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都說塑膠手機(jī)外殼在5G時代比重將逐漸上升，2019年塑膠可能占到70%，塑膠手機(jī)外殼新工藝主要有幾種工藝，復(fù)合板材（2.5D/3D），IMT（3D），以及PC注塑仿玻璃。透明PC仿玻璃，注塑產(chǎn)生的應(yīng)力紋，在硬化之后特別明顯，使得終端在顏色的選擇上，有所顧忌。為了減少或者消除透明PC注塑過程產(chǎn)生的應(yīng)力紋，曾在導(dǎo)光板行業(yè)采用的注射壓縮工藝被借鑒到手機(jī)外殼上。那么注塑壓縮到底是怎么消除應(yīng)力紋，又有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？請看下文！

一、塑料的內(nèi)應(yīng)力

塑料內(nèi)應(yīng)力是屬于內(nèi)應(yīng)力中的一種，也是在沒有外力作用下，在內(nèi)部存在的應(yīng)力。官方上解釋，塑料內(nèi)應(yīng)力是指塑料在加工過程中，尤其在注塑過程中，在微觀上看，塑料內(nèi)部大分子鏈的取向和冷卻收縮等因素而產(chǎn)生的一種內(nèi)應(yīng)力。

幾乎所有的塑料都存在內(nèi)應(yīng)力，只是程度不同而已。例如PC，PPE等塑料很容易受到內(nèi)應(yīng)力的影響。

塑料內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因：

冷卻內(nèi)應(yīng)力：在塑料加工過程中，塑料成型后需要冷卻定型，這時候會產(chǎn)生收縮，如果收縮不均勻會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
取向內(nèi)應(yīng)力：在塑料加工過程中，通過澆口進(jìn)入型腔，這叫做充模，充模過程中要保壓，在充模和保壓過沖中，大分子鏈隨著流動方向排列定向，而產(chǎn)生取向內(nèi)應(yīng)力。
分子鏈剛性：分子鏈剛性越大，塑料高分子分子的粘度越高，流動性越差，分子鏈活動性越差，在受到外力的作用下，發(fā)生彈性變形后，恢復(fù)性能差，一些分子鏈中含有苯環(huán)的高聚合物，如PC，PPO，PPS，其對應(yīng)的制品內(nèi)應(yīng)力較大，這是先天決定的，也像人的基因一樣，不能改變的。
分子鏈極性：分子鏈極性，對于這個名詞，可能很多人不明白，那我們換種說法來說，塑料內(nèi)部分子間相互吸引作用力越大，分子間相互移動增大，受到彈性變形時候，恢復(fù)的能力就弱了。

二、注射壓縮成型概念

“注射壓縮成型”是指熱塑性聚合物熔體進(jìn)入略有開放的模具，同時或隨后進(jìn)行短行程合模壓縮。這種短行程合模壓縮可以通過機(jī)器或通過模具中的沖壓完成。模腔中建立的壓力均勻分布于產(chǎn)品表面的兩個方向，通常其目在于提高產(chǎn)品表面細(xì)微部精度，尺寸穩(wěn)定性以及生產(chǎn)工藝重復(fù)性。注塑壓縮成型工藝是低壓成型過程，不會損害插入件，如裝飾膜或金屬插件。由于注塑壓縮成型過程的低壓進(jìn)程，因此，裝飾件或金屬插入件受到保護(hù)。

透明PC注塑最怕應(yīng)力紋，“注塑壓縮成型”派上用場

圖注塑壓縮流程（來源德馬格）

在光學(xué)工程應(yīng)用中，低注射壓力和保壓壓力，能最大限度地減少內(nèi)部應(yīng)力，因此，對光學(xué)特性具有重大影響。注塑機(jī)因此必須具有高度的適應(yīng)性，還應(yīng)具有非常精確，重復(fù)性運(yùn)動的功能。

透明PC注塑最怕應(yīng)力紋，“注塑壓縮成型”派上用場

三、注塑壓縮成型的歷史

注射壓縮成型剛開始多用于光學(xué)透鏡、激光唱片等小尺寸高精度光學(xué)制品領(lǐng)域。從上世紀(jì)末起，注射壓縮成型方法開始被用于制造航空和汽車領(lǐng)域的透明件。在航空領(lǐng)域，1996 年美國開始實(shí)施下一代透明件計劃，其重點(diǎn)是發(fā)展包括注射壓縮成型技術(shù)在內(nèi)的透明件低壓成型技術(shù); 在汽車領(lǐng)域，2006 年 6 月美國國家公路運(yùn)輸安全管理局批準(zhǔn)了注射壓縮成型聚碳酸酯車窗可用于汽車。

