家電模具中高光無痕加熱方式的應用
目前,70%的家用電器外觀零部件需注塑成型,但在注塑成型過程中,易出現(xiàn)熔接痕、氣痕、變形等缺陷。為解決上述缺陷,傳統(tǒng)工藝采用注塑后噴漆的方式,通常會導致較高的生產(chǎn)成本和廢品率。本世紀初,一種新型成型工藝——高光無痕模具誕生了。該工藝制造過程環(huán)保,生產(chǎn)成本低,在小家電模具制造中華已逐漸取代注塑噴涂成為新的解決方案。
中國高光無痕模具技術自2007年發(fā)展至今,產(chǎn)品已經(jīng)涉足電視機、空調(diào)、洗衣機等眾多家電產(chǎn)品領域,如液晶電視前殼、底座,洗衣機臺面板,空調(diào)面板等。早期的高光無痕模具技術依賴進口,隨著高光無痕模具在國內(nèi)不斷應用,其復雜的制造技術也逐漸被國內(nèi)優(yōu)秀模具制造企業(yè)所掌握。2003年,青島海爾模具有限公司從日本富士精機引進了高光蒸汽模具技術。在此技術基礎上,海爾模具將高光技術與氣輔技術相結(jié)合,解決了注塑產(chǎn)品表面的縮痕和變形缺陷。
高光無痕模具屬于注塑模具,采用均衡速冷速熱技術來控制模具溫度的變化,與注塑成型各階段的工藝配合,解決塑料熔體高速高壓注射產(chǎn)生的熔接痕、氣痕等外觀缺陷。
在注塑前,模具的成型部分需要升溫至90~120℃,使射入的熔體在填充過程中保持均衡溫度。型腔填充完成后,加熱系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)進行切換,在模具冷卻系統(tǒng)的作用下,制品快速冷卻固化。目前高光無痕模具常用的加熱方式有蒸汽加熱、電加熱、油加熱三種。
1.蒸汽加熱高光無痕技術
蒸汽加熱高光無痕技術利用高溫熱蒸汽在模具上做出均衡蒸汽流道。注入的高溫蒸氣把模具溫度提高到一個設定值,使模具型腔瞬間達到相當高溫度,保證成型材料與塑料模具在溫差較小的情況下快速填充型腔。冷卻后注入冷水,模具溫度很快下降到一個設定值后開模,完成整個注塑過程。
蒸汽加熱技術主要應用于大型制品的高光無痕模具,如42英寸以上液晶電視前殼。該技術具有模具制造成本低,生產(chǎn)穩(wěn)定性好,維修方便等特點。注塑生產(chǎn)周期可以控制在70s以內(nèi),制品合格率達95%以上,生產(chǎn)設備需要小型鍋爐及水汽切換裝置等。隨著新型加熱生產(chǎn)設備的推廣,該技術應用將大幅度降低。
2.油加熱高光無痕技術
油加熱高光無痕技術是以高溫熱油為介質(zhì),在模具上做出均勻的油路。模具空腔的時候,開始注入熱油,使模具型腔位置達到設定溫度,保證成型材料快速填充型腔。在注塑機完成保壓后,將熱油變換為冷油,從而快速降低溫度,完成注塑過程。
油加熱技術的優(yōu)點是控溫范圍大,可實現(xiàn)0~350℃的溫度控制,載熱量大、熱穩(wěn)定性好,但是,導熱油需更換和防火,存在冷卻速度慢,設備投入大等問題。
3.電加熱高光無痕技術
電加熱高光無痕技術是利用模具局部安裝高效電加熱裝置,使模具型腔內(nèi)達到相當高的溫度,保證成型材料快速填充型腔,并在成型材料冷卻的同時,快速降低模具溫度,以獲得高質(zhì)量產(chǎn)品。
電加熱技術主要應用于中小型精密制品的高光無痕模具,如19英寸、22英寸、32英寸的小型液晶電視前殼。電加熱技術特點是容易實現(xiàn)溫度的自動控制,生產(chǎn)周期僅為40s,使用設備簡單,安裝維修方便。但是,在模具成本、壽命方面,該技術還需要進一步提高。
隨著中國模具行業(yè)對高光無痕技術研發(fā)的不斷深入,家電模具技術創(chuàng)新方向主要朝著新型加熱技術的研發(fā)上發(fā)展,如高頻電磁感應加熱系統(tǒng)、紅外輻射加熱系統(tǒng)等。此外,高光無痕注塑技術與多色注塑技術及氣輔技術相結(jié)合、高光表面硬度的提升、超薄制品高光模具研究等也是未來技術創(chuàng)新的方向
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