平板電視面框成型新技術-免噴涂高光無痕注塑成型

    為滿足消費者對于平板電視面板外觀的美學要求，同時也為了更加環(huán)保，采用免噴涂高光無痕注塑成型技術生產(chǎn)平板電視面板日益成為主流。該技術的產(chǎn)生和發(fā)展離不開塑料成型技術的不斷發(fā)展與**，涵蓋了高光澤塑料材料、高光注塑模具、模溫溫控設備等多個方面。

   近年來，人們已不再滿足于平板電視的使用功能，對其外觀的欣賞品味及綠色環(huán)保的要求越來越高。由于以往那種先注塑電視機機殼，然后再噴涂的方法，既不環(huán)保，質(zhì)量也不穩(wěn)定，眾多國際國內(nèi)知名電視廠商如三星、夏普、長虹、海爾等紛紛摒棄了老方法，轉(zhuǎn)而采用一種新型成型工藝——免噴涂高光無痕注塑成型技術。該技術可使平板電視面板表面光澤度高及無熔接線、流痕及縮痕等缺陷，并且無需后續(xù)的噴涂工序，從而對環(huán)保及成本降低極為有利。由于免噴涂高光注塑技術的實施離不開高光澤塑料材料、高光注塑模具、模溫溫控設備以及注塑機和注塑工藝的緊密配合，因此本文將從這幾個方面對該技術進行闡述。

    1. 免噴涂高光澤塑料材料

   要實現(xiàn)免噴涂高光注塑,首先需要選用高光澤塑料材料。對于此種材料的特性要求一般包括：材料的流動性應較高，以便可以更好地復制模具表面、降低剪切及改善熔接線；需有一定的耐刮擦性，即表面硬度要好，一般鉛筆硬度在H以上；材料的熱穩(wěn)定性要好，不易產(chǎn)生揮發(fā)物。特別是對于阻燃級材料，提高耐熱性及減少揮發(fā)物可以防止腐蝕模具及減少產(chǎn)品表面白霧的產(chǎn)生；材料本身的光澤度要好；應具有優(yōu)異的韌性和一定的剛性，可以通過家電所要求的跌落測試和其他功能測試。

   目前，免噴涂平板電視面框的注塑生產(chǎn)主要采用PMMA/ABS、PC/ABS或高光ABS。其中，高光ABS的硬度*低，PMMA/ABS的硬度*高，鉛筆硬度可達1H或以上（如圖1所示）。高光PMMA/ABS還可以做成半透效果，從而實現(xiàn)更炫的外觀和LED光透視功能。如今很多公司都推出了PMMA/ABS，如三星**毛織的BF-0677F、上海錦湖日麗的HAM8541以及LG化學的XG569C等。如果要求使用阻燃材料,則可選用無鹵阻燃PC/ABS如錦湖日麗的HAC8250NH，或者選用阻燃高光ABS如上海錦湖日麗的HFA705G。電視機廠商可根據(jù)產(chǎn)品的不同要求選用不同型號的材料。據(jù)預測，在不遠的將來，電視機廠商將更傾向選擇用于超薄LED電視的高剛性增強材料，如錦湖日麗的HCG25X0FR。因為這樣既可以滿足薄型設計的剛性要求，又可以保持高光外觀。

   2 . 高光注塑模具

高光注塑模具從設計、鋼材選用到模具加工都要比普通模有著更高的要求。模具設計方面要考慮耐高溫設計、適用水路設計及安裝匹配等因素。水道需確?？焖偕郎睾徒禍兀⑹鼓＞邷囟缺容^均勻，一般采用貼近型腔的隨形水道，并在背面增加隔熱層或利用空隙隔熱模具澆口設計要盡可能地減少熔接線，并有利于排氣及減少剪切。對采用油加熱模溫機的模具，澆口尺寸要開得比較大，對其他行位、配合和導向等部位要考慮高溫的要求，注意隔熱或冷卻及配合。由于模具內(nèi)表面要求具有非常高的光潔度（達到鏡面效果），因而要求模具鋼材要選用拋光性好、高純度、高鏡面度及熱變形小的上等鋼，如日立金屬開發(fā)的超大型塑料成型模具材料用CENA1#，更是專門為高光鏡面的改良產(chǎn)品，其綜合性能好，耐磨性，加工性，韌性，耐腐蝕性都較好，是高光鏡面成型模具*佳選擇之一。當然也有使用瑞典ASSAB的S136、日本大同的NAK80。

高光無痕注塑模具的水道開設有兩種：

2）產(chǎn)品結構復雜的可以采用模芯分層結構或其他特殊方法將水道布置距模具表面恒定距離來滿足模具表面溫度均勻和快速的熱量傳導。分層結構的型腔和6[1 n- I* x%3 F, J7 D, Q' z( e3 e& d( @! ?: H% `;N型芯由兩部分組成：上層是一個厚度基本均勻的型腔制品，正面加工出模具成型面，背面加工出均勻的空間半圓水道，下層是一個襯板，有對應上層的制品配合面，也加工出均勻的空間半圓水道，上下層配合形成了模具水道.

