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手機殼的注塑工藝大解剖!!!

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瀏覽:- 發布日期:2017-05-18 20:29:50【

             隨著通訊技術的飛速發展,手機普遍應用。手機技術正朝著兩個方向發展:一是功能多樣化;二是外觀精美輕便。因此,在手機開發過程中手機外殼突顯出其特別重要的地位。一套手機外殼的制作涵蓋了結構設計、模具開發、注塑生產、噴涂印刷等過程,每一環節都將影響最終外觀。

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結構設計

   手機外殼通常由四大件:面殼(上前)、面支(上后)、背支(下前)、背殼(下后)和一些小件,如電池蓋、按鍵、視窗、卡扣、防劃條等組成。這些組件在結構設計中需要充分考慮到互配性,以及與電路板和電池等部件的裝配。在結構設計中需要考慮很多相關問題,如材料選用、內部結構、表面處理、加工手段、包裝裝潢等,具體有以下幾點:

a. 要評審造型設計是否合理可靠,包括制造方法,塑件的出模方向、出模斜度、抽芯、結構強度,電路安裝(和電子工程人員配合)等是否合理。

b. 根據造型要求確定制造工藝是否能實現,包括模具制造、產品裝配、外殼的噴涂、絲印、材質選擇、須采購的零件供應等。

c. 確定產品功能是否能實現,用戶使用是否最佳。

d. 進行具體的結構設計、確定每個零件的制造工藝。要注意塑件的結構強度、安裝定位、緊固方式、產品變型、元器件的安裝定位、安規要求,確定最佳裝配路線。

e. 結構設計要盡量減小模具設計和制造的難度,提高注塑生產的效率,降低模具成本和生產成本。

f.確定整個產品的生產工藝、檢測手段,保證產品的可靠性。

模具設計

模具設計必須充分考慮產品的結構、裝配,同時還需要考慮生產中產品的脫模以及水路排布、澆口分布等,以下簡單介紹產品筋條及卡鉤、螺母孔等位置的設計注意點。

筋條(Rib)的設計

·使用PC或者 ABS+PC時,Rib的厚度最好不大于殼子本體厚度的0.6倍。

·高度不要超過本體厚度的3-5倍。

·拔模角度為0.5-1.0度。

·在Rib的根部導Rib厚度的40%-60%的圓角。

·兩根Rib之間的間距最好在壁厚的3倍以上。

卡勾的設計

·卡勾的卡入尺寸一般在0.5mm-0.8mm。

·鉤子從分模面下沉0.2mm,有利于模具制造。

·鉤子和卡槽的咬合面留0.05mm的間隙,以便日后修模。

·卡槽頂端于鉤子底部預留0.3mm的間隙,作為卡勾變形的回彈空間。

·卡槽最好做成封閉式的(在壁厚保證不縮水的情況下),封閉面的肉厚0.3-0.5mm。

·其余配合面留0.1-0.2mm的間隙。

·鉤子的斜頂需留6-8mm的行程。

·鉤子的尖端導0.1mm的圓角,以便拆卸。

·卡勾配合面處可以自主導2度的拔模,作為拆卸角。

·卡槽底部導R角增加強度,所以肉厚不一的地方導斜角做轉換區。


螺母孔(Boss)的設計

·Boss的目的是用來連接螺釘、導銷等緊固件或者是做熱壓時螺母的定位、熱熔柱,設計Boss的最重要原則就是避免沒有支撐物,盡量讓其與外壁或者肋相連增加強度。

此外,模具鐵料的厚度需要大于0.5mm;母模面拔模角最好大于3度。每增加千分之一英寸的咬花深度需增加一度的拔模角。

注塑工藝

手機外殼通常采用PC(聚碳酸酯)或者PC+ABS材料成型,由于PC的流動性比較差(物性如下表所示),所以工藝上通常采用高模溫、高料溫填充;采用的澆口通常為點澆口,填充時需采用分級注塑,找好過澆口位置以及V-P(注射–保壓)切換位置,對于解決澆口氣痕以及欠注飛邊等異常會有很大的幫助。

以下為手機產品的成型條件要點,介紹熔體溫度、模具溫度、注塑速度、背壓等成型參數的設定注意點。

熔融溫度與模溫


最佳的成型溫度設定與很多因素有關,如注塑機大小、螺桿組態、模具及成型品的設計和成型周期時間等。一般而言,為了讓塑料漸漸地熔融,在料管后段/進料區設定較低的溫度,而在料管前段設定較高的溫度。但若螺桿設計不當或L/D值過小,逆向式的溫度設定亦可。

模溫方面,高溫模可提供較佳的表面外觀,殘留應力也會較小,且對較薄或較長的成型品也較易填滿。而低模溫則能縮短成型周期。


螺桿回轉速度

建議40至70rpm,但需視乎機臺與螺桿設計而調整。

為了盡速填滿模具,注塑壓力愈大愈好,一般約為850至1,400kg/cm2,而最高可達2,400kg/cm2


背壓

一般設定愈低愈好,但為求進料均勻,建議使用3至14 kg/cm2。


注塑速度

射速與澆口設計有很大關系,使用直接澆口或邊緣澆口時,為防止日暉現象和波流痕現象,應用較慢之射速。另外,如成品厚度在5MM以上,慢速射出有助于避免氣泡或凹陷。一般而言,射速原則為薄者快,厚者慢。

從注塑切換為保壓時,保壓壓力要盡量低,以免成型品發生殘留應力。而殘留應力可用退火方式來去除或減輕;條件是120℃至130℃約三十分鐘至一小時。


常見缺陷排除

a.氣痕:降低熔體過澆口的流動速率、提高模具溫度。

b.欠注:提高注塑壓力,速度、提高料溫,模溫、提高進膠量。

c.飛邊:降低塑料填充壓力、控制好V-P切換點防止過填充、提高鎖模力、檢查模具配合狀況。

d.變形:控制模具溫度防止模溫差異產生收縮不均變形、通過保壓調整。

e.熔接痕:提高模溫料溫、控制各段走膠流量防止困氣、提高流動前沿溫度、增加排氣。

二次加工

手機外殼的后加工通常有:噴涂、套色噴涂、印刷、夾心印刷、電鍍、真空蒸鍍、熱壓螺母、退火、超聲焊接等。通過噴涂、電鍍等后加工方法可以提高塑料的外觀效果,同時可以提高塑料表面的耐摩性能;熱壓超聲焊等后處理方法則可以增加一些嵌件便于組裝;退火處理可以消除制品的內應力,提高產品的性能。



手機外殼從設計、開模、調試、生產、后處理整個流程都是環環相扣的,只有綜合以下因素:合理的結構及外觀設計、精確的模具、合理的工藝調試、穩定的生產和精湛的后處理才能生產出一套精美耐用的手機殼。



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