塑料件的設計要求及電鍍要求復習過程

1、塑料件的設計要求及電鍍要求塑料件的設計要求1塑料的外觀要求 ？產(chǎn)品表面應平整、飽滿、光滑、過渡自然，不得有碰、劃傷以及縮孔 等缺陷。？產(chǎn)品厚度應均勻一致，無翹曲變形、飛邊、毛刺、缺料、水絲、流痕、熔接痕及 其它影響性能的注塑缺陷。？毛邊、澆口應全部清除、修整。？產(chǎn)品色澤應均勻一致，表面無明顯色差。顏色為本色的制件應與原材料顏色基本一致且均勻。？需配顏色的制件應符合色板要求。2、塑料件設計要點2.1、 開模方向和分型線？每個塑料產(chǎn)品在開始設計時首先要確定其開模方向和分型線，以保證盡可能減少抽芯機構(gòu)和消除分型線對外觀的影響。？開模方向確定后，產(chǎn)品的加強筋、卡扣、凸起等結(jié)構(gòu)盡可能設計成與開模方向一致

2、，以避免抽芯，減少拼縫線，延長模 具壽命。2.2、 脫模斜度？適當?shù)拿撃Ｐ倍瓤杀苊猱a(chǎn)品拉毛。光滑表面的脫模斜度應大于0.5度，細皮紋表面大于1度，粗皮紋表面大于 1.5度。？適當?shù)拿撃Ｐ倍瓤杀苊猱a(chǎn)品頂傷，深腔結(jié)構(gòu)產(chǎn)品設計時外表面斜度要求小于內(nèi)表面斜度，以保證注塑時模具型芯不偏位。2.3、 產(chǎn)品壁厚？各種塑料均有一定的壁厚范圍，一般0.5 4mm。當壁厚超過4mm時，將引起冷卻時間過長產(chǎn)生縮印等問題，應考慮改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。一般摩托車的塑料厚度為3 0.2mm。？壁厚不均會引起表面縮印，引起氣孔和熔接痕。2.4、加強筋，加強筋的合理應用，可增加產(chǎn)品剛性，減少變形。應避免筋的集中，否則引起表面縮印。？

3、加強筋的厚度一般為壁厚的1/3 1/2。？筋與筋之間的距離大于 4倍壁厚。？筋的高度小于3倍壁厚。？加強筋的單面斜度應大于 1.5，以避免頂傷。2.5、 圓角 ？圓角一般取0.5 1.5倍壁厚。 ？圓角太小可能引起產(chǎn)品應力集中，導致產(chǎn)品 開裂。 ？圓角太小可能引起模具型腔應力集中，導致型腔開裂？合理的圓角，還可以改 善模具的加工工藝，如型腔可直接用 R刀銃加工，而避免低效率的電加工。2.6、孔的設計？孔的形狀應盡量簡單，一般取圓形。？孔的軸向和開模方向一致，可以避免抽芯。？當孔的長徑比（孔深/孔徑）大于2時，應設置脫模斜度。此時孔的直徑應按小徑尺寸計算。？盲孔的長徑比一般不超過 4。？孔與產(chǎn)品

4、邊緣的距離一般大于孔徑尺寸。2.7、注塑模的抽芯機構(gòu)及避免？當塑件按開模方向不能順利脫模時，應設計抽芯機構(gòu)。抽芯機構(gòu)能成型復雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，但易引起產(chǎn)品拼縫線、縮印等缺陷，并增加模具成本縮短 模具壽命。？設計時，無特殊要求盡量避免抽芯結(jié)構(gòu)。如孔軸向和筋的方向改為開模方向。2.8、一體鉸鏈？利用PP料的韌性，可將鉸鏈設計成和產(chǎn)品一體。？作為鉸鏈的薄膜尺寸應小于0.5mm，且保持均勻。？注塑一體鉸鏈時，澆口只能設計在鉸鏈的某一側(cè)。2.9、嵌件 ？在注塑產(chǎn)品中鑲?cè)肭都稍黾泳植繌姸?、硬度、尺寸精度和設置小螺紋孔（軸），滿足各種特殊需求。？設置嵌件會增加產(chǎn)品成本。？嵌件一般為銅，也可以是其它金屬或塑料件。

5、？嵌件在嵌入塑料中的部分應設計止轉(zhuǎn)和防拔出結(jié)構(gòu)。如滾花、孔、折彎、壓扁、軸肩等。？嵌件周圍塑料應適當加厚，以防止塑件應力開裂。？設計嵌件時，應充分考慮其在模具中的定位方式（孔、銷、磁性）。2.10、標識 ？產(chǎn)品標識一般設置在產(chǎn)品內(nèi)表面較平坦處，并采用凸起形式。？選擇法向與開模方向盡可能一致的面處設置標識，可以避免拉傷。2.11注塑件精度？由于注塑時收縮率的不均勻性和不確定性，注塑件的精度明顯低于金屬件，應按標準GB/T 14486塑料模塑料件尺寸公差選擇適當?shù)墓钜蟆?.12翻邊、凹凸結(jié)構(gòu) ？合理設置翻邊和凹凸結(jié)構(gòu)，可以增加塑料件的強度。？合理設置翻邊，可以讓塑料件的邊光滑，滿足外部凸出物的

