注塑成型表面处理:SPI 和 VDI
聚合物注塑成型零件通常需要精加工以供最终使用。有多种表面光洁度选项可用于注塑成型,这些选项会影响零件的纹理、外观、感觉和其他表面特性。不仅从客户的角度来看,而且从设计师和工程师的角度来看,这是一个重要的设计考虑因素,因为它对模具设计至关重要。
需要进行表面处理
大多数模具是用铝和/或钢加工而成的,即使是模具表面的最小缺陷,成型零件也会出现。如果不通过喷砂或抛光去除,立铣刀留下的加工痕迹将转移到成型零件上。在许多情况下,特别是在肉眼看不到的零件内部,模具可能会留在模具上,并且不会影响零件的功能或外观。
然而,那些可见的表面需要额外的修整。几乎所有的模具都在一定程度上完成了,但是需要的抛光越多,模具的成本就越高,完成模具所需的时间也就越长。
决定表面光洁度的主要因素
注塑成型中的表面处理不同于 CNC 加工或 3D 打印表面处理。在后两者中,作为额外的步骤,在零件制成后进行表面精加工,而在前者中,模具表面本身以这样的方式(纹理)准备,以使零件完成。例如,如果所需的零件需要哑光饰面,则模具内部会以这样的方式纹理化,以使模制零件具有哑光饰面。以下是决定结局的因素:
增加零件的视觉吸引力
零件设计师可能出于多种审美原因选择纹理。零件表面的光滑或哑光纹理不仅可以改善外观和完成外观,而且可以隐藏由于注塑成型而导致的流线、结合线、缩痕和阴影痕迹等缺陷。从商业角度来看,具有良好表面光洁度的零件会吸引客户。
改进部件的功能
表面纹理可提高油漆附着力和贴纸附着力。例如,哑光纹理部件可以轻松地将油漆长时间保持在其上,甚至可以很好地粘贴标签。它还改善了零件的抓握。通过对模具表面进行纹理处理,我们还可以避免短射和飞边等塑料缺陷。适当设计和纹理的模具也可以帮助排出被困气体。
表面处理类别
市场上有两种最流行的表面处理类别:
SPI
塑料工业协会 (SPI) 制定了几种标准的精加工程序,这些程序会产生不同的零件表面光洁度。模具可以用机器纹理或手动抛光。它们在下表中进行了解释。
SPI 完成 | 说明 | 应用程序 | 表面粗糙度 (Ra µm) | 适合的材料 |
A-1 | Grade #3, 6000 Grit Diamond Buff | 高抛光零件 | 0.012- 0.025 | 亚克力 |
A-2 | Grade #6, 3000 Grit Diamond Buff | 高抛光零件 | 0.025-0.05 | 亚克力,PC |
A-3 | Grade #15, 1200 Grit Diamond Buff | 高低抛光零件 | 0.05-0.10 | ABS,亚克力。 PS、尼龙、PC |
B-1 | 600 砂纸 | 中等抛光零件 | 0.05-0.10 | ABS、亚克力、PP。 PS、HDPE、尼龙、PC |
B-2 | 400 砂纸 | 中等抛光零件 | 0.10- 0.15 | ABS、亚克力、PP。 PS、HDPE、尼龙、PC |
B-3 | 320 砂纸 | 中低抛光零件 | 0.28-0.32 | ABS、亚克力、PP。 PS、HDPE、尼龙 |
C-1 | 600 石 | 低抛光零件 | 0.35-0.40 | ABS、亚克力、PP。 PS、HDPE、尼龙、TPU |
C-2 | 400 石 | 低抛光零件 | 0.45-0.55 | ABS、亚克力、PP。 PS、HDPE、尼龙、TPU |
C-3 | 320 石 | 低抛光零件 | 0.63-0.70 | ABS、亚克力、PP。 PS、HDPE、尼龙、TPU |
D-1 | 干喷玻璃珠 | 缎面处理 | 0.80-1.00 | ABS,PP。 PS、HDPE、尼龙、PC、TPU |
D-2 | Dry Blast #240 氧化物 | 哑光效果 | 1.00-2.80 | ABS,PP。 PS、HDPE、尼龙、TPU |
D-3 | Dry Blast #24 氧化物 | 哑光效果 | 3.20-18 | ABS,PP。 PS、HDPE、尼龙、TPU |
VDI(标准)
VDI 3400 Surface Finish(俗称VDI表面光洁度)是指由德国工程师协会Verein Deutscher Ingenieure(VDI)制定的模具纹理标准。 VDI 3400 表面光洁度在模具加工时主要采用电火花加工 (EDM) 加工。它也可以通过传统的纹理方法(如在 SPI 中)来完成。虽然这些标准是由德国工程师协会制定的,但它在北美、欧洲和亚洲等各地的工具制造商中普遍使用。
VDI 值基于表面粗糙度。从图像中,我们可以看到表面粗糙度值不同的表面光洁度的不同纹理。
VDI 值 | 说明 | 应用程序 | 表面粗糙度 (Ra µm) |
12 | 600 石 | 低抛光零件 | 0.40 |
15 | 400 石 | 低抛光零件 | 0.56 |
18 | 干喷玻璃珠 | 缎面处理 | 0.80 |
21 | Dry Blast # 240 氧化物 | 哑光效果 | 1.12 |
24 | Dry Blast # 240 氧化物 | 哑光效果 | 1.60 |
27 | Dry Blast # 240 氧化物 | 哑光效果 | 2.24 |
30 | Dry Blast # 24 氧化物 | 哑光效果 | 3.15 |
33 | Dry Blast # 24 氧化物 | 哑光效果 | 4.50 |
36 | Dry Blast # 24 氧化物 | 哑光效果 | 6.30 |
39 | Dry Blast # 24 氧化物 | 哑光效果 | 9.00 |
42 | Dry Blast # 24 氧化物 | 哑光效果 | 12.50 |
45 | Dry Blast # 24 氧化物 | 哑光效果 | 18.00 |
结论
在注塑成型表面光洁度的两类中,SPI A 级和 B 级被认为是最光滑的,表面粗糙度非常低,而且价格更高。而从表面粗糙度的角度来看,最高质量的VDI VDI 12相当于SPI C级。
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