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 | 0.05-0.10 | ABS、亚克力、PS、尼龙、PC |
| B-1 | 600目砂纸 | 中抛光件 | 0.05-0.10 | ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙、PC |
| B-2 | 400目砂纸 | 中抛光件 | 0.10-0.15 | ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙、PC |
| B-3 | 320目砂纸 | 中低抛光件 | 0.28-0.32 | ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙 |
| C-1 | 600目油石 | 低抛光件 | 0.35-0.40 | ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙、TPU |
| C-2 | 400目油石 | 低抛光件 | 0.45-0.55 | ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙、TPU |
| C-3 | 320目油石 | 低抛光件 | 0.63-0.70 | ABS、亚克力、PP、PS、HDPE、尼龙、TPU |
| D-1 | 干式喷砂玻璃珠 | 哑光饰面 | 0.80-1.00 | ABS、PP、PS、HDPE、尼龙、PC、TPU |
| D-2 | 干式喷砂#240氧化物 | 哑光饰面 | 1.00-2.80 | ABS、PP、PS、HDPE、尼龙、TPU |
| D-3 | 干式喷砂#24氧化物 | 哑光饰面 | 3.20-18 | ABS、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) |
| 12 | 600目油石 | 低抛光件 | 0.40 |
| 15 | 400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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