注塑成型和加工一體化的工藝

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2014-04-29 09:36:15點(diǎn)擊率：

　　針對汽車內(nèi)飾件產(chǎn)品，制造廠商將越來越多的使用帶有聚氨酯材料的裝飾性表皮、高質(zhì)量面漆或功能性涂層的注塑成型產(chǎn)品?？墒侨秉c(diǎn)就是這類產(chǎn)品的生產(chǎn)通常比較復(fù)雜而且成本高。但是將反應(yīng)注塑成型(RIM)技術(shù)引入到注塑成型工藝中產(chǎn)生一種經(jīng)濟(jì)型新工藝，這種情況就會改變，這樣在制品還在密閉模具中的時候就可以進(jìn)行聚氨酯涂層。這樣便可以在閉模狀態(tài)下給部件涂上聚氨酯，改變了以前的形勢達(dá)到了節(jié)約的目的。

　　在系統(tǒng)供應(yīng)商fischer汽車系統(tǒng)股份有限公司、拜耳材料科技和克勞斯瑪菲塑料科技股份有限公司之間的一項(xiàng)聯(lián)合開發(fā)項(xiàng)目中，通過一個原型測試了新工藝的可行性。挑選用來測試的產(chǎn)品是豪華型汽車用的杯架裝飾件。它也可以使用常規(guī)涂層工藝，通過fischer汽車系統(tǒng)公司的流水線進(jìn)行生產(chǎn)并且涂覆大約1.5毫米厚度的聚氨酯涂層。來自拜耳公司聚碳酸酯事業(yè)部、負(fù)責(zé)開發(fā)項(xiàng)目的的商業(yè)部門負(fù)責(zé)發(fā)展項(xiàng)目的Rainer Protte解釋說：“這種結(jié)合證明了這種外表時尚優(yōu)雅的修飾生產(chǎn)是非常具有前途的技術(shù)。”

　　拜耳材料科技開發(fā)的這一新技術(shù) 初是作為模內(nèi)涂層的一種特殊形式，其中直接在閉合模具中注塑進(jìn)二元涂層系統(tǒng)進(jìn)行制品的涂層。該工藝后來被擴(kuò)大到利用聚氨酯進(jìn)行制品的涂層。與此同時的是作為生產(chǎn)注塑成型設(shè)備和聚氨酯生產(chǎn)機(jī)械的克勞斯瑪菲公司，它開發(fā)了SkinForm工藝，該工藝在K2004展會上公開亮相。這兩種方法都可以歸類為“直接法”―― 聚氨酯皮層的“DirectSkinning”工藝和聚氨酯涂料的“DirectCoating”工藝。將兩家公司在新技術(shù)上面得到的經(jīng)驗(yàn)和 fischer汽車系統(tǒng)公司進(jìn)行綜合，從而產(chǎn)生該聯(lián)合開發(fā)項(xiàng)目。

　　以上介紹的工藝從本質(zhì)上來說是以二元注塑成型為基礎(chǔ)，但是替代了利用熱塑性材料作為第二組分，它使用反應(yīng)性聚氨酯體系，通過聚氨酯混合頭直接將材料注進(jìn)模具型腔。步是在開始的型腔中注塑成型熱塑性材料，把模具打開，然后將成型制品轉(zhuǎn)移到第二個型腔中，可以使用平行移動的工作臺、輪盤或者固定旋轉(zhuǎn)的成型設(shè)備完成該動作。再次閉合模具，利用反應(yīng)性注塑成型(RIM)工藝注塑進(jìn)反應(yīng)性二元聚氨酯系統(tǒng)并且在熱塑性材料表面馬上發(fā)生固化反應(yīng)。當(dāng)聚氨酯系統(tǒng)在固化時，可以使用輪盤或者固定旋轉(zhuǎn)的成型設(shè)備在個模具型腔中加工下一個制品，這樣可以縮短周期時間從而提高生產(chǎn)效率。

