Để đạt được việc sản xuất các sản phẩm có hiệu ứng lốm đốm trong việc ép phun, cần phải áp dụng toàn diện lựa chọn vật liệu, tối ưu hóa tham số quy trình, thiết kế khuôn và công nghệ xử lý hậu kỳ.
一: Lựa chọn vật liệu và phụ gia
1. Các sắc tố đặc biệt và MasterBatches
MasterBatches và Speckling Agents: Sử dụng các bản masterbatch có chứa các tác nhân đốm (như bột kim loại và sắc tố ngọc trai). Ví dụ, lớp phủ bột lốm đốm kim loại bao gồm nhựa, chất lốm đốm và bột nhôm. Kích thước và mật độ của các đốm có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh lượng tác nhân đốm. Carbon Black Masterbatches có thể cung cấp một cơ sở tối và trộn với nhựa màu sáng để tạo thành các đốm tương phản.
Vật liệu sửa đổi tự nhiên: chẳng hạn như vật liệu sửa đổi cà phê, sau khi thêm các hạt cà phê vào polymer, các đốm nâu sẫm có thể được hình thành tự nhiên, trong khi phát hành một mùi thơm cà phê nhẹ, phù hợp cho các sản phẩm đóng gói thân thiện với môi trường.
Kiểm soát phân tán: Có chủ ý giảm tính đồng nhất của sự phân tán sắc tố và hình thành các đốm ngẫu nhiên thông qua trộn cắt thấp hoặc sử dụng các masterbatches với sự phân tán kém.
2. Pha trộn vật liệu đa thành phần
Nắm phun hai màu/nhiều màu: Thông qua công nghệ phun nhiều màu (tương tự như sắc tố giác mạc nhiều màu), các màu khác nhau của sự tan chảy được tiêm vào khoang khuôn trong các giai đoạn để tạo thành một hiệu ứng lốm đốm. Một máy ép phun đa thành phần là bắt buộc và trình tự tiêm được tối ưu hóa.
Trộn nhựa không tương thích: Ví dụ, PC/ABS được pha trộn với một lượng nhỏ các polyme không tương thích (như PE) và cấu trúc điểm được phân tách microphase được hình thành thông qua sự khác biệt về dòng chảy.
Trộn các hạt nhựa có màu sắc khác nhau
Điểm nổi bật: Đơn giản và dễ dàng, chi phí thấp, phù hợp cho sản xuất hàng loạt hoặc thử nghiệm nhỏ.
Các điểm được tối ưu hóa:
Khả năng tương thích vật liệu: Cần phải đảm bảo rằng các hạt nhựa hỗn hợp có cùng chất nền (như PP hoặc ABS), nếu không nó có thể gây ra các vấn đề phân tầng hoặc cường độ do sự khác biệt về nhiệt độ/độ nhớt tan chảy.
Phối hợp quy trình: Cần kết hợp năng lượng nhiệt độ thấp ở nhiệt độ thấp (như giảm nhiệt độ tan chảy xuống 10-20 và tốc độ tiêm xuống 20-30 mm/s), và giảm lực cắt để tránh sự phân tán quá mức của sắc tố để tạo thành các điểm thay vì trộn đồng đều.
Kích thước hạt: Nên sử dụng các hạt có sự khác biệt lớn về kích thước hạt (chẳng hạn như hỗn hợp 1 mm và 3 mm) để tạo thành tập hợp tự nhiên bằng cách sử dụng sự khác biệt về tốc độ nóng chảy.
Sử dụng MasterBatch hoặc Master MasterBatch
Điểm nổi bật: Khả năng kiểm soát mạnh mẽ, phù hợp cho sản xuất quy mô lớn.
Các điểm được tối ưu hóa:
Kiểm soát phân tán: Nếu cần có hiệu ứng giao ngay, cần phải cố tình giảm tính đồng nhất của sự phân tán (chẳng hạn như chuyển sang vít cắt thấp, giảm áp suất lưng hoặc sử dụng MasterBatch với sự phân tán kém).
