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手机壳的注塑工艺大解剖!!!

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浏览:- 发布日期:2016-05-18 20:29:50【

             随着(zhe)通讯技术的(de)(de)飞(fei)速发展(zhan)(zhan),手(shou)机普遍应(ying)用。手(shou)机技术正朝着(zhe)两(liang)个方(fang)向(xiang)发展(zhan)(zhan):一是功能(neng)多样化(hua);二是外观精美轻便。因(yin)此,在手(shou)机开发过程(cheng)中手(shou)机外壳突显出其特(te)别重要的(de)(de)地位(wei)。一套(tao)手(shou)机外壳的(de)(de)制作涵盖了结构设计、模(mo)具开发、注塑(su)生(sheng)产、喷涂印刷等(deng)过程(cheng),每一环节都将(jiang)影响(xiang)最终外观。

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结构设计

   手机外壳通常由四(si)大(da)件:面(mian)(mian)壳(上前(qian))、面(mian)(mian)支(zhi)(zhi)(上后(hou))、背支(zhi)(zhi)(下(xia)前(qian))、背壳(下(xia)后(hou))和(he)一些(xie)(xie)小件,如电(dian)池盖、按键、视窗、卡扣、防划条(tiao)等组成。这些(xie)(xie)组件在结(jie)(jie)构(gou)设计(ji)中需要充分考虑到互配性,以及(ji)与电(dian)路(lu)板和(he)电(dian)池等部(bu)件的装配。在结(jie)(jie)构(gou)设计(ji)中需要考虑很多相关问题,如材料选用、内部(bu)结(jie)(jie)构(gou)、表面(mian)(mian)处(chu)理、加工手段、包装装潢(huang)等,具体(ti)有(you)以下(xia)几点(dian):

a. 要评(ping)审造型设计是否合(he)理(li)可靠(kao),包括制造方法(fa),塑件的出(chu)模(mo)方向、出(chu)模(mo)斜度(du)、抽芯、结(jie)构强度(du),电路安装(和电子工程(cheng)人(ren)员配合(he))等是否合(he)理(li)。

b. 根据造型(xing)要求(qiu)确(que)定制造工艺(yi)是否能实现,包括模具(ju)制造、产品装配、外壳(qiao)的喷涂(tu)、丝印、材质选择(ze)、须采(cai)购(gou)的零(ling)件(jian)供应等。

c. 确定产(chan)品功能(neng)是(shi)否(fou)能(neng)实现,用(yong)户使用(yong)是(shi)否(fou)最佳(jia)。

d. 进行具(ju)体的(de)结构设(she)计、确(que)定(ding)每个(ge)零件的(de)制(zhi)造(zao)工艺(yi)。要注意塑(su)件的(de)结构强度(du)、安装定(ding)位(wei)、紧固方式、产品变型、元器件的(de)安装定(ding)位(wei)、安规要求,确(que)定(ding)最佳装配(pei)路线。

e. 结构设计要尽量减小(xiao)模具设计和制造的(de)难(nan)度,提高(gao)注塑生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)的(de)效率,降低模具成本和生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)成本。

f.确定整个产品(pin)的生产工艺、检测手段,保证产品(pin)的可靠(kao)性。

模具设计

模具设(she)计(ji)必须充分考虑(lv)产品(pin)的(de)结构、装(zhuang)配,同时还需(xu)要考虑(lv)生产中产品(pin)的(de)脱(tuo)模以(yi)及水路排(pai)布、浇口分布等,以(yi)下(xia)简单介绍产品(pin)筋条(tiao)及卡(ka)钩、螺母孔等位置的(de)设(she)计(ji)注意(yi)点(dian)。

