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為何如今眾多國際國內(nèi)知名電子電器產(chǎn)品企業(yè)如三星、夏普、長虹及海爾的產(chǎn)品如液晶電視等的外觀已變得如此色彩光鮮亮麗、閃爍搶眼呢？
隨著社會經(jīng)濟迅速地發(fā)展，人們已不再僅僅滿足于液晶電視的使用功能，對其外觀的欣賞品味及綠色環(huán)保的要求越來越高。原來電視機機殼會先經(jīng)歷注塑，再噴涂的過程，此工藝成型周期長，既不環(huán)保，產(chǎn)品質(zhì)量也不穩(wěn)定，因此國際知名電子產(chǎn)品企業(yè)大牛們紛紛摒棄了老方法，轉(zhuǎn)而采用一種新型成型工藝——免噴涂高光無痕注塑成型技術(shù)。
該技術(shù)可使液晶電視面板表面光澤度高且無熔接線、流痕及縮痕等缺陷，并且無需后續(xù)的噴涂工序，從而對環(huán)保及降低成本極為有利。那么免噴涂高光無痕注塑成型技術(shù)是如何去實施的呢？
免噴涂高光注塑技術(shù)的實施離不開高光澤塑料材料、高光注塑模具、模溫溫控設(shè)備以及注塑機和注塑工藝的緊密配合，因此本文將從這5個方面對該技術(shù)進行闡述。
圖1:噴涂電視面板
圖2：高光免噴涂液晶電視面板
一、材料的選用
要實現(xiàn)免噴涂高光注塑,材料的選用是前提，高光澤塑料材料成為了首選，原因如下：
對于此種材料的選擇一般包括一下5點特性：
1.流動性：材料的流動性應(yīng)較高，以便更好地復制模具表面、降低剪切及改善熔接線；
2.刮擦性：需有一定的耐刮擦性，即表面硬度要好，一般鉛筆硬度在H以上；
3.穩(wěn)定性：材料的熱穩(wěn)定性要好，不易產(chǎn)生揮發(fā)物。特別是對于阻燃級材料，提高耐熱性及減少揮發(fā)物可以防止腐蝕模具及減少產(chǎn)品表面白霧的產(chǎn)生；
4.光澤度：材料本身的光澤度要好；
5.韌性、剛性：材料應(yīng)具有優(yōu)異的韌性和一定的剛性，可通過家電所要求的跌落測試和其他功能測試。
目前，免噴涂液晶電視面框的注塑生產(chǎn)主要采用PMMA/ABS、PC/ABS或高光ABS材料。其中，高光ABS的硬度最低，PMMA/ABS的硬度最高，鉛筆硬度可達1H或以上（如圖1所示）。高光PMMA/ABS還可以做成半透效果，從而實現(xiàn)更炫的外觀和LED光透視功能。
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二、模具的要求
高光注塑模具從設(shè)計、鋼材選用到模具加工都要比普通模具有著更高的要求。
模具設(shè)計方面要考慮耐高溫設(shè)計、適用水路設(shè)計及安裝匹配等因素。水道需確保快速升溫和降溫，并使模具溫度均勻，一般采用貼近型腔的隨形水道，并在背面增加隔熱層或利用空隙隔熱。
模具澆口設(shè)計要盡可能地減少熔接線，并有利于排氣及減少剪切。對采用油加熱模溫機的模具，澆口尺寸要開得比較大，對其他行位、配合和導向等部位要考慮高溫的要求，并注意隔熱或冷卻及配合。由于模具內(nèi)表面要求達到非常高的光潔度（鏡面效果），因而模具鋼材要選用拋光性好、高純度、高鏡面度及熱變形小的優(yōu)質(zhì)鋼，如瑞典ASSAB的S136、OML.DELI。如果成型阻燃高光材料，模具鋼還需耐腐蝕性好。
對于高光模具的保養(yǎng)，要注意在使用中及時清潔模具分型面及排氣槽，以免造成排氣不良。此外，應(yīng)該不定時用專用清潔布或紙清潔模具鏡面部分，特別是注塑阻燃高光料時，必須清除粘附在模面的析出物，以免出現(xiàn)白霧等外觀不良。注塑完成后還要用專用清洗劑清洗型腔，并噴專用防銹油。
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三、溫控技術(shù)
精確控制模溫是實現(xiàn)免噴涂高光注塑成型的一大關(guān)鍵，目前使用較多的溫控技術(shù)有如下幾種：
1.用油加熱的高溫模溫機。模溫可被始終維持在恒定溫度，優(yōu)點是成本低、使用方便，但在模具設(shè)計上要考慮好熔接線的處理，同時對材料的流動性要求也相對更高。該種模溫機主要應(yīng)用于對外觀要求稍低的產(chǎn)品。
2.蒸汽加熱的快速模技術(shù)。這是較早用于塑料高光無痕成型的一種技術(shù)，其工藝原理是：在合模前及合模過程中對模具進行蒸汽加溫，合模完成后，溫度達到設(shè)定條件即可進行注射；注射過程中模具繼續(xù)維持高溫，這樣可使膠料在充模過程中保持很好的流動性；注射完成，在保壓冷卻時，用低溫水對模具進行降溫處理，以便縮短制品的冷卻時間，提高生產(chǎn)效率。