Độ dốc nồng độ: Chiến lược "cho ăn đói" có thể được áp dụng (chẳng hạn như giảm lượng MasterBatch được thêm từ 3% xuống 1,5%) để hình thành các điểm sử dụng sự khác biệt về nồng độ cục bộ.
Đồng tiêm/đúc đa thành phần
Điểm nổi bật: Khả năng điều khiển mô hình cao, phù hợp cho các thiết kế phức tạp.
Các điểm được tối ưu hóa:
Thời gian tiêm: Tiêm vật liệu cơ bản đầu tiên, trì hoãn 0,5-1 giây trước khi tiêm vật liệu tại chỗ và hình thành sự thâm nhập tự nhiên thông qua sự xáo trộn của mặt trước tan chảy.
Thiết kế khuôn: Tham khảo bố cục không đối xứng của nhiều cổng tôi đã đề cập và sử dụng nhiễu loạn để tăng cường tính ngẫu nhiên của các điểm (chẳng hạn như sự kết hợp của cổng quạt cổng sao).
Trang trí trong khuôn (IMD/IML)
Điểm nổi bật: Độ chính xác bề mặt cao, phù hợp cho logo hoặc trang trí cục bộ.
Hạn chế: Các điểm chỉ tồn tại trên bề mặt (khoảng 0,1-0,3 mm). Nếu một hiệu ứng điểm xâm nhập vào độ dày là bắt buộc, các phương pháp khác phải được kết hợp.
. Tối ưu hóa tham số quá trình
1. Tốc độ tiêm và kiểm soát áp suất
Tiêm tốc độ thấp: Giảm tốc độ phun để sắc tố hoặc chất làm đầy tập hợp trong tan chảy do lực cắt không đủ, hình thành các điểm cục bộ. Thích hợp cho sự kết hợp của các điểm tối cơ bản sáng màu.
Tiêm tốc độ thay đổi: Sử dụng đường cong tiêm được phân đoạn, với tốc độ thấp ban đầu để tránh cắt quá nhiều và phân tán sắc tố, và lấp đầy tốc độ cao trong giai đoạn sau để giảm co ngót.
2. Nhiệt độ và các thông số dẻo hóa
Nhiệt độ nóng chảy: Giảm thích hợp nhiệt độ tan chảy (chẳng hạn như PC/ABS từ 280 ℃ xuống 260), làm tăng độ nhớt tan chảy và giảm khuếch tán sắc tố.
Áp suất lưng vít: Tăng áp suất lưng (như từ 5 MPa lên 8 MPa) có thể tăng cường tính đồng nhất hóa dẻo, nhưng nếu cần một hiệu ứng giao ngay, áp suất lưng có thể được giảm để giữ lại tập hợp sắc tố.
3. Kiểm soát nhiệt độ khuôn
Thiết kế độ dốc nhiệt độ khuôn: chênh lệch nhiệt độ được hình thành bằng cách sưởi ấm cục bộ (như gần cổng) và làm mát (cách xa khu vực cổng), dẫn đến tốc độ hóa rắn tan chảy khác nhau và tạo ra các mẫu bóng.
. Tối ưu hóa thiết kế khuôn
1. Thiết kế cổng và Á hậu
Phóng to đường kính cổng: Giảm nhiệt cắt trong quá trình tiêm tốc độ cao và tránh phân tán các sắc tố quá mức. Ví dụ, tăng đường kính cổng từ 1,5 mm lên 2,5 mm.
Làm tròn quá trình chuyển đổi của người chạy: Khu vực chuyển tiếp từ cổng sang khoang khuôn được làm tròn để làm chậm tốc độ dòng chảy tan chảy và thúc đẩy tập hợp sắc tố.
