多组份注塑成型工艺分析及发展研究

多组份注塑成型工艺分析及发展研究

吴海林

广东伊之密精密注压科技有限公司 广东佛山 528300

摘要：多组份注塑是将多种不同类型的塑料或者多种不同颜色的塑料共同注入到一个模具中，能够充分有效的改善塑料部件的功能和性能。当前在社会经济快速发展的背景下，多组份注塑成型工艺得到了创新发展，而且在市场上具有相对广阔的前景。因此本文主要简述多组份注塑成型的原理及特点，探讨其新工艺技术，最后阐述其发展趋势，为新型模具技术的开发和创新提供借鉴和参考。

关键词：多组份注塑成型；工艺分析；发展研究

前言

近年来人们的生活水平得到了较大的提高，对注塑制品质量的要求也越来越高，因此传统的单色、单成份塑料制品已经不能够完全满足人们的日常需求。基于此，多组份注塑成型工艺产生，能够实现在同一塑料制品上包含有两种或者两种以上成份或颜色的塑料，比如当前比较常见的混色制品以及多层制品等。而随着人们的重视和发展研究，多组份注塑成型工艺有了较大的发展，并朝向高性能、多功能、高产量、绿色环保的方向发展，推动了注塑行业以及模具行业的发展。

1 多组份注塑成型工艺概述

多组份注塑成型是指利用专业的注塑成型设备能够将两种或者两种以上的聚合物材料结合成为一种新塑料制品的工艺。与传统的单色、单成份注塑成型相比，其能够根据两种或多种聚合物的特质，使用两套或多套注塑装置进行共同工作，能够保障一定的生产效率和质量。多组份注塑成型工艺的特点是具有多功能性和经济性，其中多功能性是指多组份注塑可以利用复合成型的方式将不同加工特性的聚合物聚在同一塑件中，能够保障塑件具有多功能性，同时由于多组份注塑的性能整合，也可以实现不同组分材料的性能互补，形成一定的优势；而对于经济性的特点来说，多组份注塑成型工艺可以在模内进行简单组装，并且能够省略掉传统注塑成型过程的焊接、着色以及黏合、装配等加工环节，极大的缩短了塑料制品的注塑成型周期，不但能够节省大量的成本，而且时间效率得到了有效的提高^[1]。

2 多组份注塑成型工艺分析

基于工艺技术的角度来看，多组份注塑成型工艺的创新要依赖于先进的科学技术，针对目前注塑行业比较常用的注塑成型工艺展开分析，能够为工艺创新提供基础。

2.1 三明治成型工艺

三明治成型工艺采用两个或多个的料筒向同一模具型腔进行注射，其原理是利用两个或多个料筒分别注射表层材料、芯材和封口材料，在注塑成型的过程中主要是控制多组份材料的剂量和顺序。通常采用“夹心式”的顺序注塑，先将表层材料填充模具，接着向表层材料的模腔内部注射芯材，此时芯材会被表层材料包裹，最后将封口材料注入模具，形成完整的三明治成型工艺制品。三明治成型工艺制品通常外部表层材料选用优质材料，对于内部芯材则可以选择使用可回收材料、填充材料、发泡芯材或其他低成本的材料类型，从而达到节约成本的目的。这一过程中要注重生产塑件的形状，一般较厚或较大的柱状和碟片状类塑料制品更为适合，而且在注塑成型时特别是要注意注塑材料之间所具有的黏合性和相容性，要尽量保障充模分布的均衡性、特殊单元的安装位置等等问题^[2]。

2.2 混色注塑成型工艺

混色注塑成型工艺与三明治成型工艺相似，采用两个或者多个的料筒向同一模具型腔进行注射，其原理是利用两个或多个料筒分别注射表层材料、芯材；与三明治成型工艺不同的是混色注塑成型不需要封口，芯材也可以不完全被表层材料包裹住。混色注塑成型在注射成型过程中配合不同类型的射嘴，控制多组份材料的剂量和顺序，可以形成不同效果的混色成型制品（如夹心形、混色形、云彩形等）。混色注塑成型工艺通常运用到化妆品、日用品、塑料花、玩具等塑料制品（如化妆笔、牙刷、假花、玩具类等），对颜色排布要求不高的塑料制品中。此其一般具有两个主要的特点：1.注塑成型的混色效果没有一定的标准，工艺调试比较难把握；2. 注射装置结构比较复杂。

