高光无痕注塑技术
科技成果——高光快速注塑成型技术
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。
高光模具
关于高光模具高光模具--高光无痕模具系统是即冷即热注塑技术、又称快速热循环注塑技术，此技术可以使注塑产品表面无熔痕、无流痕、无流线、无缩痕，表面光泽度达到镜面效果，提高产品强度和硬度，使薄壁成型提高注塑流动性，使厚壁成型注塑周期降低60%以上。
高档产品，因机身模具结构复杂，普通的塑胶模具达不到工业设计要求，制作高光模具。
对产品的外观要求较高，表面不允许有拔模斜度、不允许出现夹水线；如果产品制作成普通模具将出现以下问题：①机身零件必须拔模1.5°，底部胶层厚度就会达到11mm以上，产品表面的出现严重缩水；②机身上有一个大孔，产品表面有较深的夹水线；③产品机身表面为300mm长的桶装结构，注塑压力大，生产时特容易出现粘模、拉花、刮花，导致报废率较高；综上，普通的注塑模具将无法实现，如果将两机身零件采用最新高光模具制作，机身将不需要再进行拔模就能满足设计的要求，11mm的胶层也不缩水，且表面的夹水线、拉花也不存在、表面光洁度媲美喷油效果达到高光镜面；投资与收益分析：投资高光模具制作费用是普通注塑模具价格的2倍，需增加一台微电脑控制系统，市场价格12万元；收益A.高光模具解决普通注塑模具无法完成的难题，胶层11mm无缩水,无夹水线凹痕、流痕、浇痕，产品质量提高100％；B.产品表面可达到镜面效果，减少后续喷漆加工成本每件4元左右，C. 高光模具是模具加温到100°以上注塑的，注塑压力能比普通模具注塑压力降低30%、能耗降低30%、注塑机使用寿命能提高20%、产品零件注塑周期能降低20%，并且注塑出来的产品零件内应力小，零件结构稳定不易产生变形；随着时代的发展,人们对产品的外观要求越来越高，传统模具生产出的产品外观零件难以消除表面缩水、熔接痕和表面光洁度不够等缺陷，达不到美观的效果，以及部分零件要求经过喷光油等二次表面加工，制造周期及制造成本等造成极大的浪费；跟据目前我司的产品现状，高档产品报废率高、喷油件表面易划伤、费用贵等现象，综合以上所述为了达到客户要求、提升产品质量、提高生产效率，把机身零件模具制作成高光无痕模具，引进此技术对我司注塑技术的提高有深远意义。
高光无痕注塑模具材料选用思考
作者简介：陶永亮（1956-），男，教授级高级工程师，从事塑料模具成型加工等应用研究。
收稿日期：2020-07-13随着国家实施环境保护政策逐项落地，新材料和新工艺被家用和汽车行业上应用的程度越来越广泛。
家用电器外观件和汽车内外饰件一般是注塑成型制得的，在注塑过程中，很容易出现熔接痕、气痕、变形、内应力、表面光洁度达不到要求等缺陷，有时还需通过油漆喷涂等方法进行遮盖，工序繁杂，对环境造成了很大的污染。
现采用高光无痕注塑能够解决塑件缺陷，减少污染。
在高光无痕注塑中，需要急冷急热模温机（包括其他周边设备）和高光无痕模具作伴，其中对高光无痕模具制作和选材是重要的环节。
本文将主要通过高光无痕注塑工艺和高光无痕模具制作中的选材介绍，供大家分享和思考。
1 高光无痕注塑定义和模具要求1.1 高光无痕注塑定义高光无痕注塑RHCM （Rapid Heat Cycle Mouldi ng ）又称急冷急热注塑，热变温注塑，高光免喷涂注塑等（本文统称高光无痕注塑）。
其方法是采用高温过热水加热+水冷却，通过应用180 ℃过热水将模具表面快速升温，使成型模腔表面温度达到树脂塑料的玻璃转移温度（Tg -Dlass Transition Temperature ）以上，然后开始注塑成型，当完成模腔填充过程后，立即利用水（经处理）作为冷却媒体使模具表面温度急速下降，从而改变塑件表面特征。
