二次注塑（套啤包膠）產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)實例

楊文禮

近年來，隨著人們的物質(zhì)生活水平的不斷提高，消費觀念隨之發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變，對商品的要求也越來越高，不光注重產(chǎn)品功能，更注重其外觀，可操作性以及包裝與商標(biāo)標(biāo)識。產(chǎn)品的裝飾成為增加產(chǎn)品附加值的主要一環(huán)，其中二次注塑成型技術(shù)因其低成本，品質(zhì)高而廣泛使用。二次注塑成型是一種特殊的塑料成型工藝，也稱套啤或者包膠。從字面上理解二次注塑顯然是注塑了兩次，這是針對塑膠件而言。如果是非塑性材料的產(chǎn)品就稱包膠或者套啤。二次注塑成型有多種形式，在實踐中“嵌入式注塑”使用最多。筆者從事工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計多年，曾在多個知名大公司任職結(jié)構(gòu)工程師，工作中有些許感悟。二次注塑產(chǎn)品很受歡迎，但是相關(guān)的具體案例，文獻(xiàn)資料很少。下面談一些自己的具體經(jīng)驗，以飧讀者，同時深感自己才疏學(xué)淺，還望讀者不吝賜教。

嵌入注塑要完成兩個大問題： 一.嵌件的模內(nèi)固定 二.嵌件和覆蓋材料的粘合

一、嵌件的模內(nèi)固定

嵌件可以是五金件，也可以塑膠件，無論是何種材料都要穩(wěn)固地放在即將生產(chǎn)的覆蓋材料模腔內(nèi)，否則，新的覆蓋材料不易覆蓋之。所以，嵌件要考慮在覆蓋材料模腔內(nèi)定位和夾緊問題，這個問題在嵌件設(shè)計時就要充分考量。 例如圖一

圖一 是一個塑膠帽包五金螺絲的旋鈕。螺絲要放在塑膠帽的模具內(nèi)，像螺絲這樣軸套類零件，用套筒定位就很方便。因此在設(shè)計塑膠帽時，螺絲固定的位置有個單邊1.5毫米的環(huán)形空間，反映到模具上就是有個單邊1.5毫米的環(huán)形鋼支撐它。選擇立式注塑機，用ABS塑料注塑，這個產(chǎn)品就很好地生產(chǎn)出來了，塑膠包膠五金件主要是需要機械聯(lián)鎖。

二、嵌件和覆蓋材料的粘合

1.粘合方式（機械聯(lián)鎖和化學(xué)粘合）

2.材料選擇：基材特性往往決定了二次注塑材料的選擇，同時要兼顧使用功能。一般來說，若要強化粘合度，覆蓋材料的熔點應(yīng)與基材接近。如果覆蓋材料的熔點過低，就無法熔化基材表面，二者之間粘不牢。但或熔點過高，基材就會軟化變形，導(dǎo)致二者無法融合。因此，選擇匹配的材料才能保證良好的粘合。一般而言，匹配材料應(yīng)具有相似的化學(xué)特性或者含有匹配的復(fù)合成分。基材與覆蓋材料不匹配時，通常只能形成機械聯(lián)鎖作用，而非化學(xué)粘合。

多材料注塑時還需注意一些問題，比如粘合強度不夠、單個或多個部件材料填充不完全，以及單個或多個材料部件出現(xiàn)毛邊，氣泡。

3.注塑條件的制定：通常我們是同時開啟兩臺注塑機，而且是距離很近，目的是從一臺注塑機內(nèi)取出基材，趁熱放入另一臺注塑機，以方便融合。注塑機的各項參數(shù)要調(diào)配良好。

圖二 是一個軟膠包硬膠的手柄。 手柄處因為是手握的地方所以要求柔軟，手感要好。在選材時，橙色部分是基材用ABS，黑色部分是覆蓋材料用TPR. 在基材上二者重合部分做粗糙面，以便二者融合，在覆蓋材料的設(shè)計上設(shè)計幾個倒扣，以便二者更好地機械聯(lián)鎖。

圖三 是一個游戲手柄，四個透明按鍵是硬膠包硬膠，有三層硬膠（圖四），這幾個按鍵是多材料注塑，對產(chǎn)品設(shè)計，模具設(shè)計，注塑控制都有很高的要求。透明按鍵的最表層是透明料PC，第二層是彩色字母用ABS料，第三層是字母背景色用ABS料。三次注塑包膠，很容易有氣泡，毛刺，通過調(diào)節(jié)注塑機，修整模具都能改善。

塑料ABS的熔融溫度在217～237℃，，PC熔融溫度在 220-230℃.在生產(chǎn)時我們發(fā)現(xiàn)用PC包ABS整體效果好，反之則不良率很高。

總之，一件品質(zhì)優(yōu)良的二次注塑產(chǎn)品，從產(chǎn)品設(shè)計之初就要考慮模具設(shè)計，以及下游的注塑生產(chǎn)。它是一個系統(tǒng)工程，是一項綜合工藝。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工程師一定要結(jié)合本單位的實際情況，通盤考慮，統(tǒng)籌多個部門協(xié)調(diào)作業(yè)。

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