   對于高光模具的保養(yǎng)，要注意在使用中及時清潔模具分型面及排氣槽，以免造成排氣**。此外，要不定時用專用清潔布或紙清潔模具鏡面部分，特別是注塑阻燃高光料時，要**粘附在模面的析出物，避免出現(xiàn)白霧等外觀**。注塑完成后還必須用專用清洗劑清洗型腔，并噴專用防銹油。

    模溫控制技術

    **控制模溫是實現(xiàn)免噴涂高光注塑成型的一大關鍵，目前使用較多的溫控技術有如下幾種：

   1．用油加熱的高溫模溫機。模溫可被始終維持在恒定溫度，優(yōu)點是成本低、使用方便，但在模具設計上要考慮好熔接線的處理，同時對材料的流動性要求也相對更高。該種模溫機主要應用于對外觀要求稍低的產(chǎn)品。

2．蒸汽加熱的快速模技術。這是較早用于塑料高光無痕成型的一種技術，其工藝原理是：在合模前及合模過程中對模具通入蒸汽快速加溫，合模完成后，溫度達到設定條件即可進行注射；注射過程中模具繼續(xù)維持高溫，這樣可使膠料在充模過程中保持很好的流動性；注射完成，在保壓冷卻時，用低溫水對模具進行快速降溫處理，以便縮短制品的冷卻時間，提高生產(chǎn)效率。該工藝需要鍋爐快速產(chǎn)生足夠量的蒸汽，并能夠和注塑機信號互鎖，實現(xiàn)閉環(huán)控制，另還要求材料耐熱性及相容性好。采用該技術，模溫可以達到很高的溫度，不存在熔接線問題，同時可以提高產(chǎn)品表面硬度，但鍋爐投入較大，加熱完成后殘留在模具和管道內(nèi)部的高溫蒸汽無法回收導致能耗損失較大,(由于鍋爐內(nèi)部壓力較高)因此目前出現(xiàn)了無需鍋爐的高溫水快冷快熱一體機

3．熱水急冷急熱模溫機技術。這項技術是蒸汽加熱的快速模技術的加強改良技術，主要改進部分就是采用180℃高溫過熱水代替了蒸汽，無需配備鍋爐設備，還可以將熱水回收循環(huán)使用，主要起到節(jié)能效果。其工藝原理也是和蒸汽注塑技術相同：在合模前及合模過程中對模具通入180℃高溫過熱水快速加溫，合模完成后，溫度達到設定條件即可進行注射；注射過程中模具繼續(xù)維持高溫，這樣可使膠料在充模過程中保持很好的流動性；注射完成，在保壓冷卻時，用低溫水對模具進行快速降溫處理，以便縮短制品的冷卻時間，提高生產(chǎn)效率。該工藝能夠和注塑機信號互鎖，實現(xiàn)閉環(huán)控制，另還要求材料耐熱性及相容性好。采用該技術，模溫可以達到很高的溫度，不存在熔接線問題，同時可以提高產(chǎn)品表面硬度，加熱完成后殘留在模具和管道內(nèi)部的高溫熱水可以直接回收到模溫機內(nèi)部循環(huán)使用，節(jié)能效果明顯。    
         

      注塑機及注塑工藝

   免噴涂高光注塑技術對注塑機的要求不高，但對機器的反應靈敏度及穩(wěn)定性要求較高，以便能夠?qū)崟r快速反饋信號，并與模溫控制設備協(xié)調(diào)工作。*好配備塑化能力強的螺桿，同時要求螺桿對材料的剪切盡可能小。

   高光注塑工藝控制根據(jù)不同產(chǎn)品和模具結構及模溫設備的不同而有著較大差異，但一般應遵循以下原則：盡量采用高的模具溫度，采用蒸汽加熱模具或高溫過熱水模溫機技術時，模具局部區(qū)域可以達到150℃或更高；為了更好地復制模具表面，成型溫度應適當高一些，注塑壓力應盡可能大一點；為順利排氣，需要采用多級注塑速度；任何工藝的調(diào)整如螺桿轉(zhuǎn)速、不同階段的注塑速度等，都要考慮減少對于材料的剪切。

    結語

   隨著平板電視技術的進一步發(fā)展，更薄、更時尚和更環(huán)保將是未來的產(chǎn)品設計方向。為此，免噴涂高光無痕注塑成型技術將會得到更多的應用，并隨著塑料材料、模具以及注塑設備和成型技術的發(fā)展而得到不斷完善。