多组分成型技术介绍与应用

• 型创科技/ 罗伟航 应用工程师
• (转载自繁体版ACMT电子技术月刊No.092)

引言

随着人们日常生活水平的提高，对射出产质量量的要求也日益提高，高性能、多功能、高产量、绿色环保成为射出行业发展的未来方向。单色、单成分的塑料制品已很难满足人们多样化的需求，于是出现了在同一塑件上含有两种或两种以上成分的产品，如混色制品、夹芯制品、多层制品等。多组分射出(Multi-Component Injection Molding)技术就是在如此背景之下应运而生的，它通过专门的射出设备将两种或两种以上的聚合物材料混合成型，以获取所需制品。

 

多组分射出成型技术

这种技术使得在同一台机器上使用两种或更多种不同类型的塑料，生产出具有多个不同物理特性的部件成为可能。这些组件可以是颜色不同、材质不同或具有不同的机械性能，从而满足复杂的产品需求和功能集成。

 

工作原理

以常见双色射出为例，可分为两种方式：

• 方式一

双色射出制品成型时需要一个公模和两个母模，第一次射出在公模和第一个母模里，成型后打开模具，不经过脱模，通过轴向180°自旋转或滑动平移直接换到第二个母模，进行第二次射出，脱模后即可得到双色射出成品。

• 方式二

通过模具设计与独立副射台，在同一套模具内完成双色射出成品。

 

图1：多组分射出成型技术

 

技术亮点介绍

精确的色彩控制和物料分配

多色多物料副射台技术能够实现对物料流量和压力的精准控制，确保不同颜色或不同材质的塑料在模具内实现精确的融合和分布。

 

高效的生产效率

该技术能够在一次成型过程中完成多种颜色或材质的注射，减少了生产工序和降低了生产成本，大大提高了生产效率。

 

灵活的产品设计

该技术允许在同一模具中同时注射多种颜色或不同材质的塑料，实现了产品的复杂设计和个性化需求。

 

智能化和自动化程度高

现代的多色多物料副射台技术配备先进的控制系统和自动化装置，实现了射出过程的自动化控制和智能化监控，降低了对操作人员的依赖和要求。

 

环保和节能

通过精确的物料控制和分配，该技术有效减少了原材料的浪费和降低了能源消耗，符合现代工业生产对环保和节能的要求。

 

多组分射出成型机台厂商及应用

欧洲品牌

• 克劳斯玛菲(KraussMaffei)

克劳斯玛菲具备多种成熟的多组分注射成型技术，其射出机具有高精度、高效率和高稳定性，多色多物料副射台技术表现卓越。其采用了平行过程控制技术来提高生产件数，且部分机型采用了内置转台设计，如CX 110/130等，这种设计提高了设备的空间利用率，并允许在更小的占地面积内实现更高的生产效率。而且拥有多种模具配置选项如Z、L、V型等，这些选项允许用户根据具体的应用需求选择合适的模具配置，从而达到更大的设计自由度。

 

 图2：克劳斯玛菲多射机台（资料来源：https://www.kraussmaffeichina.com/zh/home）

 

• 阿博格(ARBURG)

阿博格作为全球领先的高端射出机制造商，在射出工艺上有着出色的表现。模块化的产品系列可以让客户根据工艺需求定制不同功能的机型。其中多组分射出机，为多射射出提供更大的空间、更高的模块化程度以及更便利的操作，可满足工厂高效生产的需求，适合用于更大的模具的同时，也更易于维护。

 

 图3：阿博格多组分射出机台（资料来源：https://www.arburg.cn/zh/cn/）

 

• Babyplast

作为创新型企业，其在小型化和智能化方面有着显著优势，而其UAI全自动射出单元系列由于具有独立于主机的控制器及液压动力源，因此可以通过自由触点的端口，与任何其他品牌的射出机连接组成双色或多色射出机。Babyplast UAI射台部分可以水平或垂直地安装固定于动模或定模上，可以为多色模具成型提供更灵活方便的解决方案。Babyplast全自动射出单元还可以直接安装于自动化生产线上。

 

 图4：Babyplast UAI射出单元（资料来源：https://www.babyplast.com/en/product-line/uai/）

 

台湾品牌

• 富强鑫(FCS)

富强鑫的多组分射出技术从2005年开始得到了大力的发展，至今已形成了四大系列三十余种规格，锁模力范围从135吨到3300吨。其中CT-280R全电动式多组分射出机，加热控制精度在0.1°C并可有效分段控制，提升塑化能力；位置控制更可达0.01mm，准确控制动作行程，而伺服转盘速度相比旧式机台提升30%-50%，定位系统之精度达0.005°，实现了高效率与高精度。

 

 图5：富强鑫CT-R系列多组分射出机台（资料来源：https://zh-cn.fcs.com.tw/）

 

• 百科(PAK)

百科是一家在特种射出领域领先的科技型公司，专业制造用于多种材料产品的立式精密射出机，除了立式双色双物料射出机外，该公司还有副射台系列，分别为顶射台和侧射台。均可与现有任何射出机连接，客户不需要额外投资双色或三色机，即可实现多物料射出成型。

 

图6：百科顶射台和侧射台（资料来源：http://www.multitech-imm.com/）

 

大陆企业

• 鸿利达

作为大陆射出成型技术的领军企业之一，该企业在智能化、自动化和节能环保方面表现突出，成功开发了高精度、低成本、稳定可靠、柔性高效的多组分塑胶、LSR模具及成型技术，由3种材料、5个部件组成的三色剪刀，每27秒下线一套；由液体硅橡胶为原料制作的剥橙器，45秒下线一套；一体成型的塑胶保温杯，55秒即可成型。可实现多产线高效率生产。

 

图7：鸿利达多组分塑胶产品