今天,我們的任務就是對如下兩方面做一個大體的認識:
一、高光模具所采用的原材料即膠料的特性作;
二、RHCM(Rapid Heat Cycle Molding)成形過程
SF Series原料的特性
SF Series 樹脂的特征是具有較好的光澤與耐劃痕的優秀射出成型性,可以在高級家電產品(LCD、TV)等美麗外觀產品代表性使用等級,
◆ABS + Acryl 系列Alloy高光耐劃痕素材
▲ ABS Base:成形產品的沖擊強度以及射出性能提高 Acryl系列的射出溫度是270℃ 水準,但使用ABS Alloy,在220℃至240℃范圍內也可以成形。
▲Acryl base:Scratch Resistance Property(抗劃傷能力)提高,因使用透明素材而上色性較好,一般樹脂(ABS、PC、PC/ABS)2B以下水準比較弱。
▲ 添加劑 base:提高產品的品質穩定化,彌補穩定劑、潤滑劑等產品成形及使用時的脆弱性。
◆ 耐Scratch(劃傷):鉛筆硬度H至2H水準(一般ABS:鉛筆硬度4B至2B水準)
一般ABS的話具有鉛筆硬度4B至2B水準的Scratch特性,因此通過模具腐蝕,噴涂等工程來補充完善,第一毛紡的SF-Scratch resistance產品是完全鏡面模具,因此無SUPLAY工程,改善Scratch問題的新概念產品,通過Acryl系列樹脂的Acryl技術導入以及使用最佳Formulation技術,即保有優秀的IZOD Impact(撞擊)機械性質并具備有鉛筆硬度F至2H水準的Scratch和Color ability(著色)較高,而Deep Black(深黑)及Deep White Color等Deep Color發現性較好的特殊的Grade(等級)。
RHCM成形過程:
RHCM是Rapid Heat Cycle Molding的省略語,中文意思即高速高熱注塑模具。射出成型時瞬間把模具的溫度上升到100~150℃,從而改善表面光澤,使Weld Line(熔接線)接觸等效果體現出來之后,為了生產性急速冷卻到20~40℃的冷卻方法。
RHCM Process(成型過程):
型合(合模)→高溫水蒸氣INPUT→射出→水蒸氣OUTPUT→注入冷卻水(冷卻)→清除冷卻水(用高壓AIR Cleaning )→型開(開模)→頂出→型合(合模)進入下一循環。
上一篇中(蒸汽模具(steam mold)內部培訓教程(一)?)我們對高光模具所采用的原材料即膠料的特性以及RHCM(Rapid Heat Cycle Molding)成形過程以及有了一個初步的認識,那么,接下來我們要討論到的是:
一、 Steam mold(蒸氣模具)使用效果
二、RHCM方法上使用SF Series原料射出成形
Steam mold(蒸氣模具)的使用效果
▲ Weld Line 解除
1、 射出成形時模具表面溫度維持到適用樹脂的變形溫度以上,根據流入的方向,可以解除表面上發生的Weld Line
2、為不需要噴涂,看不到融合線,使Design Color(設計顏色)的自由度很大,可以應用在機電、OA儀器還有移動電話等很寬的范圍。
▲表面光澤度及表面特性改善-蒸汽模具設計培訓教程
1、模具溫度的上升加強模具表面和樹脂的密貼性,改善成形品的表面光澤度(與一般成形對比5~10%以上),尤其是腐蝕面的顯現比較優秀
2、射出成形時,保壓工程上模具溫度維持高溫狀態,因此模具面上樹脂的特性漸漸變好,因此模具能夠充分體現出來,對于腐蝕模具面的凸現比較優秀。
RHCM方法上使用SF Series原料射出成形
1、 使用目的:加工無Weld Line的高光澤外觀成形品
1) Weld Line 解除:射出成形時模具的溫度維持100~120℃水準,因此根據流入方向發生在成品表面的Weld Line 解除,因而實現無噴涂。
2) 美麗的外觀品質:100~120℃水準的模具文帝,模具表面和樹脂的密貼性加強二可以加工出表面 光澤度優秀的成形品。