其工艺流程图1所示。
高光无痕注塑采用材料往往免喷涂材料，所谓免喷涂材料是：无需喷涂，直接一次注塑成型即可以达到喷漆所需要的“靓丽”外观效果，也是一款真正环保和低VOC (volatile organic compounds 挥发性有机化合物)产品；免喷涂材料有：高光免喷涂（高光材料、钢琴黑材料、陶瓷白）、珠光效果、金属质感效果等。
应用在空调外壳，电视装饰件，冰箱把手，汽车格栅，汽车内外饰件等。
1.2 高光无痕注塑特点及模具要求1.2.1 模温较高高光无痕注塑成型对模温要求较高（一般为80~130 ℃左右，甚至还有高温），在注塑转入保压后改用冷却水，使模具温度快速降至50~70 ℃，甚至还更低温。
无痕注塑工艺(3篇)
第1篇一、引言注塑工艺作为一种广泛应用于塑料制品生产的加工方式，在我国工业生产中占有重要地位。
随着科技的不断发展，注塑工艺也在不断革新，其中无痕注塑工艺以其高效、环保、高品质的特点，成为现代注塑行业的热门技术。
本文将从无痕注塑工艺的定义、原理、优势、应用等方面进行详细介绍。
二、无痕注塑工艺的定义无痕注塑工艺，又称无痕成型技术，是指在注塑过程中，通过优化模具设计、优化注塑参数、采用新型材料和设备等手段，使得塑料制品表面无任何瑕疵、无痕印的注塑技术。
无痕注塑工艺具有以下特点：1. 表面质量高：塑料制品表面无任何瑕疵、无痕印，具有极高的美观性；2. 材料利用率高：减少废品率，降低生产成本；3. 生产效率高：缩短生产周期，提高生产效率；4. 环保节能：降低能耗，减少污染物排放。
三、无痕注塑工艺的原理无痕注塑工艺的核心在于优化模具设计和注塑参数。
以下是具体原理：1. 模具设计优化：通过优化模具结构、流道设计、冷却系统等，使熔体在模具内流动更加顺畅，减少熔接痕、冷凝斑等缺陷。
（1）模具结构优化：采用多腔模具、嵌入式模具等结构，提高熔体填充速度和压力，减少熔接痕产生。
（2）流道设计优化：采用窄流道、多分流道等设计，使熔体在模具内流动更加均匀，降低熔接痕、冷凝斑等缺陷。
（3）冷却系统优化：采用高效冷却系统，降低模具温度，提高熔体填充速度和压力，减少熔接痕产生。
2. 注塑参数优化：通过调整注塑压力、速度、温度等参数，使熔体在模具内流动更加均匀，降低熔接痕、冷凝斑等缺陷。
（1）注塑压力：提高注塑压力，使熔体填充更加充分，减少熔接痕产生。
（2）注塑速度：调整注塑速度，使熔体在模具内流动更加均匀，降低熔接痕产生。
（3）温度：控制模具温度和熔体温度，使熔体在模具内流动更加均匀，降低熔接痕产生。
3. 新型材料和设备：采用新型材料和设备，提高塑料制品的表面质量。
（1）新型材料：采用高流动性、高光洁度的材料，降低熔接痕、冷凝斑等缺陷。
蒸汽辅助注塑模具介绍
蒸汽辅助-热变温急冷急热高光无痕注塑RHCM技术原理：
蒸汽辅助-热变温急冷急热高光无痕注塑RHCM技术是利用高温高压蒸汽作为加热介质，在模具闭合时，通过高压蒸汽的剧烈的放热反应，使模具型腔表面瞬时达到设定温度，当材料充填完毕后，通过冷却水快速降低模具温度，使产品迅速冷却，以获得产品达到非常高的表面质量效果。
目前该蒸汽辅助注塑技术凭借其完美的外观效果，稳定的生产工艺，已广泛应用在中、大型高端显示器类产品的实际生产中，系当前广泛使用的热变温高光无痕注塑系统技术。
蒸汽辅助-RHCM高光无痕模具技术简要说明：
1．模具材料选择：由于模具表面的光亮度要求，一般选择高硬度材料，并且加工后氮化处理，抛光。
2．前模水道开设要求：
水道设计时重点考虑几个因素：变温传热时的均匀性，模具强度和高的导热性。
