薄壳成型技术

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薄壳 壳成 成型 型技 技术 术 近几年，金融风暴使得百业萧条，但是可携式电子产品的从业中日夜赶工、供不应求者却大有人在。可携式电子产品讲究短小轻薄，当外壳薄到将近1mm，甚至小于1mm时，对于材料商、产品和模具设计工程师、模具厂、成型厂以及成型机暨附属设备制造厂都是一大挑战。本文针对薄壳成型从材料选择、产品和模具设计、CAE分析、模具制造成型设定到成型机及设备选择作重点介绍。期能抛砖引玉，共创新机。

对固定式电子产品而言，薄壳使得成本降低、循环时间缩短，因而生产力提高。对于可携式电子产品而言，薄壳使得重量变轻、尺寸减小。可携式电子产品的需求每年成长达30%，今后十年的成长会更快。由于拥有这种产品的人还很少－在美国少于5%，全世界则少于1%－整个市场大得惊人。
典型薄壳的流长对壁厚比的范围是100：1到150：1或更大。若要达到这么高的比值而不增加浇口，就须要采用高融胶温度、高射压以及很高的射速。
C-MOLD射出成型模拟采用的Cross-WLF黏度模式如下：
此一模式可以在宽广的成型条件范围内适切的描述黏度，好处之一是较好的处理黏度对温度和压力的敏感性(黏度对压力的敏感性随温度降低而增加)。在Cross-WLF黏度模式中，压力对黏度的影响以D3显示。在传统的成型条件下，压力对黏度的影响不明显，D3可设为0。在高压下，压力对黏度的影响变得重要，D3必须决定，使得模拟的结果可以捕捉压力的效应。要获得D3的合理值，特殊的黏度测试程序以及数据分析是必要的。
如果没有考虑压力对黏度的影响，当系统压力增加时，预测压力的误差会愈来愈大。下图的平碟模是一个很好的例子，说明非零的压力对黏度的影响项D3可以改进充填和后充填模拟的压力预测。平碟采用聚碳酸酯(PC)材料，平均壁厚是1mm，流长是170mm。压力对黏度的影响项D3并入计算后，预测的压力明显提高，并和实测压力相当吻合。
经由浇道浇口、针点浇口、二次热浇道浇口等直接进浇到薄壁，应使用浇口井，以减少浇口应力、帮助充填，并将制品在去浇口时的损毁降到最低。当壁厚小于1.2mm时，往往使用直径大于壁厚的浇口，以助流，并在浇口封凝前，完成适当的填压。
为了有足够的压力充填薄的型腔，流道压力降最好不要超过机器可提供射压的15%。使用较传统流道大1.25到1.4倍的流道。更有进者选择热流道加上阀门浇口以有效的降低压力到期望值。
热流道内径一般大于13mm，不可有尖角和死区。采用外热式加热器才是正途。为了能以高压进浇，阀门浇口必须安装，但是不可形成障碍。热流道能大大的减少压力降和循环时间，然而塑料经过热流道使得融胶的在高温下停留时间加长，薄壳成型的射料量较之传统者为小，如果塑料在料管以及热流道中的停留时间过长，会使得材料劣化。
塑料停留时间可以下式计算：
1.4x使用塑料比重x料管料量x成型循环时间

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