高光无痕注塑模具设计十大要素，让家用电器外观更完美

目前家电产品外观件大部分采用注塑成型方式获得，在注塑成型过程中容易出现熔接痕、气痕、变形等缺陷；高光无缝模具可以解决以上缺陷，下面我们就来看看高光无缝注塑模具设计的十大要素。

1.高光无缝注塑的原理

1.高温

模具成型对温度要求较高（一般在80℃-130℃左右），注塑进入保压阶段后，采用冷却水将模具温度降至60-70℃，有利于消除熔接线、流痕、制品内应力等缺陷，因此模具在运行过程中需要加热，为防止热量散失，通常在定模侧加设隔热板。

2.模具型腔表面极其光亮（通常镜面等级2级以上）

高光模具生产出来的产品不需要经过任何表面处理，就可以直接用于安装（组装），因此对模具钢材和塑料材料的要求非常高。

3.热流道系统热喷嘴较多

每个热嘴均需配备封针及独立气道，并由电磁阀、时间继电器单独控制，实现分时供胶，从而达到控制甚至消除熔接痕的目的，控制方式复杂。

4.加热方式

模具加热方式有蒸汽(热水)加热和电加热棒(管)加热两种，蒸汽(热水)加热方式是在注塑过程中通过特定的控温机向模具内输入蒸汽(热水)，使模具迅速升温；注塑完成后再用冷水冲模，使模具快速降温。电加热方式与水加热温控器原理相同，只是热源不同，电加热是二次能源，水加热是三次能源，从原理上讲，电加热能量损耗少，利用率高，节能效益好，使用方便。所以如果是平面(面)产品，用电加热比较实用。

图：蒸汽加热

图：加热棒加热

2.模具材料

1、对产品表面常见要求的模具材料可为：NK80（日本大同）等；

2、高光泽要求材料选择：S136H（瑞典）、CEANA1（日本）等；

3、NK80不需要淬火处理；S136H粗加工后要淬火到52度；CEANA1本身就有42度，不需要淬火处理（建议使用此钢，因为不影响后续加工或改性）；

4. 德国 Gritz 品牌也有不错的选择：CPM40/GEST80

图高光模具

3.模具水路设计

1.水道孔径尺寸设计

水道采用5-6mm孔径；水嘴采用1/8或3/8螺纹（在模具一侧），另一侧采用3/4英制螺纹（老式连接方式）；管材采用不锈钢管；现在我们改成最好做一个进水口和一个出水口，导流口做在模具内，接口可用DN25口径连接，减少热能损失，操作简单，接口方便。

2. 产品表面设计

水道与产品表面距离一般为5-6mm；过大则影响模具加热时间，过小则影响模具强度。平行于产品表面的水道需要均匀分布（原料中心15mm等距分布）热电偶应设计在两水道中间，深度大于50mm，最大不超过100mm，可根据模具结构灵活控制。每套模具PT100都是一一对应的，为保持其精度，必须插入模具内。将模芯插入模腔内固定，引线接在模具外部再与温控器插座连接。

3.模具水道接头设计

模具水道接头必须设计在模具的上下侧或后侧；操作侧（人站的一侧）不准有水道进出口或水管布置，避免管道破裂，伤害生产人员，切记！

4.模具进出料口设计

模具进出水嘴采用分流器设计，水加热模具温控系统只有一个入口和一个出口，减少过多的水管连接和不必要的热量损失；达到安全节能的目的。管道表面包裹保温胶带，保温并防止损坏。

5.模具施工孔

模具的施工孔（不要的孔）要用塞子堵住，保证不漏气、不漏水，方法是先用铜塞，再用锥形喉牙、耐高温胶水封住；高光模具的冷却水道的布置比较合理，高光模具的水道不但要均匀，而且要足够（要有足够的数量）。

这样模具的温度就会很快上升；同时用加长水管代替密封圈直接将水输送出模芯。这样可以避免模具长时间高温运行，造成密封圈老化，也可以减少很多模具的维修费用。值得一提的是，高光模具的水管必须采用耐高温（250℃）波纹管。

采用高压1.6Mpa波纹管，防止高温高压下管道爆裂，针对圆形产品，采用环形输水；针对长条形产品，采用平行输水通道，针对高低差大的产品，采用水井；针对异形产品，采用与产品外观一致的立体输水方式。

