多組分材料組合成型技術(shù)

1、 多材料組合成型優(yōu)點(diǎn)：在于通過不同的加工過程，能自多材料組合成型優(yōu)點(diǎn)：在于通過不同的加工過程，能自由設(shè)計(jì)、組合各組分中各自的特殊性能，使產(chǎn)品達(dá)到特定由設(shè)計(jì)、組合各組分中各自的特殊性能，使產(chǎn)品達(dá)到特定的使用功能要求，它是塑料成型新的發(fā)展方向之一。的使用功能要求，它是塑料成型新的發(fā)展方向之一。 多組分組合成型種類：主要有多組分多組分組合成型種類：主要有多組分/多色模塑、共注模多色模塑、共注模塑、多組分多加工工藝模塑（如注射塑、多組分多加工工藝模塑（如注射-壓縮同步模塑、注射壓縮同步模塑、注射-壓縮順序模塑、沖壓壓縮順序模塑、沖壓-注射成型、高壓注射模內(nèi)涂層）、多注射成型、高壓注射模內(nèi)涂層）、多重模

2、塑（重模塑（IMD）等。）等。1、多組分產(chǎn)品設(shè)計(jì)、多組分產(chǎn)品設(shè)計(jì)（1）產(chǎn)品的可回收性）產(chǎn)品的可回收性可回收性要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮：可回收性要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮： 組件所使用的材料的剩余功能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值；組件所使用的材料的剩余功能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值； 拆卸的容易程度；拆卸的容易程度； 不相容材料的鑒別和分離；不相容材料的鑒別和分離； 清洗過程；清洗過程； 二次回收使用的經(jīng)濟(jì)性等問題。二次回收使用的經(jīng)濟(jì)性等問題。 設(shè)計(jì)者必須正視材料可拆分方式的改進(jìn)和容易以經(jīng)濟(jì)方設(shè)計(jì)者必須正視材料可拆分方式的改進(jìn)和容易以經(jīng)濟(jì)方式回收的問題，從而減少固體廢棄物的處理。式回收的問題，從而減少固體廢棄物的處理。 產(chǎn)品的

3、回收能力取決于產(chǎn)品的開發(fā)方式和過程，其可回產(chǎn)品的回收能力取決于產(chǎn)品的開發(fā)方式和過程，其可回收性已影響到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)模式、功能和成本等方面。收性已影響到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)模式、功能和成本等方面。1、多組分產(chǎn)品設(shè)計(jì)、多組分產(chǎn)品設(shè)計(jì)（2）材料特性組合問題）材料特性組合問題 將各種材料結(jié)合在一起要求材料之間的界面應(yīng)良好，組將各種材料結(jié)合在一起要求材料之間的界面應(yīng)良好，組分比例要合理，材料物性差異不能太大等。分比例要合理，材料物性差異不能太大等。 選擇兩種不同材料進(jìn)行組合時(shí)，應(yīng)考慮如下問題：選擇兩種不同材料進(jìn)行組合時(shí)，應(yīng)考慮如下問題： 1）所選材料的線性熱膨脹系數(shù)應(yīng)盡可能接近。）所選材料的線性熱膨脹系數(shù)應(yīng)盡可能接

4、近。1、多組分產(chǎn)品設(shè)計(jì)、多組分產(chǎn)品設(shè)計(jì)（2）材料特性組合問題）材料特性組合問題選擇兩種不同材料進(jìn)行組合時(shí)，應(yīng)考慮如下問題：選擇兩種不同材料進(jìn)行組合時(shí)，應(yīng)考慮如下問題： 2）制品收縮是不可避免的問題，在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮。）制品收縮是不可避免的問題，在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮。 材料性能的差異和壁厚的不同均會(huì)導(dǎo)致不同的收縮，使材料性能的差異和壁厚的不同均會(huì)導(dǎo)致不同的收縮，使制品翹曲變形。制品翹曲變形。 相同線膨脹系數(shù)的材料當(dāng)成型加工順序不同時(shí)，其收縮相同線膨脹系數(shù)的材料當(dāng)成型加工順序不同時(shí)，其收縮也不同，也會(huì)引起制品翹曲變形。也不同，也會(huì)引起制品翹曲變形。 制品的收縮、翹曲變形大小取決于制品的幾何形狀和材

