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多組份復(fù)合注塑成型技術(shù)
進(jìn)行初步劃分。轉(zhuǎn)送過(guò)程包括由機(jī)械手系統(tǒng)在兩臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器之間轉(zhuǎn)移，在特定多組份機(jī)器中通過(guò)機(jī)械手系統(tǒng)和注塑加工模具的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。注塑加工模具旋轉(zhuǎn)包括通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置對(duì)可移動(dòng)半模的旋轉(zhuǎn)，對(duì)注塑加工模具內(nèi)件的旋轉(zhuǎn)及繞垂直軸的旋轉(zhuǎn)（GRAMTM過(guò)程）。 應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 多組份注塑加工成型的優(yōu)勢(shì) 在多組份注塑加工成型中，成型零件的各組份之間是完全分離的。所有組份都是表面可見(jiàn)的，體現(xiàn)出零件的外觀和功能。比如，鍵盤(pán)按鈕、帶標(biāo)志的開(kāi)關(guān)或具有柔軟區(qū)域以增加舒適性的把手。除了可以在一個(gè)過(guò)程中生產(chǎn)多種顏色或材料的注塑加工成型零件，無(wú)需其他裝配或后續(xù)處理這一優(yōu)勢(shì)之外，成型技術(shù)的不斷改進(jìn)還可以帶來(lái)持續(xù)增長(zhǎng)的效益。注塑加工零件對(duì)外部影響（如機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)或化學(xué)效應(yīng)）具有耐受力，它通過(guò)適當(dāng)?shù)牟牧辖M合和高粘合強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。雙組份結(jié)合表面的粘合度可通過(guò)化學(xué)粘合或機(jī)械鏈接來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果使用化學(xué)相容材料，還能通過(guò)熔化或焊接過(guò)程實(shí)現(xiàn)永久分子結(jié)合。機(jī)械鏈接的類(lèi)型從在表面上可被固定的玻璃纖維到零件上的實(shí)體連接元素（如孔和側(cè)凹），不一而足。 在加工技術(shù)方面，ARBURG ALLROUNDER模組化設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)相對(duì)廣泛的制造工藝。包括含TPE或LSR的軟硬組合零件、三明治式或復(fù)合式零件、或者用交替注塑加工工藝制造的表面色彩可重復(fù)的零件。 雙組份注塑加工成型 全自動(dòng)雙組份注塑加工成型的注塑加工模具有兩站式，成型零件預(yù)注后經(jīng)過(guò)另一個(gè)注塑加工階段完成零件的生產(chǎn)。預(yù)制零件在第一個(gè)型腔內(nèi)生產(chǎn)。然后注塑件模具打開(kāi)，整個(gè)活動(dòng)半模旋轉(zhuǎn)180°，將預(yù)制型腔轉(zhuǎn)動(dòng)到最后注塑件的位置。然后，通過(guò)添加第二種材料，使預(yù)制零件制造為最終零件。注塑件模具型腔可以同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以不同方式交替轉(zhuǎn)動(dòng)。在最終零件脫模后，空型腔即可進(jìn)行下一次預(yù)制。 用于同步脫模注塑件件的三站式注塑件模具 為了使零件脫模獨(dú)立于生產(chǎn)過(guò)程，將一個(gè)脫模站集成到了雙組份成型中。