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塑料電鍍件的模具設計要點

當下，塑料電鍍件以低成本，低重量，設計靈活的特點，在越來越多的領域取代了金屬電鍍。當然，塑料電鍍也會有鍍層脫落，起泡開裂，漏鍍麻點等問題的出現，而引起這些問題的原因也是多方面的，包含材料的選擇、結構的設計、模具的設計、注塑工藝和電鍍工藝。下面，我們就先來探討一下塑料電鍍件模具設計的一些要點。

提到模具設計，我們首要關注的就是澆口的設計，針對電鍍件，設計的要點是要保證澆口不會產生過高的剪切速率和過大的剪切應力，從而提升注塑件的電鍍品質。因此最佳的澆口方案就是側澆口進膠，而對于澆口的具體尺寸，推薦遵循如下的設計原則：

L = 0.5 ~ 0.75 mm

h = n t

W = 澆口寬度 ( mm )

gate width in mm

A = 型腔表面積 ( mm2 )

surface area of cavity in mm2

n = 材料常數 material constant

0.6 for PE, PS

0.7 for POM, PC, PP

0.75 for ABS

0.8 for CA, PMMA, PA

0.9 for PVC

h = 澆口厚度( gate thick. in mm )

t = 零件壁厚( wall thick. in mm )

圖1. 澆口尺寸設計原則

除了對澆口尺寸的要求外，澆口的形狀也對充填和剪切有較大的影響：

使用適當的澆口形狀避免噴流及改善高剪切的位置

圖2. 澆口形狀對充填及剪切的影響

除了好的澆口方案，模具的排氣設計也是重要的一環，因為在塑膠充填過程中，模具中高溫高壓的氣體不僅會阻止熔膠的正常充填，還會引起塑膠的高溫降解，進而導致塑件的局部碳化（也稱為燒焦，一般發生在充填末端），且電鍍制程也無法遮蔽該外觀不良現象，因此，良好的排氣設計是非常必要的。而模具排氣的形式主要有分型面排氣及排氣鑲件排氣：

圖3.分型面排氣

分型面通常要開排氣槽使氣體能夠迅速有效的排除，圖中黃色部分為排氣槽，深0.2-0.3mm，排氣槽距成型面2-3mm，藍色為排氣道。

圖4.排氣鑲件排氣

不同材料排氣道深度參考：

最后，我們在來聊一下模具的水路設計，水路設計最主要的依據，就是要保證在成型過程中塑件的溫度要盡可能保持均勻，均勻的溫度會帶來相對均勻的產品收縮，避免局部的應力集中。根據產品形狀和實踐經驗，冷卻水路設計要點如下：

（1）冷卻水道到成型面各處應取相同的位置，并使水道的排列與成型面形狀相符

差的冷卻效果 優的冷卻效果

圖5. 水路冷卻效果圖

（2）冷卻水道的直徑一般在∮8-12之間，直徑太小不易加工，太大對冷卻效果不理想。

在同等條件下，大直徑水道中冷卻介質的流動可能是層流，而小直徑的水道，則容易形成我們所需要的紊流。

但水路的布置除了考慮冷卻效果外，還應考慮模溫的平衡。

圖6、冷卻水路的冷卻有效范圍

圖7、熱傳路徑與溫度變化曲線之比較

（3）水道距離應適當。如下圖示 水道直徑為d，水道與成型面距離D為2d，水道間的距離P為3-5d

圖8.水道距離

（4）澆注部位由于經常接觸注射機射嘴，熔膠也從澆口進入，所以澆口部位的模溫是最高的，為了達到模溫平衡，冷卻水路應首先通過澆口，水路的流動方向也要與熔膠的流動方向一致，即水路應該從模溫高的區域流向模溫低的區域。

圖9. 正確的水路流動方向

塑料電鍍件的模具設計相當講究，小編從膠口，排氣及水路三方面粗淺地講述了模具設計原則。歡迎各位模具專家一起來探討。

總的來說，電鍍品質影響的因素是多方面的，而我們的設計要點就是要提高注塑件的產品品質，使電鍍可以達到一個較高的良率。當然，具體的實際應用，還要依照不同的制件來進行調整，使我們的注塑件達到最理想的電鍍狀態。

來源：微信公眾號 PC/ABS技術微論壇 2015-03-13；轉載僅為分享更多信息，版權歸原作者所有；

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