2.3 包覆成型工艺

这种工艺技术也可以称作二次注塑成型，其原理是利用不同的模腔对两种不同的聚合物材料进行多次的注塑成型作业。在实际的生产中，第一种聚合物材料先进行注塑成型，再通过人工或机械手将半成品移入到下一个模腔中，然后用第二种聚合物材料进行外层的包覆注射成型；所以包覆成型的设备是由两个相对独立的注塑单元构成。在注塑成型时每一种聚合物材料都有专门的模腔或成型设备，与前两种工艺的设备具有很明显的差别。由于包覆成型工艺的特性，其生产出来的制品主要用于刚性基体结构、柔性表面的产品中，比较常见的即是各类玩具、汽车调速手柄以及通讯设备的外围设施等。此种成型工艺也可用双色注塑成型工艺代替。

2.4 双色或多色注塑成型工艺

双色注塑成型工艺也是多组份注塑成型工艺中的一个重要组成部分，可以将不同材质、不同颜色的聚合物材料经由两个不同的注塑单元分别进行塑化，再根据一定的顺序通过不同的浇口注入到同一模具里的不同模腔中，最后可以获得两种不同材质或不同颜色的塑料成型制品。多色注塑成型工艺的原理与双色相近，只是由多个注塑单元注入到同一模具里的不同模腔中，设备相对复杂,通常在双色机的注射系统中加入顶部注射单元或后侧注射单元等方式实现。多色注塑成型工艺每一种聚合物材料在注塑完成后，通过转盘或转轴将半成品移动到模具中的下一工位。多组份注塑成型工艺中，多色注塑成型工艺的应用较为广泛，性能较为优良；多组份注塑成型塑件是利用两种或者多种材料构成，塑件的性能会得到整合，促使整体性能得到提高，可以适应多种特殊场合、环境，具有相对较好的适应性，可以广泛应用于医疗器械、汽车尾灯灯罩、安全标示牌等塑件的生产和加工

^[3]。

3 多组份注塑成型的发展趋势

现阶段随着我国制造业的日益发展以及人们需求逐渐多样化，利用多组份注塑成型工艺生产具有高质量、多功能、绿色环保的塑件已经成为注塑行业以及模具行业的重要发展趋势。从注塑成型工艺的分析中可以看出，多组份注塑成型的未来发展趋势主要有两个方面，其一是趋向注塑工艺过程简化、成型时间缩短。在市场竞争日益激烈的背景下，塑料行业逐渐开始在塑件产品满足多种功能的基础上重视节能环保，因此尽可能的对注塑工艺的过程进行简化，通过缩短塑件的成型周期以降低能耗和生产成本；其次由于多组份注塑成型工艺的开展需要相对特殊的成型设备，而且对于模具的制造和设计都比较复杂，所以多组份注塑成型工艺逐渐趋向成型设备优化以及新模具技术的应用。从而打破技术限制的局面。避免发生模内塑件制品的损坏和破碎，充分整合模具内部的处理单元，最大限度的提高多组份注塑成型工艺过程的稳定性。并且还能够实现多组份注塑与其他注塑技术的有效结合，对现有多组份注塑成型工艺进行创新和改良，提高塑件的质量和性能。

结束语

综上所述，多组份注塑成型工艺是区别于传统单色、单成份注塑形式的新型技术，能够充分的满足当前对塑料产品的多样化需求。因此相关技术人员和生产人员应当掌握多组份注塑成型工艺的原理和特点，通过对多种注塑成型工艺的分析和实际要求进行选择。同时要顺应社会及行业发展趋势，积极开展技术创新和设备研发，促使多组份注塑成型工艺能够生产出高性能、高产量、高功能以及绿色环保的塑件，满足社会生产和发展的需要。

参考文献

[1]许宝武.新型建筑用碳纤维复合材料的注塑成型与工艺优化[J].合成材料老化与应用,2020,49(01):55-56+102.

[2]朱赪,刘震宇,夏炎.薄壁注塑制品模具设计及工艺研究[J].橡塑技术与装备,2020,46(02):33-35.

[3]刘珊杉,周亚菲,刘巍岩.不同制备工艺对木纤维/聚乳酸复合材料性能影[J].林业科技,2020,45(01):26-28+62.