筋条(tiao)(Rib)的设计

·使用PC或者 ABS+PC时,Rib的厚度(du)(du)最好(hao)不大(da)于壳子本体厚度(du)(du)的0.6倍。

·高度不要(yao)超过本体厚度的(de)3-5倍(bei)。

·拔模角度为0.5-1.0度。

·在Rib的根部导Rib厚度的40%-60%的圆角(jiao)。

·两根Rib之间的间距最好在壁(bi)厚的3倍(bei)以上。

卡勾的设计

·卡(ka)勾(gou)的卡(ka)入尺寸一般在0.5mm-0.8mm。

·钩子从分模(mo)面下沉0.2mm,有利于模(mo)具(ju)制(zhi)造。 

·钩(gou)子和卡(ka)槽的(de)(de)咬合面留0.05mm的(de)(de)间隙(xi),以便日后修(xiu)模。

 ·卡槽顶端于钩子底(di)部预留0.3mm的间隙,作为卡勾(gou)变形的回弹空间。

·卡(ka)槽最好做成(cheng)封(feng)闭式(shi)的(在壁厚保证不缩水的情(qing)况下),封(feng)闭面的肉(rou)厚0.3-0.5mm。

·其(qi)余配合面留0.1-0.2mm的间隙。

·钩子的(de)斜顶需留6-8mm的(de)行程。

·钩子的(de)尖端导0.1mm的(de)圆(yuan)角(jiao),以便拆卸(xie)。

·卡勾配合面(mian)处可以自(zi)主导2度(du)的拔模,作为拆卸角。 

·卡槽底部导R角增(zeng)加强度,所以肉厚(hou)不(bu)一的地方(fang)导斜(xie)角做转换区。


螺母孔(kong)(Boss)的(de)设计

·Boss的(de)目的(de)是(shi)用来连接螺钉、导销等紧固件或者是(shi)做热压时螺母的(de)定位、热熔(rong)柱,设(she)计Boss的(de)最(zui)重要原(yuan)则(ze)就是(shi)避免没(mei)有支撑物,尽量让其与外(wai)壁或者肋(lei)相连增(zeng)加强度。

此外,模(mo)具铁料的(de)厚度(du)(du)需要(yao)大于0.5mm;母模(mo)面拔模(mo)角最好大于3度(du)(du)。每(mei)增(zeng)加(jia)千分(fen)之一英寸的(de)咬花深(shen)度(du)(du)需增(zeng)加(jia)一度(du)(du)的(de)拔模(mo)角。

注(zhu)塑工艺

手(shou)机外壳通(tong)常(chang)采用PC(聚碳酸酯)或者(zhe)PC+ABS材料(liao)成型,由于PC的(de)流动性(xing)比较差(物性(xing)如下表所示),所以(yi)工(gong)艺上(shang)通(tong)常(chang)采用高模温、高料(liao)温填(tian)充(chong);采用的(de)浇(jiao)口通(tong)常(chang)为点浇(jiao)口,填(tian)充(chong)时需采用分级注塑(su),找好过浇(jiao)口位置以(yi)及V-P(注射–保压)切换位置,对于解决浇(jiao)口气痕以(yi)及欠注飞边(bian)等异常(chang)会有很(hen)大的(de)帮助。

以下为手(shou)机产品的(de)成型(xing)条件要点,介绍熔体(ti)温度、模(mo)具温度、注(zhu)(zhu)塑速度、背压等成型(xing)参数的(de)设定注(zhu)(zhu)意(yi)点。

熔融温(wen)度与模(mo)温(wen)


最佳(jia)的(de)成(cheng)型温(wen)度(du)设(she)(she)定与很多因素(su)有关(guan),如(ru)注(zhu)塑(su)机(ji)大小、螺杆组(zu)态、模具及成(cheng)型品(pin)的(de)设(she)(she)计(ji)和(he)成(cheng)型周期时间(jian)等(deng)。一般(ban)而言(yan),为了让(rang)塑(su)料(liao)(liao)渐渐地熔融,在料(liao)(liao)管后段/进(jin)料(liao)(liao)区设(she)(she)定较(jiao)低的(de)温(wen)度(du),而在料(liao)(liao)管前段设(she)(she)定较(jiao)高的(de)温(wen)度(du)。但若螺杆设(she)(she)计(ji)不(bu)当或L/D值过(guo)小,逆向式的(de)温(wen)度(du)设(she)(she)定亦可。

