time 以上是成型時，TOSHIBA機台和韓國RHCM設備配合的各步驟所需時間
根據上圖標識,成型時可能對Cycle Time影響的因素如下:
out
在140 ℃下成型，單從加熱時間， 冷卻時間上看會比125 ℃時增加10 秒，而且相對更高的模溫導致模具 冷熱溫差更大，對鋼材抗冷熱疲勞 的性能要求更高，模面更容易出現 油污等連帶issue，更嚴重的是更容 易致使模仁開裂。所以對RHCM模 具而言，我們需要更加平衡的加熱 冷卻系統，需要在相對較低溫度下 成形出較好的產品，儘量縮短cycle time。
CENA1含Cr Ni Al 的析出預硬鋼，硬度40－43HRC，具有一定的鏡面拋光 性能和抗腐蝕性，還有較好的易切削性。無需進行熱處理。
S13613Cr系不鏽工具鋼，其具有優良的耐腐蝕性優良的拋光性； 優良的 耐磨性； 優良的機械加工性；淬火時具有優良的穩定性。更重要的是模具 冷卻水道不受腐蝕的影響，熱傳導特性、冷卻效率在模具生命期中均保持 穩定，確保了模具恒久不變的成形時間 。其淬火回火硬度可達到53HRC。 通過對比不難發現，除了CENA1外，其他的均屬熱處理型不銹鋼，硬度都達 到50HRC以上。對於撥皮法來說，可以排除鋼材原因；而對於鑽孔法來說， 採用CENA1這種硬度較低，熱處理穩定性不明確的鋼材，本身就具有一定的 爭議性。我認為導致模仁開裂，CENA1有30％的原因。
change
2）模具表面氮化，使硬度達到HRC70。 3）改變進點位置，使之不直接衝擊在母模面上。
change
進點由原來的潛式I型進膠改成牛角＋輔助rib進膠。 這樣做的優點： 1> 使得玻纖衝擊的位置在側壁上（較次要的外觀面）; 2> 進點較小，就算表面發白也不易察覺;
3> 後續避免了料頭的加工。
三.RHCM優點：
1. 光滑表面：當注射和壓力進行的過程中，模具表面保持高溫，因此可以形成光 滑的表面，而且可以做發光表面的產品；散射比率：RHCM-2.3(7.9)\\反射比率83.4(76.7)。 2. 當加入GF、CF、MF時，表面效果相當好：一般情況加入之後可以加強產品的 性能，但外觀不是很好，在RHCM中，由於模具表面高溫，GF、CF、MF進入 產品聚合物組成的產品內部 。 3. 高精度壓花：在注射和保壓過程中，模具表面保持高溫。 4. 物理性能變的更高：高溫成型時，產品的表面結晶比率增加。 四.RHCM方法： RHCM主要是針對成型模具。成型模具模仁及外觀滑塊內開設均勻分佈水路﹐ 利用高溫高壓水蒸氣為快速加熱媒體﹐冷凍水為冷卻媒體﹐再用空氣氣管氣 壓﹐通過RHCM設備控制在模仁及滑場內水路中進行切換﹐加熱冷卻模具。
Result：當截流閥形式修改以後，模具已經全部換成鑽孔法了，所以 這種修模動作是否能解決剝皮法模仁的開裂問題，仍然無法證實。
進點設計分析
對於進點位置的排布，必須在模具設計前就應該通過模流分析來準確設計，不應 該盲目的追求對稱，必須根據實際的肉厚肉薄關係，來設計進點的遠近位置。
如左圖肉薄處的進點距離較近，而肉厚處的進點距離較遠，這樣的進點設計 是十分不合理的；正確的設計應該象右圖，在這樣的基礎上再設計截流閥才 能更靈活地控制塑膠地流動平衡。
針對剝皮法由於成型條件不當導致開 裂的issue，模具上必須要做的動作：
1）調整進點位置，儘量使充填平衡。
2）修改截流閥形式。 因為模具已經在量產，不適宜（1）的 修模動作，反而（2）的動作顯得更加 靈活。考慮到RHCM模具溫度就很高， 產品很容易粘在模腔裏，所以母模側 不適合做截流閥，因此我們在母模的 流道上做偷肉的動作。
RHCM 0A
一.RHCM簡介：
RHCM( Rapid Heat Cycle Molding):高速高溫成型技術，在塑膠中加入GF,生 產出來硬度高且具有反光效果的外殼，RHCM能解決普通成型難以解決的 結合線、流痕等產品問題。
二.RHCM原理：
它採用高壓蒸汽，將模具型腔表面加熱到塑膠的熱變形溫度 。因模具的溫 度高，可以保持充分的樹脂流動性，從而實現樹脂的快速注塑和填充；可 以抑制樹脂表面發生固化層，實現無冷卻成形和高光潔度的外觀，克服扭 曲變形、表面凹陷、溶接痕、流痕、波紋、銀條紋等不良現象；它通過只 切換門閥，可使模具溫度速度降低，大幅縮短了厚壁成形的注塑週期，可 降低70％以上;內部壓力平衡，無彎曲變形，降低流動分析的重要；有利於 有機分解塑膠成型、縮短成型週期和晶體化等。
開始冷卻， （模溫 135° C）
供給介質：常溫 水23° C左右
RHCM ISSUE 總匯
1.模仁開裂