然后，注塑件模具以120°同步進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在第三站的側(cè)面有一個(gè)開(kāi)口，機(jī)械手系統(tǒng)抓手可從中伸入閉合的注塑件模具，將零件及其澆口脫模，置于傳送帶上以備進(jìn)一步處理。ARBURG的這項(xiàng)專(zhuān)利成型技術(shù)可同時(shí)制造和取出成型零件，大大縮短了循環(huán)時(shí)間，從而提高了產(chǎn)能。 三組份注塑件成型 三組份注塑件成型的過(guò)程與雙組份類(lèi)似。但是，由于有第三種組份，必須將兩站式技術(shù)與真正的三站式技術(shù)區(qū)分開(kāi)來(lái)。 首先，在第一站同時(shí)注入兩種組份，制造預(yù)制零件，然后在位置旋轉(zhuǎn)180°后，零件在第二站封裝完成。 而在三站式制造過(guò)程中，第一站生成的預(yù)制零件在其他兩站中鑲嵌注塑件，從而制造出最終成型零件。每一步中，注塑件模具在各站之間都以相同方式旋轉(zhuǎn)120°。 旋轉(zhuǎn)范本或注塑件模具內(nèi)件 無(wú)論在雙組份還是三組份注塑件成型中，并不總是能夠旋轉(zhuǎn)整個(gè)活動(dòng)并模。根據(jù)元件的幾何構(gòu)造，通常只需在注塑件模具內(nèi)旋轉(zhuǎn)一個(gè)范本或嵌入件即可，而活動(dòng)半面注塑件模具保持在固定位置。范本或內(nèi)件首先上升，借助旋轉(zhuǎn)裝置或齒條齒輪傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，然后通過(guò)連接到液壓頂針的軸再下降。如果無(wú)法使用此上升和下降動(dòng)作脫模最終零件，則還需要單獨(dú)的脫離行程。為此，機(jī)器必須裝備一個(gè)額外軸芯。 三種以上組份注塑件成型 三種以上組份的成型工藝可由多種方法實(shí)現(xiàn)。下面介紹兩種可行方法。 兩站式注塑件模具 可以用類(lèi)似于前述三組份注塑件模具的設(shè)定方式來(lái)完成兩站式注塑件模具的設(shè)定。在第一個(gè)工藝步驟中，同時(shí)注塑件三種或更多（最多五種）組份來(lái)生產(chǎn)預(yù)制零件。然后，整個(gè)半面注塑件模具旋轉(zhuǎn)180°，移到第二個(gè)位置。這時(shí)，使用其他材料注塑件包封預(yù)制件，生產(chǎn)出最終零件。 另一種方法是在相應(yīng)配置的注塑件模具中，是零件基本在一個(gè)生產(chǎn)步驟中可以與最多五種由其他材料/顏色構(gòu)成的表面元素組合。因此，注塑件模具中的嵌入件可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)范本和電驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置在三站之間旋轉(zhuǎn)。在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行零件脫模，大大縮短了總體循環(huán)時(shí)間，從而進(jìn)一步提高了多組份注塑件成型的產(chǎn)能。 四站式注塑件模具 舉例來(lái)說(shuō)，多層塑膠零件可以使用四站式注塑件模具生產(chǎn)。 使用再生料和阻隔層時(shí)，采用這種方法則易于實(shí)現(xiàn)。四層成型最內(nèi)層在第一站生產(chǎn)。然后，注塑件模具旋轉(zhuǎn)90°到下一站。這時(shí)，使用第二組份注塑件包封第一組份。然后，半模繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到第三站，最后旋轉(zhuǎn)到第四站，進(jìn)行最后階段的生產(chǎn)。 