5、制品的收縮、翹曲變形大小取決于制品的幾何形狀和材質(zhì)的收縮率，同時(shí)加工順序不同也會(huì)影響收縮率。質(zhì)的收縮率，同時(shí)加工順序不同也會(huì)影響收縮率。1、多組分產(chǎn)品設(shè)計(jì)、多組分產(chǎn)品設(shè)計(jì)（2）材料特性組合問題）材料特性組合問題選擇兩種不同材料進(jìn)行組合時(shí)，應(yīng)考慮如下問題：選擇兩種不同材料進(jìn)行組合時(shí)，應(yīng)考慮如下問題： 3）模塑多組分材料時(shí)，材料的相容性是需要考慮的關(guān)鍵）模塑多組分材料時(shí)，材料的相容性是需要考慮的關(guān)鍵因素。因素。 當(dāng)制品要使用兩種不相容的材料時(shí)，必須在制品內(nèi)部設(shè)當(dāng)制品要使用兩種不相容的材料時(shí)，必須在制品內(nèi)部設(shè)計(jì)機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)，以提高不同材料之間的粘結(jié)強(qiáng)度。計(jì)機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)，以提高不同材料之間的粘結(jié)強(qiáng)度。

6、 塑料的粘結(jié)性取決于兩種材料之間的化學(xué)相容性，以及塑料的粘結(jié)性取決于兩種材料之間的化學(xué)相容性，以及材料之間的機(jī)械連接方式。材料之間的機(jī)械連接方式。 要提高兩種材料之間的粘結(jié)性，最好使用化學(xué)性能相似要提高兩種材料之間的粘結(jié)性，最好使用化學(xué)性能相似的樹脂，或是硬質(zhì)和彈性級(jí)的材料。的樹脂，或是硬質(zhì)和彈性級(jí)的材料。 當(dāng)制品有黏結(jié)和密封要求時(shí)，要選擇在使用溫度范圍內(nèi)當(dāng)制品有黏結(jié)和密封要求時(shí)，要選擇在使用溫度范圍內(nèi)均能保持柔軟性的材料。均能保持柔軟性的材料。1、多組分產(chǎn)品設(shè)計(jì)、多組分產(chǎn)品設(shè)計(jì)（2）材料特性組合問題）材料特性組合問題選擇兩種不同材料進(jìn)行組合時(shí)，應(yīng)考慮如下問題：選擇兩種不同材料進(jìn)行組合時(shí)，應(yīng)考

7、慮如下問題： 4）除了解粘結(jié)特性外，還需考慮收縮和材料的線性熱膨）除了解粘結(jié)特性外，還需考慮收縮和材料的線性熱膨脹系數(shù)不匹配造成的變形控制問題。脹系數(shù)不匹配造成的變形控制問題。 變形控制有兩種方法：變形控制有兩種方法： 一是利用材料之間的黏結(jié)性來限制材料的移動(dòng)，其控制變一是利用材料之間的黏結(jié)性來限制材料的移動(dòng)，其控制變形的程度取決于制品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工和材料的選擇。形的程度取決于制品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工和材料的選擇。 二是使材料之間消除黏結(jié)，允許材料有一定的收縮和自由二是使材料之間消除黏結(jié)，允許材料有一定的收縮和自由擴(kuò)張，此時(shí)應(yīng)預(yù)留塑件伸縮活動(dòng)空間，裝配不宜過緊。擴(kuò)張，此時(shí)應(yīng)預(yù)留塑件伸縮活動(dòng)空間，

