微注塑模具加工工藝[共3頁]

1、微注塑模具加工工藝發(fā)布時間：2004-3-20 14:51:39 瀏覽數(shù)：2除了注塑機(jī)本身，造模技術(shù)對微注塑生產(chǎn)的成敗舉足輕重，且與生產(chǎn)周期及用料的優(yōu)化程度息息相關(guān)。 本文原載自Kunststoffe plast europe雜志，作者為奧地利的H.Ebede，Dornbirn 直至現(xiàn)在，微注塑機(jī)造模技術(shù)之發(fā)展仍主要依據(jù)采用極小螺徑(例如14mm)和極輕鉗壓(例如15噸)的傳統(tǒng)注塑機(jī)。然而，相對於微小的注塑件來說，機(jī)械惡劣的計量準(zhǔn)確性和頗大的最小噴注量，經(jīng)常引來巨大的流道分支問題。而直至最近，塑料制品加工商才真正可以在微型工件注塑時，毋須采用不合比例的出孔口。 奧地利的Zumtobel Sta

2、ff GmbH為微型模具機(jī)械(Micro-Molding-Machinery，MMM)計劃的參與者之一，該公司主要負(fù)責(zé)為微注塑機(jī)開發(fā)新的模具工藝，并將之揉合到商業(yè)機(jī)種中。在微注塑生產(chǎn)里，除了機(jī)器本身外，模具技術(shù)亦擔(dān)當(dāng)了一個非常重要的角色。 變熱加工控制的好與壞 變熱加工控制(variotherm processcontrol)的原理是：在注塑過程中，把模具加熱至僅達(dá)到足以令物料流人非常微細(xì)的模腔之熔融狀態(tài)之溫度。而當(dāng)脫模時，模具溫度必須下降至所需的脫模溫度。 因此，模具范圍內(nèi)之溫度變化必需迅速，以免對循環(huán)時間造成延誤。 模具結(jié)構(gòu)為時間常數(shù)之決定因素。據(jù)不同的資料顯示，在變熱加工控制中，15分鐘

3、(相對來說)已是頗短的循環(huán)時間。 Zumtobel公司在維也納工業(yè)大學(xué)的精密工程學(xué)院的支持下，建造了一個揉合了特別模具結(jié)構(gòu)的模具加熱及冷卻系統(tǒng)，使變熱加工循環(huán)時間能夠大幅度地降低至極短的15秒。 這成果是透過系統(tǒng)地減低影響溫度至鉅的模具質(zhì)量，并以快速的電熱器和有效的冷卻器，單只對微模腔進(jìn)行監(jiān)控所獲得的(圖1)。 這令得變熱加工技術(shù)特別適用於在傳統(tǒng)注塑機(jī)上進(jìn)行微注塑之工序。然而，缺點(diǎn)卻是必須采用較大的注道，以補(bǔ)償計量失準(zhǔn)之問題。循環(huán)時間的重要性 這個計劃的第二個技術(shù)目標(biāo)，乃是優(yōu)化注塑機(jī)和模具間之關(guān)系。這除了需要改善兩者本身的素質(zhì)外，亦要求創(chuàng)建更有效的接口。 Battenfeld和Zumtobel

4、公司希望開發(fā)快速噴注的熱熔融系統(tǒng)；即是當(dāng)模腔充填時，物料仍在液體狀態(tài)。Zumtobel的作法乃是將噴咀盡量靠近模腔，然而，集料管(manifold)亦必需越小越好。 在傳統(tǒng)的模具及機(jī)械工藝中，微注塑件與集料管之最佳比例為1比l0，而在新開發(fā)的系統(tǒng)中，則可以達(dá)到l比l。 不過，新系統(tǒng)仍有預(yù)留空間予噴注系統(tǒng)，和注意模具溫度控制、滑動裝置，和加入適用於這些小型系統(tǒng)的機(jī)械手等考慮。這些都不是易於解答的設(shè)計問題。 現(xiàn)在較流行的技術(shù)是，將模具溫度控制在脫模溫度下(已正式用於Microsystem 50中)，而注塑機(jī)則確保以14mm螺桿為每次噴注所作的預(yù)熱塑化物料容量，均能全數(shù)透過較小直徑的噴注擠料桿射出。

5、 這樣便可防止物料殘留在熱塑化和噴注單元中，以致影響了聚合物的加熱效能。 圓型臺式工藝 圓型臺式工藝可透過將注塑件的頂出、移除和光學(xué)檢測步驟，移到下一個的合模、噴注和冷卻過程里，從而可以進(jìn)一步降低循環(huán)時間。 這主要是將合模(mold clamping)和注射側(cè)(ejector side)串連地固定於一個可轉(zhuǎn)動的裝模板上(圖2)。當(dāng)模具打開后，剛注料的一半模具將以l 80度轉(zhuǎn)動到機(jī)器軸芯外，而另一半則停在正確位置上以便重身合上。這過程只需數(shù)秒而已。 模腔考慮 微結(jié)構(gòu)模具必須利用極高精密度的傳統(tǒng)加工方式，例如火花侵蝕，或諸如光刻電成型等最新技術(shù)，才能造出精確地符合微注塑件要求的尺寸和準(zhǔn)繩度。許多時，這類模具都得用上多種制造技術(shù)，而其最困難的地方是，在較長的流動通路上造出只以微米計算的切面。 另外，在設(shè)計和制造模辦(mold half)的定中心(centering)機(jī)構(gòu)時，精密度的要求將會更高，因?yàn)槟＾k在閉合一起和當(dāng)物料注入模腔時，必須準(zhǔn)確無誤地吻合。 Zumtobel公司表示已成功地解決了這些問題。它是以八個圓錐表面進(jìn)行中心定位，并在實(shí)際到達(dá)閉合位置前，變成圓柱形式(圖2及3)。該公司正計