這時(shí)，在零件上注塑件具有保護(hù)作用的外層，或成型零件的表層。經(jīng)過(guò)冷卻階段后，將最終多層式零件從型腔中脫模。在連續(xù)循環(huán)內(nèi)，每次打開(kāi)注塑件模具時(shí)，都會(huì)生產(chǎn)出一個(gè)最終成型零件。 交替注塑件成型 交替注塑件成型將兩種不同顏色的同一塑膠組份交替注入同一型腔。 進(jìn)入注塑件模具之前，兩種顏色都置于一個(gè)特殊混合噴嘴中。雙色組份混合，形成色彩效果。兩種顏色可以有目的地來(lái)混合配置。 在交替注塑件成型過(guò)程中，兩個(gè)注塑件裝置是用特殊交替注塑件裝置（其中有混合噴嘴）聯(lián)結(jié)在一起的。該裝置安裝在機(jī)器的固定安裝范本上，因此在注塑件模具的前方。影響最終顏色的因素包括：循環(huán)順序、成型零件的設(shè)計(jì)、澆口的位置，以及材料的流動(dòng)特性。 除注塑件率以外，同時(shí)注塑件還是交替注塑件也是決定性參數(shù)之一。在SELOGICA控制器中有一個(gè)特殊的交替注塑件程式，該程式管理循環(huán)順序和材料控制，只要拆除交替注塑件裝置，同一機(jī)器即可用于雙組份注塑件成型。 三明治式注塑件成型 三明治注塑件成型過(guò)程將一種核芯材料注入到外表層里。該過(guò)程在一個(gè)型腔內(nèi)以?xún)蓚€(gè)或三個(gè)步驟進(jìn)行。首先，在型腔部分空間注入行程表層的材料。然后，將核芯組份通過(guò)第一種材料注塑件到其內(nèi)部中心。最后，用第一種組份在澆口位置進(jìn)行密封。這樣，可以防止表面出現(xiàn)核芯材料，同時(shí)，清除澆口系統(tǒng)中的第二組分，以備下次注塑件第一組份。 常見(jiàn)的應(yīng)用情況是，成型零件需要亮麗的外表，而核芯需用再生料，或者技術(shù)零件需要較硬的核芯，同時(shí)需要改進(jìn)表層以獲得較好的零件手感。也可以生產(chǎn)具有時(shí)尚特點(diǎn)（如有色核芯使用透明表層）的成型零件。 復(fù)合式注塑件成型和模芯回退過(guò)程 在模芯回退生產(chǎn)工藝中，注塑件模具的中空部分首先關(guān)閉，稍后在循環(huán)內(nèi)使用滑動(dòng)軸芯或滑塊重新打開(kāi)。在生產(chǎn)包含兩個(gè)組份的零件時(shí)，第一個(gè)注塑件階段先注塑件預(yù)制組份，然后在同一型腔內(nèi)打開(kāi)（如采用拖動(dòng)滑動(dòng)軸芯的方式）第二個(gè)中空部分。最后向預(yù)制零件注塑件第二種組份，這樣既生產(chǎn)出完整的零件，再將最終零件從注塑件模具中取出。注塑件成型時(shí)，也可以旋轉(zhuǎn)范本將型腔打開(kāi)，然后將第二組份注塑件到第一組份。 如果有兩種或更多組份，可以使用復(fù)合式注塑件成型，但隨著組份數(shù)目的增加，注塑件模具的復(fù)雜性會(huì)急劇增加。由于需要的全部動(dòng)作都可以在注塑件模具內(nèi)完成，因此不需要任何外部機(jī)器配件。但是，機(jī)器必須有足夠數(shù)量的可編程軸芯用于控制滑塊。 如果只需要一個(gè)注塑件模具就能完成生產(chǎn)，而且中間不需要打開(kāi)注塑件模具，也不需要傳送預(yù)制零件，復(fù)合式注塑件成型就具有顯著的優(yōu)勢(shì)。但是與多組份注塑件成型相比，這種生產(chǎn)方式以嚴(yán)格的相序方式進(jìn)行，而不是平行作業(yè)。 應(yīng)用舉例 提高了移動(dòng)電話外殼的生產(chǎn)效率 移動(dòng)電話外殼通常在傳統(tǒng)兩站式注塑件模具中用雙組份制造。但是本例集成了第三站，獨(dú)立于生產(chǎn)過(guò)程對(duì)零件脫模，顯著縮短了循環(huán)時(shí)間。注塑件模具以120°步進(jìn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。