4.模具保温系统

1.模芯设计

模具定模芯或动模芯的四边应镂空；模框与模芯之间应留有一定的间隙（视模具材料的热膨胀系数而定，每边1mm），防止模框膨胀，减少模芯与模框的接触面，使热能损失降到最低限度；模芯与模框的锁紧采用斜楔式或其他类似方法，前端采用隔热效果明显的除尘树脂或其他材料（如石棉板）。

2.模架设计

模架与型芯的详细结构。模架的冷却水很重要，为防止模芯内的热能传导至模架，应在导柱附近上下布置一圈运水装置。

3.导套设计

导套活动部分尽量采用石墨材料或使导柱前端远离空气，保证配合部分长度为25mm即可。

5.模具浇口设计

模具浇口设计应尽量减少熔接痕，利于排气，减少剪切。对于采用水加热式温控器的模具，浇口尺寸应较大，尽量采用大浇口。在不影响产品功能和成型效率的前提下，浇口长度、深度和宽度应尽可能缩短。

1.浇口太小

浇口过小，易造成填充不足（短射）、收缩凹陷、熔接痕等外观缺陷，而且成型收缩率也会增大。

2.浇口太大

如果浇口过大，浇口周围会产生过大的残余应力，导致浇口变形或破裂，并且浇口拆卸困难。

除非流动比超过实际极限，否则最好使用一个浇口。树脂的流动长度曲线将提供材料在特定成型条件下的流动长度。多个浇口通常会产生熔接线和熔接痕。除了长而窄的产品外，使用单个浇口将确保更一致的材料、温度和压力分布，以获得更好的匹配效果。

6.模具排气

尽量在产品四周均匀分布排气槽，间隔10mm，深度0.15mm；产品中间表面也需做排气设计。

7.模具分型面的配合

因为高低光模具温差较大，所以贴面配合要求比较高，同时贴面面积要减小，分型面周围配合10mm即可。

8、加热棒（管）高光模具设计

1、浇口上下两侧应有电加热棒（管），冷却水孔一般为6mm（越大越好）；两水孔中心距为15-20mm；加热棒壁距制品表面距离为5mm，两加热棒中心距为20mm；冷却水与加热棒壁距离为6-8mm。如条件允许，最好与电加热棒交错布置。

2、内模腔内的水运可用耐高温密封圈或硬密封进行密封。

3、加热棒直径为4.92mm，模具设计为5mm，组装加热棒前要用5mm顶杆打磨边缘，去除加热棒上的毛刺。

4、模具进出水嘴采用与蒸汽加热模具（冷却水）相同的集管设计，因为电加热模具控制系统只有一个进水管路和一个出水管路。

9、高光模具对产品的要求

高光模具对产品结构的要求非常严格，越亮的产品对光的折射越敏感，任何细微的表面瑕疵都会很快被发现。所以如何解决收缩问题是高光产品的首要问题。如果厚度不超过主胶位0.6mm，就不会有收缩，或者收缩很小不容易发现，可以忽略。但对于高光产品来说，这个要求远远不够，需要减小产品筋位的厚度，要足够小，不能超过主胶位厚度的1倍，而且螺丝柱位必须做成火山口状的斜顶结构。

10、高光模具塑料材料的选择

目前常用的高光塑料材质一般有ABS+PMMA、ABS+PC、PMMA、ASA等。

ABS+PC作为常用的外壳材料，在抗冲击性、表面光泽度、硬度等方面都比HIPS要好，所以在生产高光产品时，一般会选择高光ABS材料，如果选择ASA，从硬度上来说，可以选择PMMA合金材料，下面就来详细说说ABS材料吧。

1.如何控制ABS的熔体粘度？

ABS 是一种无定形聚合物，没有明显的熔点。由于其牌号繁多，在注塑过程中应根据牌号制定适当的工艺参数。一般可在 160°C 以上、270°C 以下的温度下成型。ABS 热稳定性好，选择范围广，不易发生降解或分解。ABS 熔体粘度适中，流动性比聚苯乙烯 (PS) 和聚碳酸酯 (PC) 更好。熔体冷却固化很快，通常在 5 至 15 秒内完成。

2.如何控制ABS的吸水率？

ABS的流动性与注射温度和注射压力均有关，其中注射压力稍敏感一些，因此在成型过程中，可利用注射压力来降低其熔体粘度，提高充模性能。其表面吸水率及附着性能各不相同，表面附着力及吸水率在0.2%~0.5%之间，有时可达0.3%~0.8%，为得到较为理想的制品，在成型前需进行干燥处理，使含水量降低到0.1%以下。否则制品表面会出现气泡、银丝等缺陷。通常需在塑料材料中添加1%的金属粉，以改善高光金属效果。