8、裝配不宜過緊。（2）材料特性組合問題）材料特性組合問題選擇兩種不同材料進(jìn)行組合時(shí)，應(yīng)考慮如下問題：選擇兩種不同材料進(jìn)行組合時(shí)，應(yīng)考慮如下問題： 4）除了解粘結(jié)特性外，還需考慮收縮和材料的線性熱膨）除了解粘結(jié)特性外，還需考慮收縮和材料的線性熱膨脹系數(shù)不匹配造成的變形控制問題。脹系數(shù)不匹配造成的變形控制問題。減小變形的方法有： 制品設(shè)計(jì)成對(duì)稱形，這樣可平衡應(yīng)力，使變形減少或消除。 減小制品加強(qiáng)筋截面，以降低約束變形的應(yīng)力。 在收縮大或線膨脹系數(shù)不匹配的部位設(shè)置增強(qiáng)機(jī)構(gòu)，使變形最小化。 改進(jìn)加工工藝，選用收縮率更低的材料并控制加工溫度，以減少脫模后的收縮量。2、多組分材料組合成型、多組分材料組合成型

9、（1）注射）注射-壓縮同步模塑壓縮同步模塑 它將塑料熔體注入一個(gè)稍微打開的模腔，然后進(jìn)一步閉它將塑料熔體注入一個(gè)稍微打開的模腔，然后進(jìn)一步閉緊模具使熔體分布均勻且被壓縮。緊模具使熔體分布均勻且被壓縮。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 制品具有較低的模內(nèi)應(yīng)力，使其具有更穩(wěn)定的使用溫度，制品具有較低的模內(nèi)應(yīng)力，使其具有更穩(wěn)定的使用溫度，性能更為一致；性能更為一致； 能模塑成型壁厚更薄的制品；能模塑成型壁厚更薄的制品； 能用于超高分子量塑料等難成型材料的模塑成型；能用于超高分子量塑料等難成型材料的模塑成型； 能將層壓片材直接置入模內(nèi)成型；能將層壓片材直接置入模內(nèi)成型； 降低所需的設(shè)備合模噸位。降低所需的設(shè)備合模噸位。應(yīng)

10、用：用于車門、內(nèi)門裙邊、內(nèi)門板、儀表盤框架等生產(chǎn)應(yīng)用：用于車門、內(nèi)門裙邊、內(nèi)門板、儀表盤框架等生產(chǎn)2、多組分材料組合成型、多組分材料組合成型（2）注射）注射-壓縮順序模塑壓縮順序模塑 它將制品的一部分在模具中通過壓制方法成型，然后換它將制品的一部分在模具中通過壓制方法成型，然后換位至另一模具，注射另一種材料完成制品的成型。位至另一模具，注射另一種材料完成制品的成型。 注射和壓制的生產(chǎn)順序可根據(jù)制品需要進(jìn)行互換。注射和壓制的生產(chǎn)順序可根據(jù)制品需要進(jìn)行互換。（3）沖壓）沖壓-注射成型注射成型 它是針對(duì)汽車保險(xiǎn)杠生產(chǎn)而開發(fā)的新工藝，生產(chǎn)時(shí)先用它是針對(duì)汽車保險(xiǎn)杠生產(chǎn)而開發(fā)的新工藝，生產(chǎn)時(shí)先用模具進(jìn)行汽

11、車保險(xiǎn)杠復(fù)合材料骨架的沖壓成型，然后用模具進(jìn)行汽車保險(xiǎn)杠復(fù)合材料骨架的沖壓成型，然后用PC/PBT共混料在骨架上進(jìn)行外觀裝飾注射成型。共混料在骨架上進(jìn)行外觀裝飾注射成型。 該技術(shù)還可用于汽車后車架等制品成型。該技術(shù)還可用于汽車后車架等制品成型。2、多組分材料組合成型、多組分材料組合成型（4）高壓注射模內(nèi)涂層）高壓注射模內(nèi)涂層 它先將塑料熔體注入模腔，在熔體凝固之前再將表面涂它先將塑料熔體注入模腔，在熔體凝固之前再將表面涂層材料用高壓注入密閉的模腔，塑料熔體被高壓涂層料壓層材料用高壓注入密閉的模腔，塑料熔體被高壓涂層料壓縮，沿涂層流過的表面形成一層涂覆層，從而獲得帶有表縮，沿涂層流過的表面形成一層涂覆層，從而獲得帶有表面涂層的塑料制品。面涂層的塑料制品。 它是為避免塑料制品成型后的表面噴涂所帶來的環(huán)境污它是為避免塑料制品成型后的表