3.電加熱的快速模技術(shù)。可實現(xiàn)超高溫模具的溫度控制，是快速加熱冷卻成型技術(shù)的最新進展。該技術(shù)利用電加熱在短時間內(nèi)把模具的表面溫度加熱到很高，然后在幾十秒之內(nèi)又能把溫度下降到50℃以下，從而幫助高光注塑成型順利完成。
4.其他模溫控制技術(shù)。包括高頻電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)、紅外輻射加熱系統(tǒng)以及采用韓國TITAN技術(shù)的高壓水溫機在內(nèi)的其他模溫控制系統(tǒng)，也在高光注塑成型中得到了應(yīng)用。它們雖然加熱方式不同，但控制原理大同小異，并各有優(yōu)缺點。
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四、對注塑機的要求
免噴涂高光注塑技術(shù)對注塑機的要求不高，但對機器的反應(yīng)靈敏度及穩(wěn)定性要求較高，以便能夠?qū)崟r快速反饋信號，并與模溫控制設(shè)備協(xié)調(diào)工作。注塑機最好配備塑化能力強的螺桿，同時要求螺桿對材料的剪切盡可能小。
五、工藝原則
高光注塑工藝控制根據(jù)不同產(chǎn)品和模具結(jié)構(gòu)及模溫設(shè)備的不同而有著較大差異，但一般應(yīng)遵循以下原則：
模具溫度：
模具溫度直接影響最終制品的表面光亮度、熔接線及其強度等。使用高的模具溫度可以增加材料流動性，獲得較高的結(jié)合線強度，并且能降低成型制品內(nèi)應(yīng)力，使其耐熱性和耐化學品性更好，同時提高熔膠對模具表面的復制性，提高制品光澤度和特殊色彩效果。
為了達到理想的表面質(zhì)量效果，在使用免噴涂材料時，應(yīng)盡量采用較高模溫。例如對于ABS作為基材的免噴涂材料，模溫通常為70-90℃。
2.注塑壓力：
為了更好地復制模具表面，成型溫度應(yīng)適當高一些，注塑壓力應(yīng)盡可能大一點；實際注塑壓力跟許多變量有關(guān)，如：熔體溫度、模具溫度、制件幾何形狀、壁厚、流動長度，以及其它模具和設(shè)備情況。為順利排氣，需要采用多級注塑速度；
通常，最好選用能滿足性能、外觀和注塑循環(huán)的較低壓力。同時要關(guān)注實際注塑峰值壓力與設(shè)定值的差異。一般情況下，合適的保壓壓力為注射壓力的60-80%。
3.注塑速度：
在使用免噴涂材料注塑時，選擇注塑速度主要考慮制品的外觀、模具的排氣以及注塑機型腔內(nèi)樹脂流動的阻力。
較快的注塑速度一般會使熔膠流程加長，適合充填薄壁制品，并形成較好的表面光潔度和表面效果。但過快的注塑速度容易使熔膠遭受強剪切，導致珠光色粉形狀和粒徑發(fā)生破壞而降低制品的特殊色彩效果。另外，澆口附近容易出現(xiàn)噴射痕、排氣不良等問題。
因此，在保證產(chǎn)品表面效果和質(zhì)量的前提下，建議選用中速的分段階梯式速度控制，以確保充填順暢和制品外觀。
免噴涂應(yīng)用領(lǐng)域的展望
隨著平板電視等電子產(chǎn)品技術(shù)的進一步發(fā)展，更薄、更時尚和更環(huán)保將是未來的產(chǎn)品設(shè)計方向。免噴涂高光無痕注塑成型技術(shù)將會得到除了在家用電器、移動通訊電子領(lǐng)域外更多的應(yīng)用，如汽車領(lǐng)域的內(nèi)飾件、醫(yī)療領(lǐng)域的器材板面件。
我們可以做一個假想，當您開著內(nèi)部閃爍亮眼的轎車時，聽著搖滾音樂行駛在寬敞的城市道路上，您會有怎樣的心情？
這樣的一個時代定會到來，但它是隨著塑料材料、模具以及注塑設(shè)備和成型技術(shù)的不斷完善來到達的，讓我們拭目以待，同時向國內(nèi)那些正在此領(lǐng)域不斷努力的科研人員致以敬意。
如果您對免噴涂技術(shù)更加了解或?qū)λ膽?yīng)用的領(lǐng)域有不一樣的展望，請動一動您高貴的手指將這些重要的信息，留在下面的評論模塊里。
最后感謝聚賽龍陳瑜陳總的技術(shù)支持！同時也歡迎業(yè)界相關(guān)免噴涂專家進行技術(shù)指正或指導！！
來源：前沿數(shù)控技術(shù)，艾邦高分子整理
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