科技成果——高光快速注塑成型技术
浅谈高光无痕注塑工艺
（ ３ ）电加热 的快速模技术 。可实现超高温模具的温度 控制 ， 是 快 速 加 热 冷 却 成 型技 术 的最 新 进 展 。 该 技 术 利 用 电
加热在短时间 内把模具的表面 温度加热 到很 高， 然后在几十 秒之 内又能把温度下降到 ５ ０ ￣ Ｃ以下 ，从而帮助高光注塑成
型顺利完成 。
本。
中及时清洁模具分型面及排气槽 ， 以免造成排气不 良。 此外， 应该不定时用专用清洁布或纸清洁模具镜面部分， 特别是注 塑 阻燃高光料时 ， 必须清除粘附在模面的析出物，以免出现 白雾等外观不 良。注塑完成后还要用专用清洗剂清洗 型腔 ，
并喷专用防锈油 。
４温控技术
精确控制模温是 实现 免喷涂高光注塑成型的一大关键 ， 目前 使 用 较 多 的温 控 技 术 有 如 下 几 种 ：
１高光 无痕注塑工 艺原理
先通过对 比传统 的注塑成型工艺 ， 来说明高光无痕注塑 工 艺 的特 点 。 在传统 的普通注塑成型加工 中， 将模具温度设低时 ， 虽 然可 以减轻变形和缩痕 、 缩短成型周期 ， 但容易产生熔接线 和料纹 、光泽暗 、表面粗糙等外观 品质不 良。相反 ，将模具 温度 设高时， 可 以提高产 品表面 的外观 品质 ， 但容易产生变 形、缩 痕、尺寸不 良等 ，同时也延长 了成型周期 ，提高 了成
蒸汽加热成型过程：
２注塑原材料
要实现免喷涂高光注塑， 首先 需要选用高光泽 的塑料材 料 。对于此种材料的特性要求一般 包括： （ １ ） 材料 的流动性应较好 ，以便更好的复制模具表面 、 降低剪切及改善熔接线； （ ２ ）需要有 一定 的耐刮擦性 ，即表面硬度要好 ；材料
的热 稳 定 性 要 好 ， 不易分解产生挥发物。 特 别 是对 于 阻燃 级 材料 ， 提高耐热性及减少挥发物可 以防止腐蚀模具及减少产 品表 面 白雾 的产 生 ； （ ３ ）材 料本 身的光泽度要好 ；应具有 良好 的韧性和 刚 性 ，可 以通 过 家 电所 要 求 的采用 Ｐ 删Ａ ／ Ａ Ｊ ３ ｓ 、 Ｐ Ｃ ／ Ａ Ｂ Ｓ或高光 Ａ Ｂ Ｓ材料 。其 中，高光 Ａ Ｂ Ｓ 的硬 度最低 ， Ｐ Ｍ Ｍ Ａ ／ Ａ Ｂ ｓ的硬度 最高。
高光无痕注塑技术介绍
高光无痕注塑技术介绍高光无痕注塑技术又称快速热循环注塑技术，使用此技术可以很好地复制模具表面的任何形状，使制品件表面无熔痕、无流痕、无流线、无缩痕；表面高光，达到镜面效果；提高塑件强度和表面硬度；使薄壁成型提高注塑流动性，提高产品品质和强度；使厚壁成型注塑周期可降低60％以上；无需后续环境污染严重喷涂工艺，可减少工艺流程，节省能源与材料。
直接降低塑料制品的成本，保护环境和操作人员的人身健康。
在家电、汽车通讯、日用品、医疗等行业具有广泛的应用前景。
例如：平板电视机、电脑液晶显示器、空调、汽车内饰件等。
其工艺原理是：在合模前及合模过程中对模具进行加温、合模完成后，温度达到设定条件即进行注射。
注射过程中模具继续维持高温，这样可以使胶料在充模过程中保持很好的流动性。
注射完成，在保压冷却时，则对模具进行降温处理，又可以大大缩短制品的冷却时间，从而提高生产效率。
要生产出高品质的高光制品，需要注塑机、模具、温控设备高光制品专用塑料、以及锅炉、冷却装置等方面相配合。
1、塑机的配置：(1)锁模机构刚性要好；由于整个生产过程中要不停地升温和降温。
