浅谈双色注塑机的技术应用

2015-02-24单燕飞

橡塑技术与装备 2015年14期

单燕飞

(国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，广东广州 510530）

0 引言

20世纪中叶，国外一些先进企业就已经开始开发和应用双色注塑技术。而有些国家更是进一步研究多色注塑技术，有利于提高双色注塑制品的生产效率。然而目前，双色注塑技术在我国只是处于研究与应用的阶段，因为进口设备价格高，注塑工艺和模具结构比较复杂，使得双色注塑技术在我国的市场应用范围并不广泛。通常情况下，我国制造厂商是利用其他替代工艺技术进行双色产品生产，该现状限制了我国塑料产业的发展，因此，研究双色注塑机的技术应用显得尤为重要。

1 简述双色注塑技术

双色注塑又称为顺序叠层注塑与双料注塑，其属于多组分注塑的范畴，是将两种不同性质（如硬质塑料和软质塑料）或不同颜色的塑料在两个料筒内分别塑化，再注入模具型腔，成型出具有两种颜色的塑料制品。该工艺技术的应用，使产品具有不同的力学性能或者不同的视觉和触觉。

在日常生活中，常见的双色塑料制品有家用电器、双色按钮、摩托车前、尾灯灯罩、牙刷、汽车内、外饰件、双柄型电动工具、旱冰鞋等。双色注塑技术的应用为用户带来了视觉和触觉的享受。因为双色注塑由两种材料按照相关顺序注塑，这两种材料在物理作用和化学作用下，拥有更高的外观质量与更强的变形性能。但是双色注塑技术在实际应用过程中，两种材料发生化学（物理）作用，外观质量与变形性能会降低。这就要求对优化双色注塑机的工艺参数进行探究。该工艺参数包括模具温度、保压压力、注射速度、熔体温度等。而优化模具结构也是决定双色注塑制品质量高低的又一个因素。这就要求研究人员从流变学角度对工艺参数进行数值模拟分析，研究双组分注射对体积收缩所产生的影响[1]。

此外，双色注塑已经被应用在多种物料中，利用双色注塑技术能够提高产品的美观度与功能性。然而，现阶段我国双色注塑机的市场销售情况并不理想。主要是因为双色注塑机的生产成本明显高于单色机，且模具的设计较为精密复杂。我国一些要求较低的制品厂利用二次成型、人工装嵌成型工艺（即假双色工艺）进行生产，从而限制了双色注塑机的推广应用。

但是由于包胶模具生产假双色塑料制品存在质量等多方面的缺陷，而双色注塑能完全取代包胶模具生产，且双色注塑有着更好的产品质量及生产效率，这使得一些加工企业逐渐将目光投向推广应用双色注塑设备方面。我国的加工企业以往多是选购进口机种，如今则已经选择国产机种。其原因有两条：其一，进口机的成本较高，后期维修服务不便，难以满足部分特殊要求；其二，因为国产双色注塑机和大型机种等特殊的设备得到了更大程度的发展，双色注塑机的技术水平和加工组装质量已经达到了国际水平，能够满足客户的特殊要求，同时还能够降低企业成本，提高竞争优势[2]。

2 双色注塑机的技术应用及前景

2.1 双色注塑机的技术应用

国际上，德国ARBURG、恩格尔电机股份有限公司、Ferromatik Milacron公司等国际知名公司在多组多色注塑机的研发与应用方面有着较大的贡献，并在中国已经开设了多家分公司，为中国内部注塑机制造行业的发展增添了新的竞争活力，也给国内注塑设备制造商带来了压力。

近年来，随着国内工业产品和消费品行业对多组分制品的需求量逐渐增加，使得双色注塑技术成为了研究重点，特别是与人们日常生活息息相关的汽车消费品与家用电器行业，例如：创维、海尔等家电制造厂商，延锋伟世通、李尔、江森自控等汽车零部件制厂，均在研发和应用双色注塑技术。目前双色注塑技术已经能够满足两种或两种以上颜色塑料的结合要求，制品精度高，制品外形美观[3]。

不同制造厂对于双色注塑机提出了不同的要求。例如：富强鑫公司作为早期研发双色注塑机的制造厂之一，在开发和应用双色注塑设备上有着自身的优势特点。我国对于双色注塑机的技术应用已经积累了一定的技术经验，厂家在双色和夹层混色成型领域积累了较为丰富的销售经验，已经开发和应用了电动式双色注塑机、转轴式双色注塑机、转盘式双色注塑机、混色式双色注塑机、夹层式双色注塑机等B系列精密双色机，并形成了FB—C、FB—T、FB—R三大系列十多种规格，而锁模力范围由140 t发展到1 000 t。

我国的双色注塑机应用直角式结构，安装了独立的副射台安装油泵、马达、控制系统、射胶装置，确保机器能够随时采取单物料生产方式，操作简单；锁模部分模板通过有限元分析，利用的是优质型球墨铸铁制造而成，尾板和二板则利用的是铰耳连接，累计误差减少，整机刚性增加，机板使用时间延长。对于注射部分则是采用耐磨性能强的氮化熔胶螺杆和料筒，利用电子尺来控制射胶位置，利用射胶流量阀来带动位置反馈，从而保障注射速度的重复性与精确度[4]。

此外，双色注塑机在汽车零部件的生产，节能灯头的制造，高尔夫球的生产，眼镜支架鼻托的制造，LED支架的制造等金属体制品成型操作中得到了广泛应用。我国双色注塑机的技术应用已经实现了全自动化操作流程，效率高，成本偏低，机台耐用，表面美观，镀铬防锈，动力部分则利用的是油压马达，也可以按照客户对产品的具体要求安装更高的配置[5]。

2.2 双色注塑机的技术应用前景

双色注塑机的不断创新，使得双色注塑技术也在逐渐改进与完善。欧美厂商的双色注塑成型设备发展已经趋于成熟。在今后的开发与应用过程中，双色注塑技术将会和其他技术相结合，为制造厂商带来更多的经济效益。例如：圆盘式（转盘式）双色注塑机在汽车制造行业中的应用，彩色仪表板的生产等，提高了汽车的外形美感，增强了耐刮擦性能，同时还降低了成本。

此外，在今后的研究中，加强对同步注射成型技术的研究与应用；减少废品数量；减少以往注射成型后的二次加工以及装配流程等[6]。双色注塑技术的发展及双色注塑机的改进带来了更为复杂的多色注塑，从而引领多色注塑机的研究和发展。