2、不良率增加:無Weld Line 的高光澤鏡面成形產品特性上,通常是生產start(起始點),管理性異物、Scratch(劃傷)、Gas Silver(氣紋/銀紋)、外部污染物等引起不良,跟一般成形品對比多10倍。特別是初期生產時,因現場適應力有限而大部分的時候都達不到可生產的程度,這些現象可以通過導入初期成形方法,對原料的事前準備以及早期現場適應力提高并達到量產狀態。1、 主要不良現象:以下4種現象,占據全部不良率的90%,并且把這4種不良最小化RHCM方法上SF Series原料適用射出成形,生產性也可達到與一般射出同等的水準。
1) 異物,VOID:gate cutting powder(澆口殘留物)、油花、碳化物、模具表面累積物、灰塵粘貼等;
2) Scratch:模具表面問題、Ejecting(頂出問題)、Film(覆模)、拿取過程、包裝等;
3) Gas Silver:原料干燥不充分、料筒H/Runner(流道)過熱、異物混入、模具Gas vent(排氣槽)堵塞等;
4) 印刷:熟練程度不足、Paint(油漆)及Silk screen(絲網)不適合等。
主要不良發生現況事例:
由表可看出,異物、Scratch、印刷、Gas等占不良總數的90%
上一篇中我們對Steam mold(蒸氣模具)使用效果以及RHCM方法上適用SF Series原料射出成形做了一個討論。我們今天將主要討論成形加工之模具部分
一、成形加工之模具部分:
因表面是高光鏡面,無噴涂關系,一旦發生異物污染引起的表面不良,相同的痕跡顯示在成形表面最少出現3 shots(3啤)以上。
發生異物的第一原因是:累積在模具表面上的gas異物和油(油漬)粘在鏡面上出現的現象,因此生產現場為了讓油污和gas充分排出,周期性的清理gas vent(排氣槽)、Parting Line(分型面)3次/日。一般在模具管理上最基本也是最重要的就是gas vent 和Parting Line清掃,在Steam Mold上也是最重要的模具管理基本。
模具鏡面部是RHCM模具最需要特殊管理要求的部分,因此必須在指定的模具專家指導下進行Maintenance(維護)。
異物的第2原因是:Gate Cutting Powder(澆口殘留物)占據相當部分, Curve Gate(俗稱牛角進膠)的特性是:在Ejecting(頂出)過程中Gate部位與成形品分離而發生的小的殘留物與下一個成品一起出來的現象。
一般來說,gate直徑小的話射出比較困難,但沒有Gate Cutting Powder(澆口殘留物),相對的gate直徑大的話雖然射出容易但液容易產生Gate Cutting Powder.
一般射出是以Φ1.2水準來進行管理,但是大型舍出品(如LCD TV)上使用流動性相對較低的原料,因此Φ1.5~Φ1.6水準時當做是正常,Φ1.8以上時發生Gate Cutting Powder.引起的異物不良,因此需要進行模具管理。
前面我們說到,當大持續生產(量產)時,Gate會變大,當達到Φ1.8以上時發生Gate Cutting Powder引起的異物不良,因此需要Gate Core交換等一系列管理,Gate Land長度越短越好(1mm)左右。


圖片中我可以看出,Gate直徑是非正常狀態(折斷狀態非常不良)時發生很多Gate Cutting Powder,這些直接導致成形不良以及損傷模具表面。

圖1的Gate 周圍狀態正常,但圖2上的CURVE GATE(香蕉入水)周圍可以看見很多劃痕,這些傷痕是Gate Cutting Powder引起的,模具Closing階段,碎片被壓在模具表面上產生的傷痕。Gate狀態比較
原料堅硬性質(Stiffness)較強,因此Gate狀態非正常時,比起一般的ABS,更容易發生Cutting Powder現象。
在這一章節中,我們要講到的有:
模具清掃作業標準
RHCM模具Cleaning(清潔)作業方法
Scratch(劃傷)
模具清掃作業一般事項:
1、 Steam mold,在射出作業完了后必須使用專用洗凈劑,清掃上下面,之后涂上專用防銹劑,保管在指定的場所。
防銹劑主要品牌有:SUMICO、 SPRAY、KB-2、BARRIER、 GUIDE PART2
洗凈劑主要品牌有:DX CLEANER(OIL CLEANER)、山一(Yamaichi)
TOYO CLEANER(BRAKE&PARTS CLEANER) 東洋化學商廈
2、 SM模具保管中再射出時,把模具的CAVITY面用洗凈劑洗凈(利用DX CLEANER噴灑清除掉)。模具上已經涂布了的防銹劑以及異物清除后再使用。