因此要求注塑机的锁模机构必须刚性、强度要好、以确保锁模力的准确与稳定。
从而保证制品的表面质量(2)选用大锁模的注塑机：使用此工艺时由于无法再使用气体辅助注射，因此生产制品所需要的锁模力会比较大。
(3)根据情况选用较小的射胶量：如生产生产平板电视机、液晶显示屏外框等产品时，不需要较大射胶量，在选择注塑机时尽量选择小射胶量的注塑机。
制品实际重量在注塑机理论射胶量的30％～80％之间最佳。
如机器射胶量过大，胶料在料筒内停留时间长容易分别分解，制品表面会产生银丝等缺陷。
(4)配备专用螺杆生产高光制品所用到的塑料硬度较高，其熔融指数相对较低，因此要求螺杆塑化要好。
同时螺杆的剪切又不能太大，否则胶料会容易分解。
2、模具的配置：(1)模具内表面要求非常高的光洁度，以确保制品的表面质量(2)模具内部开设管道必须合理，以确保可以快速升温和降温(3)模具内部的管道应该导热性能良好(4)由于生产过程中需要不停加温及降温，模具选用的钢材要好．(5)在使用过程中要尤其注重模具的保养，确保干燥，无尘。
高光无痕注塑技术介绍
热变温急冷急热高光无痕注塑RHCM技术优势★ 消除产品表面熔接线；★ 增强原料流动填充效果，提高生产效率★ 提高产品表面光洁度，使之达到镜面效果；★ 产品无需后序喷漆加工处理；；★ 解决加纤产品所产生的浮纤现象。
热变温急冷急热高光无痕注塑RHCM技术分类①蒸汽高光无痕辅助成型技术该工艺加热介质为高温高压的饱和蒸汽，在蒸汽热效控制器的作用下，高温高压蒸汽，冷却水以及压缩空气按顺序输入至模具，使模具相应部位的温度急速升高及降低，从而使塑料制品获得良好表面。
该技术适合于大型热变温无痕注塑成型产品，如大型平板类显示器或相似产品，系当前最为广泛使用的热变温高光无痕注塑系统技术。
高温高压蒸汽通常来自于市政、电厂等机构的商品化管道蒸汽或企业外购的工业蒸汽燃气锅炉自制蒸汽，目前很多企业通过加装小型电加热环保蒸汽发生器自制蒸汽。
蒸汽压力和温度越高，生产效率越高，同时生产的稳定性以及产品的表面高光效果越好。
目前工业化生产中，当饱和蒸汽压力达到2.2MPa时，可以适配任何高光材料的温度要求。
②电热辅助成型技术既在多功能电热控制的作用下，将内置在模具中的加热元件迅速通电加温，使模具相应部位的温度升高及降低，从而使塑料制品获得良好表面质量的成型方法。
适合于小型热变温无痕注塑成型产品，如小尺寸平板类显示器或相似产品，但其模具技术较为复杂，模具冷却问题难度较大，且模具内置电加热部件的损耗寿命问题不太稳定，目前其应用领域和普及程度比蒸汽辅助技术还有差距。
③过热水辅助成型技术在过热水热效控制器的作用下，将热水机产生的高温热水（110-120度），冷却水以及压缩空气进行顺序切换输入至模具水路，从而达到使模具相应部位的温度升高及降低的整套设备。
④热油辅助成型技术设备在热油热效控制器的作用下，将热油机产生的高温热油与常温冷油进行顺序切换输入至模具油路，从而达到使用模具相应部位的温度升高及降低的整套设备。
在上述技术设备中，蒸汽辅助成型技术和电热辅助成型技术系当前主流的高光无痕技术方向，蒸汽辅助成型技术主要针对大中型产品；电热辅助成型技术则面向小型产品，该两项技术由于其高光效果完美、加热效率高、工艺稳定性高、良品率高等显著特点，在实际生产中已几乎涵盖了目前所有批量生产的高光无痕产品。
快速热循环(高光无熔痕)绿色注塑新技术
