微注射成型(也稱微成型)用於生產總體尺寸、或特徵功能區、或公差要求以毫米甚至微米計的製品。隨著高技術和精密技術的快速發展,在光通信、計算機數據存儲、醫療技術、生物技術、傳感器和傳動裝置、微光學器件、電子和消費類產品,以及設備製造和機械工程等領域中,微注射成型製品呈現快速增長的需求。典型例子包括:手錶和照相機部件,汽車撞擊、加速和距離傳感器,硬盤和光盤驅動器讀寫頭,醫療傳感器,微型泵,小線軸,高精度齒輪、滑輪和螺旋管,光纖開關和接外掛程式,微電機,外科儀器和通訊製品等。
為滿足微注射成型的特殊需求,採用專門設計的設備和模具至關重要。一般來說,應考慮以下要求: 1、應採用小型塑化裝置,螺桿直徑在12~18mm範圍內,且螺桿長度較短,L/D比值大約為15,以避免長停留時間引起材料降解。 2、精確的注射量控制和理想的注射速度。為此,機器有時裝備有分離的計量和注射用的柱塞和螺桿。其目的在於準確計量注射量和消除由於傳統注射螺桿的分流和死角造成的與材料降解相關的問題。 3、可進行多重控制。比如既可根據螺桿位置,又可根據模腔壓力進行從充模到保壓的轉換。 4、 模溫可調,有能力將模具壁溫升高到一定水準,有時略高於聚合物熔融溫度,以避免超薄部分的早期固化。若微注射成型製品的壁厚小於5mm,須具備模具抽空能力,因為這種情況下壁厚與空氣逃逸的氣孔尺寸處於同一數量級。
5、推薦採用開關型噴嘴,以避免由於高加工溫度造成熔體流涎。 6、精確定位和輕柔的模具開關速度以避免精巧的微注射成型件發生變形。 7、採用特殊操作技術取出成型件,進行檢驗和包裝。由於微注射成型製品的尺寸和重量與傳統製品存在著顯著差異,故必須採取一些特定步驟以保證製品正確頂出。例如可在注射機上安裝顯示系統以確認微型製品的頂出。此外可使用吸力墊取出製品,它可以使製品保持分離和定向,便於質量控制和包裝,或者使用靜電力或吹出等。對微注射成型製品,傳統的質量控制方法如測量製品重量不再適用。新的質量控制技術使用視頻監視系統來區分合格和不合格製品。
8、盡可能就地準備乾淨封閉場所或層狀週轉箱,以避免污染微注射成型件。微注射成型製品通常是組裝件的一部分,因此將它們按一定方向包裝,準備進行後續的裝配。 為此,若採用現代化的傳統成型機械生產,必須按上述要求進行改裝,以滿足微注射成型的特殊需要。然而隨著製品體積和注射量的減小,傳統注射機不再是一種經濟上可行的解決方案。許多種類「微注射機」因此被開發出來並投入了商業應用。 其中塑化單元和注射單元分離,均採用液壓驅動活塞式擠出機,活塞直徑10~18mm。斜上方的塑化單元採用的是金屬球塑化系統,避免了螺桿塑化的強剪切和強生熱造成的材料降解。注塑料室容積僅15cm3,縮短了物料的高溫滯留時間。機器總功率3kW,淨重150kg。 |