模(mo)(mo)温方面(mian)(mian),高温模(mo)(mo)可提供较(jiao)(jiao)佳的表面(mian)(mian)外观,残留应力(li)也(ye)会较(jiao)(jiao)小(xiao),且对较(jiao)(jiao)薄(bo)或较(jiao)(jiao)长的成(cheng)型(xing)品也(ye)较(jiao)(jiao)易填满。而(er)低模(mo)(mo)温则能缩短成(cheng)型(xing)周期。


螺(luo)杆回转速(su)度

建议40至70rpm,但(dan)需视(shi)乎机(ji)台与螺杆设计而调整(zheng)。

为了(le)尽(jin)速填满模具,注塑压力愈(yu)(yu)大愈(yu)(yu)好,一般约为850至1,400kg/cm2,而最高可达2,400kg/cm2


背压

一般设定愈低愈好(hao),但(dan)为求进料均匀,建议使用3至14 kg/cm2。


注塑速度

射(she)速(su)(su)(su)与浇(jiao)口设(she)计(ji)有很大关系(xi),使用直接(jie)浇(jiao)口或边(bian)缘浇(jiao)口时,为(wei)防止日晖现象(xiang)和波流痕现象(xiang),应用较慢(man)(man)之射(she)速(su)(su)(su)。另外,如成品厚度在5MM以上,慢(man)(man)速(su)(su)(su)射(she)出(chu)有助于避免气泡或凹陷。一(yi)般而言,射(she)速(su)(su)(su)原则为(wei)薄者快,厚者慢(man)(man)。

从注塑切换为保压时,保压压力要尽量低(di),以免成型(xing)品发生残留应(ying)力。而(er)残留应(ying)力可(ke)用退火方式来去(qu)除(chu)或减轻;条件是120℃至(zhi)130℃约(yue)三十分(fen)钟(zhong)至(zhi)一小时。


常见缺陷排除

a.气痕:降低熔体过浇口的流动速(su)率、提高模具温度。

b.欠注:提高(gao)注塑压力(li),速度、提高(gao)料温,模温、提高(gao)进胶量。

c.飞边:降低塑料(liao)填充压力(li)、控制好V-P切换点防止(zhi)过(guo)填充、提高锁(suo)模力(li)、检查模具配合状况(kuang)。

d.变形:控制(zhi)模(mo)(mo)具温度防止模(mo)(mo)温差异(yi)产生收缩不(bu)均变形、通过保压调整。

e.熔接痕:提高模温(wen)料温(wen)、控(kong)制各段(duan)走胶流(liu)(liu)量防止(zhi)困气、提高流(liu)(liu)动前(qian)沿(yan)温(wen)度、增(zeng)加排气。

二次加工

手机外(wai)壳(qiao)的(de)(de)后(hou)加工通常有:喷涂(tu)(tu)、套(tao)色喷涂(tu)(tu)、印刷、夹(jia)心印刷、电(dian)镀(du)、真空(kong)蒸(zheng)镀(du)、热压(ya)螺(luo)母、退火(huo)、超(chao)声(sheng)焊接(jie)等。通过喷涂(tu)(tu)、电(dian)镀(du)等后(hou)加工方(fang)法可(ke)(ke)以提高塑料(liao)(liao)的(de)(de)外(wai)观效果(guo),同时(shi)可(ke)(ke)以提高塑料(liao)(liao)表面的(de)(de)耐摩(mo)性能;热压(ya)超(chao)声(sheng)焊等后(hou)处(chu)理(li)方(fang)法则可(ke)(ke)以增加一些嵌件便于(yu)组装;退火(huo)处(chu)理(li)可(ke)(ke)以消除制品的(de)(de)内应力,提高产品的(de)(de)性能。



手机外壳从设计、开(kai)模、调(diao)试(shi)、生(sheng)产、后(hou)处理(li)(li)整(zheng)个流程(cheng)都是环(huan)(huan)环(huan)(huan)相(xiang)扣的(de),只有综合以下因(yin)素:合理(li)(li)的(de)结(jie)构及外观设计、精确的(de)模具、合理(li)(li)的(de)工艺调(diao)试(shi)、稳定的(de)生(sheng)产和精湛的(de)后(hou)处理(li)(li)才(cai)能生(sheng)产出一套精美耐用的(de)手机壳。



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