该成 果 在海 信集 团获得 成功 应 用 ，构 建 了 由注 塑 设备 、 冷 却 ／加 热 控制 系统 和 高光模 具 等组 成 的绿 色注 塑生 产线 ， 实现 了系列大 尺寸液 晶 电视 机面 板高 光无熔 痕绿 色注 塑产业
化 ，建设 了高光 无熔 痕 绿色 注塑 示范 基地 。 目前 已建立 ５ 条
等成套技术 已在实际生产中得到规模应用， 实现了多种系列
大尺寸 液 晶 电视 机面板 的快 速 热循 环绿 色注 塑产 业化 。 快速 热循 环注 塑成 型 技术 ，也 称 高光 无熔 痕 注 塑技术 ， 是 一种 无熔 痕 、 高光 洁度 的 塑料成 型新 工艺 ， 工艺采 用高 该 温 高压水 蒸汽 （ 热水 或 电加热 ）将 模具 快速 加热 到一 定温 或 ， 度 后 ， 模腔 中注 入 塑胶 ，完成 保压 ， 冷却 水快速 冷 却至 在 用 塑 件出模温 度 ， 完成 一个注 塑过 程 ， 后进 入 下一 个注 塑循 然 环， 通过 特殊模 具温 度控 制 系统 、工艺 控 制技术 、 殊模 具 特 结构 和模具 设计 与制造加 工 技术 ， 实现 快速 加 热与冷 却 的高
项 目研究团队主要成员
可靠的高光塑料模具设计与加工制造技术。 形成了具有 自主
知识 产权 的快 速热 循环 绿 色注 塑工艺 、 备与 模具 等成 套技 装 术 ，生产 的 塑件表 面光 泽 度达 到 ９ 以 上 ，硬度 达 到 ２ ５ Ｈ，高
光无熔 痕 。
由 山东 大学 和海信 集 团 （ 山东大 学海 信研 究院 ） 同承 共 担和 完成 的 国家科技 支撑 计 划项 目 “ 速热 循环 绿色 注塑 技 快 术及 成套 工艺 装备 研发 ” ，经过 山东 大学 赵 国群 教授 为首 的 研究开 发 团队 的共 同努 力 ， 自主研发 出了快速 热循 环 绿色 注 塑新技 术及 成套 工艺 与装 备 ， 自主开 发 的高 光塑料 模具 温 度 控 制 系统 已形成 系列产 品 ， 研 制开 发的 工艺 、 备 与模具 所 装
蒸汽模高光注塑技术(急冷急热模)-应用探讨课件
很大，从而导致蒸汽模具的流道布局和普通模具有很大的差别。为了达到较好 的成型效果，可以利用 Moldflow分析软件对成型过程进行模拟分析，从而 对浇注系统、冷却系统等进行优化，以得到理想的填充效果和优良的成型质量， 且成本较低。如图3所示为应用 Moldflow软件对制件的翘曲变形进行优化前 后的对比。
三、蒸汽模技术中的关键技术
5）设计蒸汽管道按照精简原则，采用二合一或三合一方式进出，如图4所示。 为防止漏水，镶块间拼接处不应设置冷却通道，并注意水管穿过型芯、型腔与 模板接缝处的密封以及水管与水嘴连接处的密封，同时水管接头部位的设置应 不影响操作，在模具上应开通槽，用于滑块的水管接头。
加热和冷却管道的设置，在不同工艺参数下会有优劣之分。以成型表面温度的 均匀性为目标函数，利用CAE软件对加热和冷却通道的形状、尺寸、数量、分 布等参数进行优化，寻求最佳的加热和冷却效果，以确保可以快速升温和降温。
5.3 温度控制 蒸汽模技术最关键的是模具温度控制系统。与传统成型工艺相比，蒸汽模技术 可将模具的温度迅速上升100~150℃，还可将模具温度迅速冷却到 20~40℃。 蒸汽模技术采用动态模温控制策略，实现了注塑过程中模具的快速升温和冷 却。 蒸汽模技术的温度控制系统在速热速冷的过程中，主要完成以下几个步骤： 1）制造所需温度的蒸汽 2）输送高温蒸汽、冷却水和气体 3）快速冷却 4）根据蒸汽模的反馈温度调节阀门