3、 SM模具分解,組裝作業時必須(CAVITY面保護用)MASKING處理后實施。
4、 SM模具CAVITY面上不要使用AIR GUN(風槍)。
5、 SM模具CAVITY面的樹脂GAS痕跡:異物清除時用化妝用化妝棉弄上究竟后擦干凈2次,利用柔軟的化妝紙沾上#8000研磨膏去除。
6、 SM模具射出時要注意不要發生OVER PACKING(保壓過大),分型面壓傷時需要對CAVITY進行再拋光作業。
7、 SM模具清掃作業時,要指定熟練的擔當者,不要隨便指定人員。
1、 模具open之后,把Cavity側垂直放置
2、 的鏡面,用保護tape粘貼-——保護tape(膠紙):3M scotch masking tape
3、 按Cavity里面→外側→分型面順序來cleaning

4、
1) 使用AIR GUN(風槍)以及模具用油石(800號)解除粘貼的Gate chip(水口碎片)
2) 使用WD40及模具用油石,解除模具上粘貼的銹,特別是解除Gas Vent(排氣槽)部的銹及異物
3) 用WD40來擦拭模具表面,以實現Cleaning及防銹效果
4) 擦干凈AIR GUN使用最終面
5、 移除掉模具鏡面上粘貼的保護用TAPE
6、 模具鏡面部位,用化妝紙粘上Cleaner擦干凈,往一個方向Cleaning
Scratch(劃傷)
成形產品的表面高光澤、高鏡面狀態,因此Scratch現象大部分發生在管理方面,SF Series原料的開發原理是維持高光澤并且盡可能抑制Scratch,因本身是高光澤的,并且在拿取的過程當中發生得比較多,因此Scratch在全體不良率當中占居第2位。
主要發生原因如下:
√ 因模具結構的問題,Ejecting過程 Side面上發生
√ 產品取出過程中拿取不注意
√ Ejecting Curve Gate(頂出水口)發生粘模,取出時不注意的話會碰到模具高光面發生劃傷
√ 模具打掃過程中,因熟練度不足,鏡面發生Scratch現象
√ Gate Cutting Powder在射出過程的成形品表面上有傷痕的時候
√粉碎料力混入異物的時候
√ Film(覆膜)粘貼及解除過程拿取不注意
√印刷過程產品插拔過程中發生
為了減少特殊成形品表面的Scratch發生,現場作業的熟練程度是最重要的一點。
前面幾章節先是講了模具部分,接下來講的是有關原料的部分,考慮到突出較好的高光澤、耐劃痕的特性并且最大限度考慮到成形性的原料,在射出成形過程中要求進行充分的干燥,并且因為存在流動性較低、堅硬的質感、粘貼性較高等特性,所以有可能粘在Cylinder(炮筒)和Screw(螺桿)上。所以Cylinder停留以及溫度的管理是減少黑點、減少異物最重要的現場管理點之一。
以下是射出成形過程中,使用SF Series原料時必要的知識,因此必須要熟知。
√ 需要充分的干燥;
√ 流動性要低;
√ 比一般原料堅硬(Stiffness);
√ 粘性較高;
√ Cycle(周期)過長,因此料筒內部比較容易引起碳化;
√ 在成形品上Sprue Runner(流道)為普通模具平均的35%水準;
√ 使用粉碎料是生產性也較好;
√ SF Series原料的粉碎料不可與其他原料(ABS、PC、PC/ABS等)混用;
√ 因高光澤,無噴涂成形品,所有粉碎料管成本很重要;
√ 其他原料混入或者注塑機料筒,Hot Runner上殘留的其他原料的影響;
√ 產品表面出現得比較多;
√ 成形品上發生比較多的靜電。
接下來是原料的干燥:
干燥不充分時發生Gas Silver
干燥機分為制濕干燥機和熱分干燥機兩種,并且2種均可使用,
制濕干燥機的話能夠縮短干燥時間,效率也比較好,使用熱風干燥機時,可以使用2個干燥機提高干燥效率。
區分 | 干燥溫度(℃) | 干燥時間(HRS) | 特別事項 |
制濕
干燥機
|
75~80 | 2~3 | 時間根據Hopper(料斗)的容量和性能有差異。 |
熱風
干燥機
|
75~80 | 3~4 |

用1臺熱風干燥機干燥時,為了提高干燥效率,把干燥溫度超過85℃水準來向上調整時,內部可能發生硬團現象,因此需要特別注意。H/Dryer(熱風干燥機)內部原料變硬的狀態下干燥的話,原料Feeding不穩定,這是發生gas silver的原因。