6、標準要求。？塑料件外部與人體接觸部位的R圓角應2mm。2.13塑料件的焊接？焊接的種類：熱板焊、超聲波焊、振動焊，如：后反射器的面板與地板之間采用超聲波焊接。？采用焊接可提高聯(lián)接強度。？采用焊接可簡化產(chǎn)品設計。不同材料之間、復雜結(jié)構(gòu)之間都可以采用焊接。2.14合理考慮工藝和性能之間的矛盾？設計塑料件時，必須綜合考慮產(chǎn)品外觀、性能和工藝之間的矛盾。？有時犧牲部分工藝性，可得到很好的外觀或性能。？設計外觀時，也必須充分考慮性能和工藝。？外觀是為性能服務的，不能為了外觀而設計外觀。2.15避免注塑缺陷？結(jié)構(gòu)設計實在無法避免注塑缺陷時，盡可能讓缺陷發(fā)生在產(chǎn)品的隱蔽部位。塑料件電鍍的要求塑件選材：塑料的

7、種類很多，但并非所有的塑料都可以電鍍。有的塑料與金屬層的結(jié)合力 很差，沒有實用價值；有些塑料與金屬鍍層的某些物理性質(zhì)如膨脹系數(shù)相差過大，在高溫 差環(huán)境中難以保證其使用性能。目前用于電鍍最多的是ABS，其次是PP。另外PSF、PC、PTFE等也有成功電鍍的方法，但難度較大。塑件造型：在不影響外觀和使用的前提下，塑件造型設計時應盡量滿足如下要求。（1）避免薄壁、不均勻壁厚。金屬光澤會使原有的縮癟變得更明顯，因此要避免制品的壁厚不均勻狀況，以免出現(xiàn)縮癟，而且壁厚要適中，以免壁太?。ㄐ∮?.5 mm），否則會造成剛性差，在電鍍時易變形，鍍層結(jié)合力差，使用過程中也易發(fā)生變形而使鍍層脫落。（2）避免盲孔，

8、否則殘留在盲孔內(nèi)的處理液不易清洗干凈，會造成下道工序污染，從而影響 電鍍質(zhì)量。(3) 避免銳邊、大平面。電鍍中的銳邊會引起尖端放電，造成邊角鍍層隆起、銳邊變厚的現(xiàn) 象，因此應盡量采用圓角過渡，圓角半徑至少0.3 mm以上。平板形塑件難電鍍，鍍件的中心部分鍍層薄，越靠邊緣鍍層越厚，整個鍍層呈不均勻狀態(tài)，應將平面形改為略帶圓弧 面或用桔皮紋制成亞光面。電鍍的表面積越大，中心部位與邊緣的光澤差別也越大，略帶 拋物面能改善鍍面光澤的均勻性。塑件上盡量減少凹槽和突出部位。因為在電鍍時深凹部位易露塑，而突出部位易鍍焦。 凹槽深度不宜超過槽寬的1/3，底部應呈圓弧。有格柵時，孔寬應等于梁寬，并小于厚度的1/

9、2。(5) 鍍件上應設計有足夠的裝掛位置，與掛具的接觸面應比金屬件大23倍。(6) 塑件的設計要使制件在沉陷時易于脫模，否則強行脫模時會拉傷或扭傷鍍件表面，或造 成塑件內(nèi)應力而影響鍍層結(jié)合力。(7) 當需要滾花時，滾花方向應與脫模方向一致且成直線式滾花條紋與條紋的距離應盡量 大一些。(8) 塑件盡量不要用金屬鑲嵌件，否則在鍍前處理時嵌件易被腐蝕。(9) 塑件表面應保證有一定的表面粗糙度。模具設計：為了確保塑料鍍件表面無缺陷、無明顯的定向組織結(jié)構(gòu)與內(nèi)應力，在設計與制 造模具時應滿足下面要求。(1) 模具材料不要用鈹青銅合金，宜用高質(zhì)量真空鑄鋼制造，型腔表面應沿出模方向拋光到鏡面光亮，不平度小于0

