A0050119_刘斌_镁铝件包胶技术

金属件包胶技术
Bruce .Liu
目录 1 2 3 金属包胶制程介绍 包胶材料选用 模具设计及制程控制要点 金属包胶产品常见的问题及分析
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金属包胶制程介绍 包胶注塑模具产品应用
金属件包胶制程介绍
包胶注塑模具 一种材料在另一种材料上面成型，产生多层结构。在二次注塑过程中，覆盖材料注 入基材的上方、下方、四周或者内部，组合成为一个完整的部件。这个过程可通过 多次注塑或嵌入注塑完成。软胶包硬胶现在主要使用的是二次成型模具与双色模具。 特别是二次成型模具（包胶模，主要是软胶包硬胶） 1包胶模具(二次成型) 两种材料不一定在同一台注塑机上注塑，分两次成型；产品从一套模具中出模取出 后，再放入另外一套模具中进行第二次注塑成型。这种工艺也可称为嵌入注塑 （Insert Molding）,其特点是： 1：通常基材（本体/骨架）要比覆盖材料大得多； 2：可能需要预热，使表面温度接近覆盖材料的熔点，从而获得最佳粘合强度; 3：一般这种模塑工艺通常由2套模具完成, 不需要专门的双色注塑机。 2双色模具 两种塑胶材料在同一台注塑机上注塑，分两次成型，但是产品只出模一次的模具。 一般这种模塑工艺也叫双料注塑，通常由一套模具完成，且需要专门的双色注塑机。
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包胶材料选用
不同材质的硬胶间的包胶，需满足如下条件：
两种材料要有成型温差（溶点），至少30度以上；基体材料成型温度要高于 覆盖材料； 硬胶覆盖材料的包胶（分色）区域尽可能的小，避免较大的材料自身体积收 缩和收缩原因造成的开裂风险； 硬胶覆盖材料的收缩率要小，采用非结晶性或半结晶性塑材，收缩率通常在 0.4~0.6%. 包胶模模具制造时，是不能放缩水率的，必须按基体（骨架）的规定的区域 制造成型型腔，当覆盖材料注塑到型腔中后，本身还是要收缩的（材料物性---热 胀冷缩）。收缩率大的覆盖材料：将造成较大的装配合缝；材料的收缩也会造成 基体的受力变形；覆盖材料受拉应力的自身开裂。因此，硬胶之间的二次注塑， 包胶区域和收缩率是必须注意的工艺问题。
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制程加工整形 将素材在一定的温度下保压一段时间是其消除应 力，并将变形控制在一定的范围内，以满足规格
模具升温
放入素材
素材预热
检验变形
素材自然 冷却
合模保压
金属件包胶管控重点
• 开胶
因为insert molding 产品是嵌件和塑件靠结构结合在一起的，因此产品会出现 结合力不足的现象。结合力不足，将会出现各种外观和性能的缺陷，从而影响产 品的使用。 对于此种问题，可以通过修改增加塑件和嵌件的结合面积和结合的方式进行 改善，由于改变嵌件的结构需要变更冲模的结构，动作幅度大存在一定的风险， 因此考虑使用其它方式变更个边的嵌件的结构做测试用，确认能共解决了在对冲 模进行改进
模具设计及制程控制要点
• INSERT MOLDING的定位 一般在模具上设置定位凸台，且需要对嵌件的X和Y方向进行精确定位。嵌件 定位孔最好为平面孔，尽可能避免为折弯面或拉伸面（此类面的精度较差且变形 量过大），模具除了作主定位外，需要做辅助定位。辅助定位凸台只是导正嵌件 放置过程中的变形防止压模，其凸台侧边可做0.1～0.2mm的淘料。 模具结构有用嵌件进行封胶的尽可能做成靠破避免做成插破，尤其是细长结 构，防止压模 嵌件在模具中的定位后还需要固定，因为嵌件在模具闭合过程中因为晃动可 能造成掉落而造成压模。INSERT MOLDING一般采用吸盘吸附嵌件，吸盘吸附嵌件 的位置尽可能为平面， 避免折弯面和拉伸面。INSERT MOLDING产品如果定位凸 台是对称但结构不是对称的，还特别注意要在放置嵌件时候放反而压模，因此需 要增加防呆凸台结构，防呆凸台一定要比定位凸台高。