蒸汽高光注塑技术 应用探讨
蒸汽模高光注塑技术(急冷急热模)-
1
2蒸汽模高光注塑技术(急冷急热模)-应用探讨
目录
1 蒸汽模技术的基本原理 2 蒸汽模技术所涉及的设备 3 蒸汽模技术中的关键技术 4 蒸汽模技术的优势 5 蒸汽模成型的主要影响因素
科学注塑成型技术讲解
科学注塑成型技术讲解
科学注塑成型技术是一种常用的塑料加工技术，它通过将熔融的塑料材料注入到模具中，经过冷却和硬化后，得到所需的塑料制品。
这种技术在工业生产中广泛应用，可以制造出各种形状和尺寸的塑料制品，如塑料零件、容器、包装材料等。
科学注塑成型技术的过程包括模具设计、原料准备、注塑成型和产品处理等步骤。
首先，根据产品的要求设计模具，确定产品的形状、尺寸和结构。
然后，选择合适的塑料原料，将其加热至熔融状态，形成可注入模具的熔融塑料。
接下来，通过注射机将熔融塑料注入到模具中，并施加一定的压力，使塑料充分填充模具的腔室。
注塑成型后，通过冷却和硬化，使塑料固化形成所需的产品。
最后，对产品进行处理，如修整边缘、清除模具痕迹等。
科学注塑成型技术具有许多优点。
首先，模具的设计自由度高，可以生产出各种复杂形状的产品。
其次，注塑成型速度快，生产效率高。
再次，塑料制品质量稳定，尺寸精度高，表面质量好。
此外，注塑成型技术适用于大批量生产，成本低廉，能够满足工业生产的需求。
然而，科学注塑成型技术也存在一些挑战和限制。
首先，模具制作成本较高，需要经过多道工序，且模具寿命有限。
其次，注塑成型过程中，塑料材料会受到热熔和高压的影响，容易产生变形、气泡等缺陷。
再次，对于一些特殊材料，如高温塑料、强韧塑料等，注塑成型技术的应用受到限制。
总之，科学注塑成型技术是一种重要的塑料加工技术，能够满足各种工业生产需求。
随着科技的不断发展，注塑成型技术也在不断创新和改进，以提高产品质量和生产效率。
相信在未来的发展中，科学注塑成型技术将会得到更广泛的应用。
RHCM
技术要求
模具表面质量。良好的抛光性、耐腐蚀性、热 强度和热膨胀系数。 模具内部管道。水路的设计分层设置 。 模具零件。运动配合部分的隔热、密封、配合 良好 。 模温控制。热传递+热辐射。
缺点
模具维护复杂。 技术
——高速高温成型技术
定义
RHCM(Rapid Heat Cycle Molding):高速高温成
型技术，又称为高光无熔接痕注塑技术、蒸汽模具技 术。
原理
当合模后吹入高温蒸气或高温热水,首先把模 具温度提高,然后开始给模腔注射塑胶,在注塑 机完成保压转入冷却后,开始注入冷水,模具温 度很快下降,再向模具吹入空气把冷水完全吹 走,完成整个注塑过程。
RHCM与传统制程的模具温度差异 与传统制程的模具温度差异
优点
1、消除溶接线、溶接痕、波纹、银丝纹。
使用RHCM技术
使用常规技术
2、解决浮纤现象；
3、提高薄壁成型注塑流动性；
使用RHCM技术
使用常规技术
4、彻底解决表面缩水现象；
使用传统技术
使用RHCM技术
5、可省略喷漆加工，提高成品率； 6、使表面光洁度可达到镜面； 7、降低厚壁成型注塑周期。
注塑成型先进工艺技术
注塑成型先进工艺技术注塑成型是一种常用的塑料加工方法，利用热塑性塑料通过加热、熔化、注射和冷却等环节，将塑料材料注入模具中，形成所需的零件或产品。
