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注塑表面处理大全:SPI与VDI标准深度解析

聚合物注塑件最终用途常需表面处理。注塑有多种表面饰面选项,影响零件纹理、外观、手感和其他表面特性。不仅从客户视角,从设计师和工程师视角,这也是重要设计考量,因对模具设计至关重要。

表面处理必要性

大多数模具由铝和/或钢加工,注塑件会拾取模具表面最微小瑕疵。端铣留下的加工痕迹若不经喷砂或抛光去除,会转移到注塑件。许多情况下,特别是零件内侧不可见区域,模具刀痕可保留,不影响零件功能或外观。

但可见表面需额外精加工。几乎所有模具都有程度精加工,但抛光越多,模具成本越高、完成周期越长。

决定表面饰面的主要因素

注塑表面处理不同于CNC加工或3D打印表面处理。后两者在零件制造后作为额外步骤处理,而前者模具表面本身按特定方式准备(纹理化),使零件脱模即带饰面。例如需哑光饰面零件,模具内部按特定方式纹理化,使注塑件脱模即呈哑光。决定饰面的因素:

提升零件视觉吸引力

零件设计师可能因多种美学原因选择纹理化。零件表面光滑或哑光纹理不仅改善外观赋予成品感,还隐藏注塑导致的流痕、熔接线、缩痕、阴影等缺陷。商业视角下,良好表面饰面零件更吸引客户。

改善零件功能性

表面纹理化改善漆面附着力和贴纸附着力。例如哑光纹理件易长久保持漆面,利于贴标签。也改善零件抓握感。通过纹理化模具表面,还能避免短射、飞边等塑料缺陷。合理设计纹理化模具也助排出滞留气体。

表面饰面分类

市场上两大最流行表面饰面分类:

SPI

塑料工业协会(SPI)制定多项标准精加工程序,产生不同零件表面饰面。模具可机器纹理化或人工抛光。下表解释。

SPI饰面描述应用表面粗糙度
(Ra µm)
适用材料
A-1#3级,6000目金刚石抛光高抛光件0.012-0.025亚克力
A-2#6级,3000目金刚石抛光高抛光件0.025-0.05亚克力、PC
A-3#15级,1200目金刚石抛光中低抛光件0.05-0.10ABS、亚克力、PS、尼龙、PC
B-1600目砂纸中抛光件0.05-0.10ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙、PC
B-2400目砂纸中抛光件0.10-0.15ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙、PC
B-3320目砂纸中低抛光件0.28-0.32ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙
C-1600目油石低抛光件0.35-0.40ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙、TPU
C-2400目油石低抛光件0.45-0.55ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙、TPU
C-3320目油石低抛光件0.63-0.70ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙、TPU
D-1干式喷砂玻璃珠哑光饰面0.80-1.00ABS、PP、PS、HDPE、尼龙、PC、TPU
D-2干式喷砂#240氧化物哑光饰面1.00-2.80ABS、PP、PS、HDPE、尼龙、TPU
D-3干式喷砂#24氧化物哑光饰面3.20-18ABS、PP、PS、HDPE、尼龙、TPU

VDI (STD)

VDI 3400表面饰面(常称VDI表面饰面)指德国工程师协会(VDI)制定的模具纹理标准。VDI 3400表面饰面模具加工主要采用电火花加工(EDM)。也可用传统纹理化方法(如SPI)。虽标准由德国工程师协会制定,但在包括北美、欧洲、亚洲的全球模具制造商中通用。

VDI数值基于表面粗糙度。图中可见不同表面粗糙度值的不同纹理饰面。

VDI值描述应用表面粗糙度 (Ra µm)
12600目油石低抛光件0.40
15400目油石低抛光件0.56
18干式喷砂玻璃珠哑光饰面0.80
21干式喷砂#240氧化物哑光饰面1.12
24干式喷砂#240氧化物哑光饰面1.60
27干式喷砂#240氧化物哑光饰面2.24
30干式喷砂#24氧化物哑光饰面3.15
33干式喷砂#24氧化物哑光饰面4.50
36干式喷砂#24氧化物哑光饰面6.30
39干式喷砂#24氧化物哑光饰面9.00
42干式喷砂#24氧化物哑光饰面12.50
45干式喷砂#24氧化物哑光饰面18.00

结语

两大注塑表面饰面分类中,SPI A和B级被视为最光滑,表面粗糙度极低且成本较高。从表面粗糙度视角,VDI 12(最高质量VDI)等同SPI C级。

Xometry为注塑件提供SPI和VDI两类表面饰面。Xometry注塑专家乐意进一步建议可能选项。欢迎上传设计至报价引擎,我们将在48小时内报价。

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