由於成型經歷一個高溫到低溫迅速轉換的過程，所以RHCM模具對 模具鋼材的要求很高，必須有較強的抗冷熱疲勞的性能。一旦鋼材 性能不足，很容易發生模仁開裂，這是RHCM模具出現的最嚴重的 issue，而且發生的頻率很高。
6.進點拉凹
RHCM模具不同于普通模具，對於母模上的拔模角要求更大，因為模溫很 高的情況下產品很容易粘住母模，以致公模進點的受力集中，表現在產品上 就是拉凹變形。
Issue 分析 & Action
針對模仁開裂issue分析： 達鑫模具從剝皮法（HPM38） 剝皮法（S-STAR） 鑽孔法（CENA1 Φ6） 鑽孔法（CENA1 Φ4）都存在開裂現象。兩次撥皮法開裂位 置不同，但是兩次鑽孔法所有模具開裂的問題一摸一樣。此外，榮慶 的＃4（鑽孔法 S136 ）沒有開裂現象。
RHCM設備因素
1.升溫時間 該因素涉及到以下四個方面
1) RHCM設備設置最高/最低溫度之range在保證產品外觀前提下,盡量降低最高溫度, 同時,盡可能地升高最高溫度,以達到降低range之效果
in out out in out in
out in
out in
針對這個問 題，最簡單 的action就 是改變水路 的接法（如 左圖），現 固定左上角 的水管為in
out in in
out
out in
如左邊兩圖為進一步水路 改變工法，這樣改變水路 的佈置的好處是：不用固 定某一條in或out管，只需 要在角部位置 in和out 配 合就可以了。
out in in out in out in out
所以說，水路工法對於剝皮法的模具來說，對模仁開裂的影響很小，最多只 有5%；但是對於鑽孔法的模具來說，對模仁開裂的影響很大，至少也40%。 3）從成形調節方面考慮 最初的剝皮法模具採用的是I型潛式進膠，8個進點呈對稱分佈，且只做了公模 側的截流閥。
2.油污
由於模具射膠時模具表面溫度達到130° C以上,會導致公模斜銷上潤 滑油滲出,經過高溫高壓會氣化,表現在產品上為表面霧化。 而且油 污和模具頂針，斜銷卡死是一對矛盾體。此issue如果不用固體潤滑 劑，是無法避免的。
3.進點發白
由於RHCM所用的塑膠原料都含有GF（玻纖）。成型時，硬度極高 的GF在進點位置不斷地衝擊模面，導致模具一段時間後會出現一些 細小衝擊痕跡，表現在產品上就是發白。
機台射出因素(機臺因素)
1.成型時間 根據一般同類尺寸模具射出調機經驗,此參數改善空間不大，可忽略。 2.射出後冷卻時間 射出後最短的冷卻時間,要保證產品外觀,變形度,以及結構特性不會出現異化,從目前觀察 來看,目前調機參數一般在17~24S之間,能否進一步改善待考量,另外要考慮到機臺之間的差 異性。 該因素可以列為關鍵因素重點考量 3.開模-取料-合模時間 該因素涉及到以下三方面 1) 開模後料頭是否自動彈出 據現場觀察,該因素會影響3~5S作業員操作時間,可定義為 重點考量改善因素 2) 模具開合速度差異 現場觀察,該因素差別不超過0.5S,並且改善操作性不大,可忽略 3) 作業員操作熟練程度現場觀察,該因素會影響1~2S,但改善意義不大,如能實行機械手 臂自動作業,可視為改善對策
鑽孔法水路是由大水路Φ14和小水路 Φ6組成，小水路距模8.5mm。兩小 水路之間的距離5mm。縱向小水路和 橫向小水路交錯的地方有尖角出現。 上圖中所標識的區域為三套不同模仁 裂開的位置（同一位置）。
操 作 側
in out
in
水路接法如圖（為了避免局部過熱 或者局部過冷，角部的兩支水管不 能同為in或out），由於天側的in管 離角部太遠，而離角部較近的為out 管，這樣導致圖中標識的位置（即 產品的右下角）溫度偏低，結果為 當模溫在125℃時，其他地方的浮 纖效果很好，只有這個位置存在浮 纖。也只有當溫度上升到140 ℃ ， 該位置的浮纖才會消失。
合模（模溫 100° C）
開始射膠 （模溫 140°C）
b.
62s/0
頂出，取件 開始加熱 （模溫 90° C）
21s
開始保壓 （模溫 142° C）
c.
58s
23s
52s
開模 （模 溫85° C）
25s 49s
冷卻結束， 開始吹空氣 （ 模溫 90° C ）
排出蒸汽 （模溫135° C）
d.
29s
尖角位置應力集中區域
2）從水路工法考慮
最初的剝皮法
水路
水路
水路
稍作改進後的剝皮法
相應的尖角改成圓角
水路
水路
水路
PS:改成下圖形式的水路以後，模 仁依然會裂，但兩次所裂的位置不 一樣，所以我認為水路橫截面的形 狀（是否有尖角存在），對模仁開 裂的影響只有5％。
鑽孔式水路工法
in out
in out