金属包胶产品常见的问题及分析
• 变形 Insert molding 产品最难以解决的问题就是变形问题，产品中的嵌件不会收缩，而 塑胶部分在填充过程中遇到嵌件就会变冷，使得保压无法正常进行，冷却后收缩 引起变形，变形问题解决难度教导，并且需要多次从不同的方向进行尝试，一般 可以从以下几个方面进行解决， 首先考虑是否是塑件和嵌件的结合律不够而造成的收缩变形，其次看了能否 在模具上改善水路的排布以排除冷却不均造成的收缩变形， 另外可以采用换料的方式进行取样验证变形或者改变交口的位置及数量，前 两种方式是从模具方面进行改善，后两种方式是从根本上进行舱室，一遍效果比 较显著，但实验成本较高， 因此对于此类问题的解决可以先从小处着手，在做大的变更，以节约成本和 时间，另外就是采取后加工整形处理；
Байду номын сангаас
模具设计及制程控制要点
模具及制程控制的三个要素：
嵌件定位 缩水率 设计 控制 要素
温度
控制
模具设计及制程控制要点
• 成品缩水率 由于产品的嵌件部分无收缩，所以要根据产品中嵌件的区域来放分段放缩水 及不等方向放缩水来实现产品的尺寸要求。 塑件部分占少数，大面积都是嵌件部分不放缩水，反之部分按产品结构情况 在XYZ三个方向放不等量缩水。由于是分段放缩水率，因此分段后的整合技巧对 模具设计人员就提出了相当高的设计经验和水平。
包胶材料选用
Insert molding 是塑胶模具中的一类模具，俗称嵌件模具，这类模具在塑胶材料的 选用与普通塑胶模具有不同之处； Insert molding 模具中的嵌件一般是冲压或压铸件，在注射合模前，他们必须在模 具中保持一个固定位置，在注射冲模完成后，嵌件与塑胶密封牢固的结合在一起，是 机械的连接，此类产品的一般在产品开发中作为结构件出现，产品的强度要求较高， 因此在选择塑胶材料上多用含玻纤（GF)的料，一般有PC+GF,PA+GF,其中GF 的含量一般 在10%--50% 之间； 玻纤时用玻璃制成的纤维，玻纤时标准的弹性体，伸长变形与应力成正比，知道 断裂之前也没有屈服点，一旦去除应力，形变可完全恢复，从而有优良的尺寸稳定性， 同时其在300度下抢步保持不变，致使玻纤的增强塑胶的拉伸强度提高2倍以上，其成 型制品的强度与刚度有所提高，另外含玻纤的增强塑胶具有较低的热传导性和热变形 温度，易于熔体在模腔内的填充，能在较高的温度线开模却出制品，二缩短了模塑周 期；
金属包胶产品常见的问题及分析
• INSERT MOLDING成型工艺条件
当然不同的原料配比有不同的温度范围，材料的料温都是一个区间温度，供 应商会提供其上下限温度。 上限温度表示材料开始碳化分解的温度，下限温度表示材料开始流动的温度， 成型中若温度低于下限，则材料的流动性不足，成型螺杆塑化不足易造成螺杆断 裂和产品无法正常充填； 材料温度高于上限粘度下降，易碳化并产生瓦斯气体，腐蚀模仁及成型机螺 杆，且产品易脆化，难以通过相关的机械性能测试。 模具的温度需要根据产品的结构和模具的结构在材料的温度范围内进行调试， 寻找一个最佳的温度，模温在65-120度，料温在260-320度的范围内。
金属件包胶制程介绍
什么是金属件包胶? 设备：传统注塑机，(立式与卧式），自动吹风清洁设备，一般三板模，自动去料头
锁模系统
模 具
注射系 统 料 管
料斗
包胶材料选用
包胶材料的选择与匹配要求： 二次注塑树脂材料的选择有多种因素，一方面要取决于基材特性，另一方面则取 决于应用性能。具体来说，有以下几点： 1.耐化学腐蚀性。 2.阻燃性(符合生态环保等要求)。生态环保标识是表明产品符合环境与社会标准 的标志。 3.耐磨蚀度(以免凹陷或脱落)。 4.耐冲击性(符合结构要求)。 5.熔点(符合应用温度要求，不会软化或变形)。 6.粘合方式(两种材料不匹配时形成机械联锁作用，两种材料匹配时形成化学粘 合)。 一般而言，匹配材料应具有相似的化学特性或者含有匹配的复合成分。基材与覆 盖 材料不匹配时，通常只能形成机械联锁作用，而非化学粘合。