水道距表面越近，传热好，变温效率高，但模具强度差，因此要综合考虑。
水道内径一般为φ10mm，水道中心距为20mm左右。
水道距表面5-8mm。
特殊产品还需更为贴近表面。
具体方式有多种，下面为两个例子供参考：
1
3．热电隅埋设要点：可根据模具大小，在每边埋设1-2个热电隅（一般为K 型，实际参与控制的热电隅只有一个，其余测温只为观察）。
埋设点一般距模具表面3-5mm,热电隅孔垂直于水道，埋设时一定要确保电隅探测点与模具紧密接触，热电隅测出的温度主要用于工艺参考，
相对值的重要性大于绝对值（很多工厂实际生产时，当工艺稳定后，不用温度控制，而直接用动作时间周期来控制。
见下图：
4．模具后模：一般后模用油温机保持恒温50-600C。
基于联合收割机外罩的高光无痕注塑成型技术研究
基于联合收割机外罩的高光无痕注塑成型技术研究作者：李振明董征莲来源：《山东工业技术》2018年第21期摘要：联合收割机外罩产品结构属于大型薄壁类零件，外观面的要求美观，并且硬度要求要高，具有一定的耐刻划性。
高光无熔痕注塑成型技术，又叫做快速热循环注塑（RHCM），利用该技术，可以不进行后续的喷涂工序，这样既减少了因喷涂造成的环境污染，又节省了二次加工的费用，降低了生产成本，实现了塑件产品的绿色生产。
关键词：农机行业；高光无痕注塑成型技术RHCM；绿色生产DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.21.0510 引言随着塑料产品应用领域的不断拓展，农机行业的塑料覆盖件应用范围也越来越广泛。
据统计，到2017年底，潍坊市农机总值达到92亿元，比去年增长5%；农机总动力达到980万千瓦，比去年增长2%，拖拉机17.9万台，联合收获机2.55万台。
以联合收割机外罩为例，此产品结构属于大型薄壁类零件，外观面要求没有银纹、开裂、变形、熔接痕等注塑缺陷，而且外观精美、光洁，并且注塑件的材质硬度要求高，外观具有一定的耐刻划性。
传统的注塑工艺，目前很难满足这些要求，并且模具温度不好控制，注塑周期长，因此，新的注塑技术的引入将成为必要。
1 高光无熔痕注塑成型技术高光无熔痕注塑成型技术，是近年来新兴的一种注塑技术，又被称作快速热循环注塑（RHCM）。
这种技术是采用快速加热和快速冷却注塑模具及动态温控装置，并对模具温度实行闭环控制的注塑成型技术。
通过使用该技术，可以减少注塑件表面的熔接痕、流痕、表面浮纤等缺陷，可以不进行后续的喷涂工序，这样既减少了因喷涂造成的环境污染，又节省了二次加工的费用，降低了生产成本，实现了塑件产品的绿色生产。
2 高光无痕注塑成型技术在联合收割机外罩中的应用在成型周期方面，高光无熔痕注塑成型（RHCM）的工艺过程与传统常规注塑基本一致，都是分为合模、熔胶、射胶、保压、冷却、开模、制品取出等7 个阶段。
浅谈双色高光无痕注射模在电视机面壳设计中的应用
浅谈双色高光无痕注射模在电视机面壳设计中的应用摘要：通过对电视机双色面壳塑件结构的分析，结合高光无痕注射成型工艺和双色注射成型工艺的要求，阐述了电视机面壳双色高光无痕注射模的浇注系统、模温控制系统、顶出系统和排气系统的设计方法和模具的工作过程及设计要点。
经过大规模生产验证，模具结构设计合理，成型塑件质量满足要求。
关键字：电视机面壳；高光无痕注射；双色注射模为了减少整机上的塑件装配数量，并在同一塑件实现五彩缤纷外观，降低喷涂工序带来的成本和环境污染，电视机、汽车等大型塑件件，纷纷朝颜色多样化、一体化注射成型方面发展。
