
薄壁注塑是一种用于生产壁厚小于1mm的产品的技术。其关键在于流程/壁厚比和塑料的粘度及传热系数。例如,一次即弃饭盒的流程135mm,壁厚0.45mm,流程/壁厚比=300;而手机电池外壳的流程38mm,壁厚0.25mm,流程/壁厚比=152。为了增加散热效果或达到电磁波兼容性,一些外壳会采用高导热性的塑料。高导热性的金属粉末也被广泛使用。
注塑成品的冷却时间公式考虑了壁厚、溶融温度、模壁温度、脱模温度和塑料的传热系数。薄壁注塑的目的是降低塑料原料的成本,同时减小产品重量及外形尺寸、便于集成设计及装配、缩短生产周期、节约材料和降低成本。
薄壁制品设计要求高的冲击强度、良好的外观质量和尺寸稳定性,并能承受大的静态载荷,成型材料的流动性要好。设计过程中要重点考虑制品的刚性、抗冲击性和可制造性。成型薄壁制品需要专门设计的薄壁制品专用模具,与常规制品的标准化模具相比,薄壁制品的模具从模具结构、浇注系统、冷却系统、排气系统和脱模系统都发生了重大变化。
薄壁制品的模具设计中,模具结构要大、强度要高,支撑柱要多,模具内可能要多设置内锁,以保证精确定位和良好的侧支撑,防止弯曲和偏移。浇注系统中,成型薄壁制品要使用大浇口,而且浇口应该大于壁厚。冷却系统中,薄壁制品的冷却措施要更加严格,确保冷却均衡。排气系统中,薄壁注塑成型模具一般需要有良好的排气性,最好可以进行抽真空操作。脱模系统中,顶出销的数量和尺寸要比常规注塑成型更多、更大。
常规的注塑机很难在薄壁塑件注塑成型中发挥作用,需要使用高解析度的微处理器来控制注塑机。注塑成型全过程模拟包括填充、流动、保压、冷却和翘曲分析等模块,各模块的开发是基于各自独立的数学模型,忽略了相互之间的影响。因此,充模流动、保压与冷却分析和翘曲模块必须有机地结合起来,进行耦合分析,才能综合反映实际的注塑成型。