多組份注塑成型：傳統(tǒng)技術(shù)

      多組份注塑生產(chǎn)為塑膠加工提供了新的可能，即在單次成型中組合不同材料或顏色。生產(chǎn)可以在一個(gè)工序中完成，而無需其他裝配或機(jī)器外后處理加工步驟。多組份注塑成型是全自動(dòng)過程，具有高度的靈活性，特別適用于大批量生產(chǎn)。早在1961年，ARBURG公司就成功運(yùn)用了此項(xiàng)技術(shù)。

      最終成型零件可具備多種功能和特性。使用這一過程，可以生產(chǎn)出具有高度耐壓性、耐熱性或耐化學(xué)性的著色零件。利用ARBURG ALLROUNDER可制造的零件從工藝上講有軟硬材料組合，三明治和復(fù)合式元件，利用交替注塑工藝還可以制造表面具有可重復(fù)性色彩的零件。

      多組份注塑成型概念涵蓋多個(gè)獨(dú)立過程。這些過程的共同點(diǎn)是用兩個(gè)或更多注塑裝置將相應(yīng)數(shù)目的不同材料同時(shí)注入模具，通過一系列步驟生產(chǎn)出最終產(chǎn)品。最終零件無需后續(xù)處理即可直接使用。

      根據(jù)澆口數(shù)，可分為兩組：

      ● 運(yùn)用單澆口的系統(tǒng)，包括三明治式和交替注塑工藝。
      ● 多澆口的系統(tǒng)，可根據(jù)抽芯和轉(zhuǎn)送過程進(jìn)行初步劃分。轉(zhuǎn)送過程包括由機(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)器中通過機(jī)械手系統(tǒng)和模具的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。模具旋轉(zhuǎn)包括通過旋轉(zhuǎn)裝置對(duì)可移動(dòng)半模的旋轉(zhuǎn)，對(duì)模具內(nèi)件的旋轉(zhuǎn)及繞垂直軸的旋轉(zhuǎn)（GRAMTM過程）。

      應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

      多組份注塑成型的優(yōu)勢(shì)

      在多組份注塑成型中，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的，體現(xiàn)出零件的外觀和功能。比如，鍵盤按鈕、帶標(biāo)志的開關(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)過程中生產(chǎn)多種顏色或材料的注塑成型零件，無需其他裝配或后續(xù)處理這一優(yōu)勢(shì)之外，成型技術(shù)的不斷改進(jìn)還可以帶來持續(xù)增長的效益。注塑零件對(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，它通過適當(dāng)?shù)牟牧辖M合和高粘合強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)。雙組份結(jié)合表面的粘合度可通過化學(xué)粘合或機(jī)械鏈接來實(shí)現(xiàn)。如果使用化學(xué)相容材料，還能通過熔化或焊接過程實(shí)現(xiàn)永久分子結(jié)合。機(jī)械鏈接的類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、或者用交替注塑工藝制造的表面色彩可重復(fù)的零件。

      雙組份注塑成型

      全自動(dòng)雙組份注塑成型的模具有兩站式，成型零件預(yù)注后經(jīng)過另一個(gè)注塑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)。然后模具打開，整個(gè)活動(dòng)半模旋轉(zhuǎn)180°，將預(yù)制型腔轉(zhuǎn)動(dòng)到最后注塑的位置。然后，通過添加第二種材料，使預(yù)制零件制造為最終零件。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。
于同步脫模注塑件的三站式模具

      為了使零件脫模獨(dú)立于生產(chǎn)過程，將一個(gè)脫模站集成到了雙組份成型中。然后，模具以120°步進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在第三站的側(cè)面有一個(gè)開口，機(jī)械手系統(tǒng)抓手可從中伸入閉合的模具，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。

      三種以上組份注塑成型

      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。

      兩站式模具

      可以用類似于前述三組份模具的設(shè)定方式來完成兩站式模具的設(shè)定。在第一個(gè)工藝步驟中，同時(shí)注塑三種或更多（最多五種）組份來生產(chǎn)預(yù)制零件。然后，整個(gè)半面模具旋轉(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，模具中的嵌入件可以通過旋轉(zhuǎn)范本和電驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置在三站之間旋轉(zhuǎn)。站1通過熱流道和針閥噴嘴注塑所有型腔。站2對(duì)指定數(shù)目的型腔進(jìn)行最多5個(gè)注塑過程。然后，即可使用第3站將零件從閉合的模具中脫模。在生產(chǎn)過程中進(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成型的產(chǎn)能。
四站式模具

      舉例來說，多層塑膠零件可以使用四站式模具生產(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)。示意圖描述了四層成型零件的成型步驟。最內(nèi)層在第一站生產(chǎn)。然后，模具旋轉(zhuǎn)90°到下一站。這時(shí)，使用第二組份注塑包封第一組份。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)，在零件上注塑具有保護(hù)作用的外層，或成型零件的表層。經(jīng)過冷卻階段后，將最終多層式零件從型腔中脫模。在連續(xù)循環(huán)內(nèi)，每次打開模具時(shí)，都會(huì)生產(chǎn)出一個(gè)最終成型零件。

      交替注塑成型

      交替注塑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混合配置。

      在交替注塑成型過程中，兩個(gè)注塑裝置是用特殊交替注塑裝置（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。

      除注塑率以外，同時(shí)注塑還是交替注塑也是決定性參數(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，只要拆除交替注塑裝置，同一機(jī)器即可用于雙組份注塑成型。
三明治式注塑成型

      三明治注塑成型過程將一種核芯材料注入到外表層里。該過程在一個(gè)型腔內(nèi)以兩個(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，將核芯組份通過第一種材料注塑到其內(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，以備下次注塑第一組份。

      常見的應(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)合式注塑成型和模芯回退過程

      在模芯回退生產(chǎn)工藝中，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。在生產(chǎn)包含兩個(gè)組份的零件時(shí)，第一個(gè)注塑階段先注塑預(yù)制組份，然后在同一型腔內(nèi)打開（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)制零件注塑第二種組份，這樣既生產(chǎn)出完整的零件，再將最終零件從模具中取出。注塑成型時(shí)，也可以旋轉(zhuǎn)范本將型腔打開，然后將第二組份注塑到第一組份。
如果有兩種或更多組份，可以使用復(fù)合式注塑成型，但隨著組份數(shù)目的增加，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)模具就能完成生產(chǎn)，而且中間不需要打開模具，也不需要傳送預(yù)制零件，復(fù)合式注塑成型就具有顯著的優(yōu)勢(shì)。但是與多組份注塑成型相比，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)。