大型塑件要实现双色高光无痕注射，不但对塑件结构、双色注塑机设备、双色注射成型工艺提出了更高的要求，而且对大型双色高光无痕注射模的设计与制造提出了更为严格的要求，需要解决模具零件的动配合、模具温度的动态控制、型腔的交替变更等一系列难题，以及需要彻底解决塑件表面常见的熔接痕、缩水痕、气纹等缺陷。
1、电视机双色面壳的结构特点及要求电视机双色面壳的结构如图1所示。
外层材料为透明PMMA料，内层材料为ABS+PMMA，收缩率均为0.42%。
塑件外层要求透明、高光泽、无熔接痕、无缩水痕等注射缺陷，塑件内层要求是不透明，红色或其它颜色。
此塑件呈长方形，塑件外层的最大外形尺寸为785.9×516.6mm，外层、内层的主壁厚均为2.5mm。
2、塑件注射工艺方案选用14,000kN悬挂式双色注塑机，悬挂转盘承重7,000kg，转盘直径?2,000mm。
第一次注射成型外层材料为透明PMMA的塑件，它只是一个透明的外观面罩，结构简单无螺丝柱位、筋位等结构；再旋转180°后，第二次注射成型内层材料为ABS+PMMA的不透明塑件，它设计有许多螺丝柱位、筋位等结构。
塑件外形尺寸较大且壁薄，PMMA料的流动性不佳，塑件表面易有熔接痕、流痕等注塑缺陷，而塑件外观表面要求又很高，所以此模具应用了高光无痕注射成型技术来提高塑件外观表面质量。
高光蒸汽注塑模具技术
高温蒸汽 进出接头
最低层（兰色） 为高温蒸汽
上面一层（黄 色）为冷水
最上面一层 （白色）温水
高温蒸汽接头材料： 不锈钢
2、汽路设计特点：与产品一倍间距8~10mm封：双密封圈设计，可耐高温（图3）。 对于汽路、水路、油路-----堵铜+堵头， 防泄露（图4-5），减少维修保养。
蒸 汽 加 热 控 制 台
注入蒸汽 吹出蒸汽 注入冷水 冷水回流
2 模1
注塑 高 光 达到注塑温度 模 达到顶出温度 具
顶出
注塑、保 压、补塑
开模、取 出产品
温控设备
高蒸模运用：
1 汽车零件 2 办公设备、家电或机壳 3 LCD透光板、镜头、光学仪器 4 簿壁外壳 5 精密板件
镜面后无高光
高光产品
排气系统（图12、13）
高光效果与流痕，排气重点：
1、 分型排气。排气槽尺寸宽度为3～8mm，长度为5～ 10mm，间距20~40mm左右。集气槽0.5～1.5mm深， >=50%区域设计。
2、镶件排气。对于深骨位产品，在料流的末端设计组合式 镶件，避免困气。
3、顶针、司筒排气。在不溢料的前提，有意增加顶针、司 筒和模芯之间的间隙，进行排气。
高光注塑介绍
• 高光成型：温控设备---高表面质量。分为： • 热恒温高注技术：热油机90°---注塑生产。优
点：工艺简单，成本低；缺点：高光一般，强度 差，易变形。 • 热变温高技术：模温升120°注塑， 50°- 70° 保压，高光无痕。优点：变形小，周期适当。
高光蒸汽注塑技术称为继气辅技术之后的又一革命性技术！
高光蒸汽注塑模具 技术交流与分享
课程大纲
1、高光蒸汽模具概念和流程。 2、高光蒸汽模具设备和运用范围。 3、产品工艺和高光蒸汽模具设计特点。 4、高光蒸汽模具排气系统设计。 5、高光蒸汽模具加工工艺、注塑与保养。 6、高光蒸汽模具设计案例说明与分享。 7、高光模具与产品展示。 8、高光蒸汽模具意义和设计标准。
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高光无痕注塑成型技术
高光无痕注塑成型是近年来在注塑行业中快速发展的一种新型技术。该技术采用高光泽
的塑料材料，使用精密的高光模具，利用先进的模温控制系统实现动态的温度控制，以克服
表面流痕和熔接痕等不良缺陷，使产品表面达到高光亮的无痕镜面效果，提高产品强度和质
量；同时，速冷可大幅缩短注射周期，提高生产效率；产品无需后续的喷涂加工，保护环境