第三站的注塑件模具在注塑件模具后部有一個(gè)開(kāi)口，機(jī)械手系統(tǒng)抓手可通過(guò)此開(kāi)口進(jìn)入注塑件模具，從而脫模零件及其澆口，并放置在傳送帶上以備進(jìn)一步處理。ARBURG的這項(xiàng)專(zhuān)利成型技術(shù)可同時(shí)制造和處理成零件，進(jìn)一步提高產(chǎn)能。 用于制造牙刷的五組份機(jī)器 這一特殊機(jī)器配置是ALLROUNDER 630S2500-350/100/100/100/100。尺寸為350的水平注塑件裝置通過(guò)固定范本以傳統(tǒng)方式插入注塑件模具中。其他四個(gè)裝置垂直安裝在公共基板上，沿分模線與機(jī)器軸垂直，可進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。基板安裝在固定范本上。 所有機(jī)器過(guò)程全部集成在SELOGICA控制軟體中。MULTILIFT機(jī)械手系統(tǒng)確保快速可靠地處理零件。使用八型腔三站式熱流道注塑件模具，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)范本上的旋轉(zhuǎn)臂叢合模完成成品零件的脫模。零件被送到已經(jīng)以顏色編碼的相應(yīng)傳送帶。 經(jīng)過(guò)彩色軟接觸拋光的牙刷，是使用四種顏色的軟組份以軟硬組合方式生產(chǎn)的。以PP制成的牙刷體可以在一個(gè)生產(chǎn)步驟中與四種不同TPE顏色表面組合。八型腔注塑件模具通過(guò)旋轉(zhuǎn)范本和電驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)。在第一站，注塑件通過(guò)熱流道和針形關(guān)閉噴嘴在所有八個(gè)型腔中進(jìn)行，而在第二站，以?xún)蓚€(gè)型腔為單位注塑件四次。 然后，成型零件按照顏色以預(yù)先排列的順序進(jìn)行進(jìn)一步處理并進(jìn)行包裝。 雙色公文箱 公文箱按容納A4尺寸的檔設(shè)計(jì)，用兩種組份制造。ARBURG制作的公事包樣品用于演示和培訓(xùn)，也用于商業(yè)展示。此過(guò)程使用的機(jī)器是ALLROUNDER 820S400-3200/150。注塑件模具使用復(fù)合式注塑件方法以及所謂“抽芯技術(shù)”，ARBURG徽標(biāo)由軸芯拉回。外殼是非對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)，以便于零件在單個(gè)型腔中制造，進(jìn)而方便組裝。零件厚度為2.5mm，兩個(gè)半殼通過(guò)注塑件成型絞鏈的純機(jī)械方法組裝。 公事包使用兩個(gè)滑動(dòng)扣閉合，滑動(dòng)扣與半外殼一起注塑件成型。對(duì)于ARBURG徽標(biāo)，需要考慮字母間距大小，字母不能制作的太小。注塑件模具的配置為：ABS/PP為第一組份，ABS/PP/TPE為第二組份。 專(zhuān)業(yè)應(yīng)用 注塑件包封嵌入件 根據(jù)ALLROUNDER機(jī)器的配置，多種嵌入件可最多由兩個(gè)組份注塑件包封。這是將多個(gè)功能組合到單位注塑件過(guò)程而無(wú)需進(jìn)行零件后續(xù)處理的最簡(jiǎn)單方法。嵌入件可以是要注塑件包封的觸點(diǎn)，也可以是軸承或套管（帶芯）。嵌入件可手動(dòng)進(jìn)料，也可連續(xù)進(jìn)料。嵌入件可以放置就位，由機(jī)械手系統(tǒng)脫模成品零件，這意味著生產(chǎn)過(guò)程可高度自動(dòng)化。 裝配注塑件成型 使用旋轉(zhuǎn)注塑件模具，需要在注塑件成型后組裝的元件可以在雙組份機(jī)器上單獨(dú)成型，然后在注塑件模具中裝配。在電纜導(dǎo)管中裝配的封口示例說(shuō)明了如何在注塑件模具中實(shí)現(xiàn)裝配過(guò)程。