Martin等最早提出了將注射與壓縮工藝復(fù)合的概念，其目的是提高材料的充填能力，已滿足成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)薄壁產(chǎn)品的需求，Spector等則成功將該技術(shù)推廣到光學(xué)透鏡的研制上，隨后注射壓縮成型被Engel、Demag、KraussMaffei、三菱重工、Battenfield等廠商競相開發(fā)并整合入注塑機(jī)中。

透明PC注塑最怕應(yīng)力紋，“注塑壓縮成型”派上用場

圖具有薄度要求的手機(jī)導(dǎo)光板可采用注塑壓縮

四、注塑壓縮成型優(yōu)點(diǎn)

靈活的工藝順序，在不同運(yùn)動曲線和階段中合模裝置的精確起始運(yùn)動和控制
二個方向的保壓特性（改善尺寸穩(wěn)定性，消除縮水和翹曲變形）
在充模階段充模>100%
減少注射壓力和合模力
減少產(chǎn)品取向性，纖維制品取向性和內(nèi)部應(yīng)力
減少產(chǎn)品修剪
改善排氣
方便在標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)加裝，取消和升級

1. 較低保壓壓力

注射壓縮成型的另一個好處是整個表面的收縮補(bǔ)償更均勻，從而降低了保壓壓力。

透明PC注塑最怕應(yīng)力紋，“注塑壓縮成型”派上用場

圖注塑壓縮成型降低保壓壓力

2. 更低殘余應(yīng)力

殘余應(yīng)力是指制品出模后未完全松弛而殘留在制品內(nèi)部的各種應(yīng)力之和，主要包括取向應(yīng)力和熱應(yīng)力。取向應(yīng)力源于注塑成型的充填和保壓過程中，塑料熔體在模腔中進(jìn)行非等溫流動形成的剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力，使得大分子鏈伸展，沿流動方向產(chǎn)生形變，在冷卻過程中若大分子來不及松弛就被“凍結(jié)”在制品中，即形成取向應(yīng)力; 熱應(yīng)力主要來源于冷卻過程，制品在快速冷卻過程中內(nèi)部溫度分布不均勻，冷卻層由模腔表面向內(nèi)部逐漸推進(jìn)，制品中各點(diǎn)在不同時間從較高的溫度降到玻璃化溫度以下，所經(jīng)歷的收縮變形不一致，從而產(chǎn)生應(yīng)力。

透明PC注塑最怕應(yīng)力紋，“注塑壓縮成型”派上用場

圖平行平面偏振光場下透明PC件的偏振光照片 ( a) 注射成型; ( b) 注射壓縮成型，殘余應(yīng)力小

注射壓縮成型當(dāng)注射量達(dá)到要求時，通過專門壓縮裝置直接壓縮模腔進(jìn)行合模，熔體收縮是通過整個模腔直接壓縮熔體來補(bǔ)償?shù)模皇峭ㄟ^螺桿傳遞到澆口處的局部壓力實(shí)現(xiàn)補(bǔ)縮保壓，因此需要的壓力低而且均勻，壓縮完畢即產(chǎn)品定型。

透明PC注塑最怕應(yīng)力紋，“注塑壓縮成型”派上用場

圖透明件注射壓縮成型原理示意圖 ( a) 未完全合模下的熔體填充; ( b) 壓縮完畢

五、應(yīng)用實(shí)例

光學(xué)制品（鏡頭，散射燈，前燈，顯示器等）
長纖維加固的產(chǎn)品（門框，內(nèi)部保護(hù)層等）
裝飾件（裝飾條，側(cè)面嵌板，手機(jī)外殼等）
發(fā)泡件（絕緣材料，輕量結(jié)構(gòu)件等）
具有難加工部分的零件（在流體末端形成空穴，收縮等）

透明PC注塑最怕應(yīng)力紋，“注塑壓縮成型”派上用場

圖汽車裝飾條

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圖透明PC手機(jī)后蓋

六、注塑壓縮功能的注塑機(jī)

這里列舉幾家注塑壓縮成型解決方案（資料不全，如您有其他供應(yīng)商信息，請?jiān)诹粞詤^(qū)補(bǔ)充）：

住友在電動注塑機(jī)領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位。住友重工將住友及德馬格的優(yōu)于競爭對手的核心全電驅(qū)動技術(shù)系統(tǒng)運(yùn)用于住友注塑機(jī)的發(fā)展。

1. 住重機(jī)械

Sumitomo(SHI)DEMAG是全球注塑機(jī)行業(yè)的領(lǐng)先者，專注汽車零部件、醫(yī)療器械、高速包裝（lML）、精密電子、硅膠、金屬（MlM）＆陶瓷（ClM）粉末等精密注射成套系統(tǒng)及一鍵啟動智能工業(yè)4.0自動化設(shè)備。德馬格注塑機(jī)應(yīng)用低壓注塑、二次合模技術(shù)。

透明PC注塑最怕應(yīng)力紋，“注塑壓縮成型”派上用場