　　起泡或者色彩分離的缺陷。它讓人感覺舒適、手感宜人、外觀豪華

　　豪華外觀的上佳表面的表面修飾

　　杯架飾面的載體材料是Bayblend，它是一種PC/abs共混材料，而聚氨酯涂層是以仍然處于開發(fā)階段的脂肪族二元聚氨酯體系(Bayflex LS)為基礎(chǔ)。Protte 說道：“精細(xì)紋理的聚氨酯表面不出現(xiàn)任何類似斑紋、起泡或者色彩分離的缺陷。它讓人感覺舒適、手感宜人、外觀豪華。”同時它和熱塑性載體材料的粘結(jié)性能也很好。fischer汽車系統(tǒng)公司構(gòu)建的模具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)特殊的挑戰(zhàn)。因?yàn)榫郯滨ンw系的粘性在固化之前相比于熱塑形熔體非常低，所以模具必須非常正確。同時確保模具排氣也很重要。這種模具能保證生產(chǎn)超高質(zhì)量的制品。

　　新工藝在涂層厚度、手感性能和裝飾性表面加工等方面變化很大。它能以實(shí)心或者泡沫狀的形式產(chǎn)生很薄的聚氨酯涂層(=1mm)或者達(dá)到幾個毫米厚度的聚氨酯皮層。

　　具有很高的成本削減潛力

　　生產(chǎn)聚氨酯皮層時，新工藝和以前工序相比，具有很大優(yōu)點(diǎn)，可以在一個單一模具中生產(chǎn)制品。因?yàn)椴辉傩枰褂昧硪粋€模具生產(chǎn)皮層，所以整體模具成本降低了，而且還降低了物流支出。在熱塑性材料表面涂層薄層聚氨酯時，新技術(shù)具有優(yōu)勢，投資成本、物流和空間要求都要比使用單獨(dú)涂層流水線要低很多。不再需要任何將注塑成型制品轉(zhuǎn)移到涂層車間以及可能的中間存儲的必要。由于裝飾直接在注塑模具中完成，所以不存在制品在應(yīng)用涂層時被污染或破損的風(fēng)險(xiǎn)，這樣降低了廢品率。另一個優(yōu)勢不會出現(xiàn)單獨(dú)涂層應(yīng)用時的過度噴涂的問題。

　　Protte解釋說：“我們看到了新技術(shù)很好的發(fā)展?jié)摿?，特別是汽車內(nèi)飾件涂層產(chǎn)品，如扶手、飾邊、門把手、終修飾材料、汽車儀表板隔間折葉、中央控制臺及其防托盤。”一旦新技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，門內(nèi)襯、儀表盤等大型構(gòu)件的生產(chǎn)也是可以實(shí)現(xiàn)的。車體的可能應(yīng)用有有色飾帶或涂層清晰涂料(深色)的終修飾材料。

　　一站式采購

　　如今拜耳材料科技對新的 DirectCoating 和 DirectSkinning/SkinForm工藝用到的各種原材料進(jìn)行了優(yōu)化。Protte表示：“當(dāng)客戶與我們合作時，他們得到了很多的便利，我們向他們提供的不僅僅是所有加工有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，而且所有需要的材料都可以來自單一供應(yīng)商。”這就意味著客戶可在各種載體材料之間進(jìn)行選擇，如 Bayblend(PC+ABS)、Makroblend (PC+PET 或者PC+PBT)、Makrolon (PC)或者Baydur (PU) 等材料。至于實(shí)施聚氨酯涂層，原材料Bayflex/Desmodur適合用來做皮層材料，Desmophen/Desmodur適用于二元聚氨酯涂層。通過使用脂肪族多異氰酸酯作為原料組分，可以得到不發(fā)黃的耐曬聚氨酯涂層。Protte表示：“我們將一如既往地緊隨潮流，開發(fā)出明亮、有吸引力的汽車內(nèi)飾件顏色。”

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