近年来，随着科技的不断发展，注塑成型工艺技术也得到了极大的改进与进步，出现了许多先进的工艺技术。
首先，先进的注塑成型工艺技术之一是多射嘴模具技术。
传统的注塑成型工艺中，一般只能通过单一射嘴进行注塑成型，导致生产效率低下。
而多射嘴模具技术通过在模具上安装多个射嘴，可以同时进行多个模腔的注塑，从而大大提高了生产效率。
这不仅节省了时间和人力成本，还减少了产品的生产周期，提高了企业竞争力。
其次，先进的注塑成型工艺技术还包括快速成型技术。
快速成型技术是一种利用三维打印技术制作模具的方法，它可以快速准确地制作出复杂形状的模具，极大地提高了产品的设计和制造周期。
与传统的注塑成型相比，快速成型技术省去了制作模具的时间，使产品的开发速度更快，同时还降低了模具的成本，提高了经济效益。
此外，先进的注塑成型工艺技术还涉及气辅成型技术。
气辅成型技术是通过将高压气体通过模具中的空腔进行辅助冷却，从而提高产品的表面质量，减少产品的缩水和变形。
传统的注塑成型工艺中，产品往往会在冷却过程中发生变形，而气辅成型技术可以通过气体冷却，迅速吹冷模具中的塑料，有效降低产品的变形率，提高产品的质量和稳定性。
最后，先进的注塑成型工艺技术还包括智能化控制技术。
传统的注塑成型工艺中，操作工人要根据经验和观察来进行调整，工艺参数的控制精度有限。
而智能化控制技术可以通过传感器和计算机控制系统对注塑过程进行实时监测和控制，调整注塑参数，实现精准的成型。
智能化控制技术不仅提高了注塑成型的稳定性和一致性，还降低了产品的不良率，提高了企业的竞争力。
总而言之，随着科技的不断发展，注塑成型先进工艺技术不断涌现，为塑料制品的生产提供了更高的效率、更好的质量和更低的成本。
注塑成型工艺技术的改进与创新将进一步推动塑料行业的发展，满足不同客户的需求，促进经济的可持续发展。
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科技成果——高光快速注塑成型技术适用范围
轻工行业家电、汽车、电子通讯、医疗卫生等对塑件外观要求较高的行业
行业现状
普通注塑工艺下，塑件成型后还需要喷涂处理，才能达到镜面要求效果。
以电视机壳为例，普通注塑（含喷涂）的能耗约为每万件23.1tce，能耗高，成型周期长，造成能源浪费和环境污染。
与普通注塑工艺相比，高光注塑工艺的能耗约为每万件11.3tce，可节能约50%，具有较大的节能潜力。
成果简介
1、技术原理
高光快速注塑成型技术可快速提升模温到100-120℃（普通模具只有30-60℃），提高熔体填充时的流动能力，减小注塑压力，从而减小注塑机的输出功率（8%左右）；同时快速加热、快速冷却的技术特点，可缩短成型周期50%以上。
采用该技术，可一次注射成型表面完全无熔痕、高光泽度的塑件，直接作为成品使用，取消喷涂等加工环节，省去再加工所需要的能耗。
2、关键技术
高光快速注塑成型技术（RHCM）主要体现在模具设计和快速模温控制2个方面：
（1）高光模具设计技术高光模具设计包括管路设计和镜面设计。
通过模具内部布局合理的加热、冷却管路，提高了加热（冷却）过程的热交换效率，满足模具温度精确快速控制的要求；控制型腔表面粗糙度Ra<0.01μm（普通模具Ra=2.5μm），成型产品表面光泽度由80%提升到95%左右。
（2）快速模温控制技术