兩個(gè)單獨(dú)的元件首先在各自注塑件模具站同時(shí)成型。然后，打開(kāi)注塑件模具后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)嵌入件，將第一個(gè)元件傳送至第二站，然后放置在第二個(gè)元件芯的上面。兩個(gè)零件的裝配是通過(guò)軸芯沖模實(shí)現(xiàn)的。因此，可以省去后續(xù)的步驟，也不必使用復(fù)雜的自動(dòng)化解決方案。 “熱 ”和“冷”材料的組合 由于對(duì)材料屬性的要求提高了，在多組份技術(shù)中以多種方式用作軟組份的熱塑性橡膠（TPE）有時(shí)也達(dá)到了極限。相比之下，液態(tài)矽膠即使在高溫下也可使用，并且具有突出的電學(xué)特性，對(duì)多種化學(xué)品具有高耐受性，抗老化性能也很高。 為了實(shí)現(xiàn)雙組份零件的熱塑性和矽元件永久粘合，主要使用互鎖接合。此外也可以使用具備改良粘合特性的矽材料。化學(xué)戰(zhàn)何不要求對(duì)集成到零件設(shè)計(jì)中的軟元件進(jìn)行機(jī)械錨定（如側(cè)凹或穿孔）。 在雙組份注塑件模具中處理熱塑性塑膠和液體矽膠的組合需要使用復(fù)雜的注塑件模具設(shè)計(jì)。對(duì)溫度控制需要特別注意，高溫下注塑件模具中的LSR會(huì)交叉連接，而熱塑性部分需要的溫度則低得多。因此，在某些情況下，注塑件模具的每個(gè)部分必須通過(guò)絕緣方法彼此隔離。由“熱”熱塑性塑膠制成的預(yù)制零件可通過(guò)在注塑件模具內(nèi)旋轉(zhuǎn)嵌入件進(jìn)行傳送。然后“冷”LSR元件以常規(guī)方式處理，即通過(guò)冷流道送進(jìn)機(jī)器，在溫度控制適宜的注塑件模具型腔內(nèi)快速硫化。 總結(jié) 持續(xù)的技術(shù)改進(jìn) 機(jī)器和成型技術(shù)以及塑膠材料的不斷發(fā)展，使得特定于產(chǎn)品的各種方案能夠通過(guò)使用多組份技術(shù)來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。經(jīng)常會(huì)使用全自動(dòng)多組份技術(shù)來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。經(jīng)常會(huì)使用全自動(dòng)化旋轉(zhuǎn)注塑件模具。此外旋轉(zhuǎn)或放置工藝也在不斷發(fā)展，已涵蓋其他應(yīng)用領(lǐng)域。現(xiàn)在可以在很大程度上免除聯(lián)結(jié)工藝和后續(xù)處理步驟，因而可以輕松合理地進(jìn)行高品質(zhì)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。 特定于客戶(hù)的解決方案 針對(duì)客戶(hù)量身定制多組技術(shù)解決方案，可以提供準(zhǔn)確滿(mǎn)足客戶(hù)需要的產(chǎn)品特性。滿(mǎn)足特殊設(shè)計(jì)要求的高抗性粘合多功能特性可以輕松實(shí)現(xiàn)，有助于生產(chǎn)成本最小化。 技術(shù)前景 多組份注塑件成型在將來(lái)會(huì)越來(lái)越重要。尤其是制造硬軟組合的功能，這一技術(shù)的發(fā)展才剛剛起步。使用裝配注塑件成型，可在不遠(yuǎn)的將來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能元素的合理集成，逐步取代聯(lián)結(jié)工藝。 未來(lái)具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)包括：利用材料的收縮行為進(jìn)行元件的定向分離，或通過(guò)金屬-塑膠組合來(lái)制造集成電路等