Bố cục nhiều cổng: Thiết kế cổng không đối xứng được sử dụng để hướng dẫn sự tan chảy để hình thành nhiễu loạn và tăng cường sự pha trộn không đồng đều của các màu hoặc chất độn khác nhau.
2. Xử lý bề mặt khoang
Kết cấu khắc: Xử lý các rãnh vi mô hoặc khu vực thô (RA 1.6-3,2 m) trên bề mặt khuôn để gây ra sự tan chảy cục bộ khi nó tiếp xúc với thành khuôn, tạo ra hiệu ứng mờ hoặc điểm.
Lớp phủ cục bộ: Chrome hoặc titan nitride được mạ ở các khu vực cụ thể để thay đổi tốc độ làm mát của các mẫu tan chảy và hình thành với độ bóng tương phản.
. Quá trình xử lý hậu kỳ
1. Xịt bề mặt và lớp phủ
SƠN SPOT SPOT: phun một lớp phủ chứa các hạt kim loại hoặc sắc tố ngọc trai trên bề mặt sản phẩm để tạo thành các đốm nhân tạo bằng cách che giấu hoặc gắn địa phương (sơn kim loại tham chiếu Sơn).
Khắc hóa điện hóa: Sử dụng công nghệ mặt nạ để khắc cục bộ bề mặt của sản phẩm để tạo ra các điểm mờ hoặc lõm (tương tự như
logic xử lý hình ảnh).
2. Khắc nổi và khắc laser nóng
Kết cấu nổi nóng: Nhấn một khuôn với một mẫu điểm trên bề mặt của sản phẩm để tạo thành kết cấu lõm và lồi bằng cách sưởi ấm cục bộ (Thiết kế khoang khuôn tham chiếu).
Đánh dấu laser: Sử dụng laser để loại bỏ các điểm cấp độ micron trên bề mặt, phù hợp cho các mẫu có độ chính xác cao (công nghệ laser femtosecond).
. Kiểm soát chất lượng và hiệu ứng
1. Phân tích mô phỏng
Phần mềm phân tích dòng chảy (như MoldEx3D): Dự đoán phân phối ứng suất von Mises, tối ưu hóa vị trí cổng và các thông số tiêm, và đảm bảo tính đồng nhất và tính thẩm mỹ của phân phối điểm.
Kiểm tra phân tán: Quan sát trạng thái phân tán của sắc tố thông qua kính hiển vi và điều chỉnh quá trình trộn.
2. Xác minh thử nghiệm
DOE (Thiết kế thử nghiệm): Sử dụng phương pháp Taguchi hoặc thiết kế giai thừa đầy đủ để sàng lọc các tham số chính ảnh hưởng đến hiệu ứng điểm (như tốc độ tiêm, nhiệt độ tan chảy, nồng độ sắc tố).
Thử nghiệm nấm mốc nhanh: Xác minh hiệu ứng tại chỗ thông qua thử nghiệm khuôn lô nhỏ để tránh chi phí điều chỉnh quá mức trong quá trình sản xuất hàng loạt.
. Các vấn đề và giải pháp phổ biến
Phân phối điểm không đều
Lý do: Phân tán sắc tố kém hoặc dao động tham số tiêm.
Biện pháp biện pháp đối phó: Cải thiện khả năng trộn của vít hoặc sử dụng vít cắt cao (công nghệ vít kéo hai sợi xơ).
Kích thước điểm quá lớn
Lý do: Nồng độ sắc tố quá cao hoặc nhiệt độ tan chảy quá thấp.
Biện pháp biện pháp đối phó: Giảm lượng sắc tố được thêm vào (chẳng hạn như từ 5% xuống 2%) và tăng nhiệt độ tan chảy lên 10-20.
Bề mặt bóng không nhất quán
Lý do: Độ dốc nhiệt độ khuôn không hợp lý.
Biện pháp đối phó: Tối ưu hóa kiểm soát nhiệt độ khuôn để đảm bảo rằng chênh lệch nhiệt độ giữa từng diện tích là ≤5 ℃ .