通过自主开发的模温控制系统（图1），将蒸汽和冷水交替引入模具内部（图2），实现模具温度快速变化（图3）。
图1 快速注塑热循环系统简图
图2 加热快速热循环系统工作流程图
这种动态温度曲线可提高熔体充模的流动能力，使熔体与型腔面良好贴合，达到高光效果；可有效避免熔体流动时前端形成冷凝层，消除熔接痕等缺陷；可实现快速加热、快速冷却，提高生产效率。
3、工艺流程
如图3所示，快速热循环注塑技术可根据各工艺阶段的特点，随时调整模具温度：
（1）在射胶前，将模具型腔表面加热至100-120℃，开始注射；
（2）在熔体填充流动过程中，模具温度始终保持在较高的数值；
（3）在保压阶段后期（注塑机开始溶胶时），快速冷却已定型的聚合物熔体，使材料温度降低到热变形温度以下，便于顶出产品及开模取件。
图3 快速热循环注塑工艺原理及其模具温度控制曲线1-快速热循环注塑模温变化曲线，2-普通注塑模温变化曲线
主要技术指标
1、注塑周期可缩短50%以上，提高了注塑效率；
2、产品合格率由90%提高到97%以上，减少无效能耗；
3、在注塑过程整体节能率在30%以上；
4、避免喷涂环节的苯、甲苯、二甲苯排放，污水指标（COD、氨氮、悬浮物）降低。
技术水平
该技术获发国家明专利授权5项，实用新型专利授权4项。
于2010年获得国家科学技术进步二等奖，同年获得山东省科学技术一等奖。
目前已经在海信（黄岛）产业园建成快速热循环注塑生产线31条（台），达到年产1000万件的生产能力；同时在海信（江门）产业园建成快速热循环注塑生产线14条（台），达到年产300万件的生产能力。
此外，已累计研制生产高光模具1000余套，并出口到韩国、日本、土耳其等国家。
典型案例
典型用户：海信、三星、LG、夏普、土耳其Grundig和Vestel等。
典型案例1
案例名称：海信（黄岛）产业园高光技改项目
建设规模：年产1000万件的生产能力。
建设条件：配有蒸汽管路（市政蒸汽或锅炉蒸汽），蒸汽压力为6-8kg/cm2。
主要建设内容：建设高光快速注塑生产线31条（台），包括更换注塑机、开发高光模具、增加高光控制系统等，基础设施建设包括锅炉房、冷却塔、水泵房等。
主要设备为注塑机、高光模具、热流道控制柜、蒸汽控制柜、
浇口控制柜等。
项目投资额2.9亿元，建设期1年。
项目年节能量约1.3万tce，年碳减排量约3.4万tCO2。
年综合经济效益（节约能源费、喷涂材料费、环境处理费）1亿元，投资回收期约3年。
典型案例2
案例名称：海信（江门）产业园高光技改项目
建设规模：年产300万件的生产能力。
建设条件：配有蒸汽管路（市政蒸汽或锅炉蒸汽），蒸汽压力为6-8kg/cm2。
主要建设内容：新建高光快速注塑生产线14条（台）及市政蒸汽接入工程等。
主要设备为注塑机、高光模具、热流道控制柜、蒸汽控制柜、浇口控制柜等。
项目投资额9456万元，建设期24个月。
项目年节能量3920tce，年碳减排量10350tCO2。
年综合经济效益为3300万元（节约能源费、喷涂材料费、环境处理费），投资回收期约3年。
市场前景
高光快速注塑成型技术目前在电视、空调等行业已广泛应用，未来在家电各细分行业中将继续应用推广，并在汽车、医疗显示、通信等对注塑件外观要求高的行业具有广阔的发展前景。
预计未来5年，该技术在行业内推广比例可达65%，项目总投资为29亿元，可形成的年节能能力为24万tce，年碳减排能力为63万tCO2。