10、.2mm，表面最好鍍硬鉻。(2) 電鍍塑件表面如實反映模腔表面，因此模腔應十分光潔，模腔表面粗糙度應比制件表面 表面粗糙度高12級。(3) 分型面、熔接線和型芯鑲嵌線不能設計在電鍍面上。澆口應設計在制件最厚的部位。為防止熔料充填模腔時冷卻過快，澆口應盡量大(約比普通注射模大10%)，最好采用圓形截面的澆口和澆道，澆道長度宜短一些。(5)應留有排氣孔，以免在制件表面產(chǎn)生氣絲、氣泡等疵病。(6)選擇頂出機構(gòu)時應確保制件順利脫模。注射機選用：注射機選用不當，有時會因為壓力過高、噴嘴結(jié)構(gòu)不合適或混料使制件產(chǎn)生 較大的內(nèi)應力，從而影響鍍層的結(jié)合力。成型工藝：注塑制件由于成型工藝特點不可避免地存在內(nèi)應力，

11、但工藝條件控制得當就會 使塑件內(nèi)應力降低到最小程度，能夠保證制件的正常使用。相反，如工藝控制不當，就會使制件存在很大的內(nèi)應 力，不僅使制件強度性能下降，而且在儲存和使用過程中出現(xiàn)翹曲變形甚至開裂，從而造 成鍍層的開裂，甚至脫落。所以工藝參數(shù)的控制應使制件內(nèi)應力盡可能小。要控制的工藝 條件有原材料干燥、模具溫度、加工溫度、注射速度、注射時間、注射壓力、保壓壓力、 保壓時間、冷卻時間等。塑型后處理：由于注塑條件、注射機選擇、制件造型設計及模具設計的原因，都會使塑件 在不同部位不同程度地存在內(nèi)應力，它會造成局部粗化不足，使活化和金屬化困難，最終 造成金屬化層不耐碰撞和結(jié)合力下降。試驗表明，熱處理和用

12、整面劑處理都可有效地降低 和消除塑件內(nèi)應力，使鍍層結(jié)合力提高2060%。非導體金屬化方法 (method of metaliz ing noncon ductors)非導體電鍍法須先將非導體表面形成導電化，其過程是將對象用機械或化學方法粗化(roughening)得到內(nèi)鎖表面(interlocking surface)，然后披覆上導電鍍層，其方法有：(1)青銅處理(bronzing)：將金屬細粉末，通常是銅粉混合粘結(jié)劑(binder)，涂在對象上，然后用氰化銀溶液浸鍍。石墨化(graphiting):石墨粉涂在臘(wax)，橡膠(rubber)及一些聚合物(polymers)上，再 用硫酸銅溶

13、液電鍍。金屬漆(metallic paints):將銀粉與溶劑(flux)涂覆在對象上加以燒結(jié)(fire)，或用硫酸銅 溶液電鍍。金屬化(metalizi ng):系用化學方法形成金屬覆層 (metallic coati ng)通常是銀鍍層。將硝 酸銀溶液及還原劑溶液如福爾馬林 (formaldehyde)或聯(lián)胺(hydrazine)分別同時噴射在對象 上得到銀的表面。從上面四種方法將非導體金屬化后可用一般電鍍方法做進一步處理。非導體金屬化除了電 鍍(electroplating)方法外還有如真空電鍍 (vacuum metalizing)、陰極濺射法(cathode sputtering)及

14、金屬噴射法(metal spraying)。電鍍過程和配方：(1)清潔(cleaning):去除塑料成型過程中留下的污物及指紋，可用堿劑洗凈再用酸浸中和及 水洗干凈。溶劑洗凈：不含稀酸的洗凈或中性洗凈及12%界面活化劑混合以 40-65 C浸漬12分鐘。溶劑處理(solvent treatment):使塑料表面能濕潤(wetting)以便與下一步驟的調(diào)節(jié)劑(conditioner)作用。溶劑處理：用丙酮、二醋甲烷，等活性劑。(3)調(diào)節(jié)處理(conditioning):將塑料表面粗化成內(nèi)鎖的凹洞以使鍍層密著住不易剝離，也稱 為化學粗化。即化學粗化、化學刻蝕。例1:無水鉻酸cro3 20 g/l硫

15、酸h2so4比重1.84 600cc/l液溫60C時間1530分；例2 :無水鉻酸cro3 20 g/l磷酸h3po3 100 cc/l硫酸h2so4 500 cc/l液溫 69C時間1020分。敏感化(sensitization):將還原劑吸附在表面，常用(stannous chloride)或其它錫化合物，就是snA+離子吸附于塑料表面具有還原性表面。敏化(sensitizing):氯化亞錫sncl2 2040 g/l 鹽 酸 hcl 10 20 cc/l。(5)成核(nucleation)：將具有催化性物質(zhì)如金、吸附于敏感化(還原性)的表面，經(jīng)還原作用結(jié)核成具有催化性的金屬種子(seed)然后可以用于電鍍