的同时有效降低了成本，是一种绿色制造技术。广泛应用于音响等视听电器的面板、平板电
视、液晶显示器、洗衣机、空调、汽车内外饰件、车灯、光学仪器等家电、汽车、通讯、医
疗等行业。
高光无痕注塑成型技术采用特殊的速冷速热温控设备，在注射时快速且均匀地把模具表
面加热到指定的温度（达到甚至超过塑料的粘流态温度），使物料始终保持粘流态，几乎没
有冻结层，这样就会形成没有熔接线、表面良好的成型品；而在冷却时能快速转换为急剧冷
却来缩短成型周期，解决翘曲、缩水问题，这就是高光无痕注射成型的技术原理。其控制过
程如图1所示。
图1： 高光注塑的控制过程
高光无痕注塑的技术关键点在于模温控制系统、高光泽塑料材料和高光注塑模具三方面。
（1）先进的模温控制系统
模温控制系统是高光注塑成型最关键的技术，其设备由高速制热装置、快速冷却装置、
控制装置组成，并能够和注塑机信号互锁，实现闭环控制。按加热方式不同，可分为蒸汽
式、电热式、热水式、高油温式和感应加热式模温控制技术，而目前使用较多的是蒸汽式
和电加热式两种温控技术：
①蒸汽快速模温技术：简称蒸汽模，模具的加热通过高压蒸汽实现，模具表面最高温度
达到160℃甚至更高。冷却时快速转换成低温水对模具进行冷却。该技术需要锅炉快速产
生足够量的蒸汽，但由于生产过程中蒸汽不可循环利用，致使其运行成本较高。
在2005年韩国三星电子开始使用该技术生产LCD液晶平板电视外壳。(可否不要？)
②电加热的快速模温技术：典型的为韩国NADA公司的E-MOLD（Electricity Mold）
技术。它利用电加热元件，加热速度快，温度范围宽，在15秒内（数字是否太精确？）可
把模具的表面温度加热到300℃，然后在20秒之内又能把模温冷却到50度以下。 E-mold
技术使用方便，由控制器来控制模温，并可以在模具的不同区域分别控制不同的温度，从而
得到了更完美的产品。E-mold目前广泛使用在家电、信息、汽车等行业。
下表(表1)列出了以上两种加热方式的差异：
表1：E-mold与蒸汽方法对比
项目 单位 E-MOLD 蒸汽模
加热方式/冷却介质 电加热/冷冻水 蒸汽/冷冻水
模温可达最高温度 ℃ 140-200（300） 120（140）
所需加热时间 秒 15（35） 45
冷却时间 秒 25 45
最低模温 ℃ 40 60
总循环时间 秒 20-50 80-120
模具寿命 模次 300000，加热器可每年更换 需频繁清洁模具，模
具寿命较短
危险性 无 蒸汽压力
模温控制 同一模具可多种温度选择 同一模具只能设定一
个温度
模具制造成本 比普通模增加40% 比普通模增加50%
运行成本 元/天 80 2400-4000
（2）高光泽塑料材料
要实现高光注塑还需要选用高光泽塑料材料，常用的材料有高光ABS、PMMA/ABS、
高光PC/ABS。目前，使用最多的是PMMA/ABS，如三星的BF-0677F、上海锦湖日丽
HAM8541等，它的铅笔硬度可以达到1H或以上，还可以做成半透效果，实现更炫的外观
和LED光透视功能。如果要求阻燃性,可选用无卤阻燃PC/ABS，如锦湖日丽的HAC8250NH，
也可选用阻燃高光ABS，如上海锦湖日丽的HFA705G。在不远的未来，客户将更倾向选择
用于超薄LED 电视的高刚性增强材料，这样既可以满足薄型设计的刚性要求，又可以保持
高光外观，如锦湖日丽的HCG25X0FR。
（3）高光注塑模具
高光模具根据塑件形状特征来设计模具的型腔结构和环绕型腔的随形冷却通道，以确保
快速升温和降温，并使模具温度比较均匀。
因高光模具需承受骤冷骤热的过程，内表面还需抛光到镜面效果，模具钢材必须具有抛
光性好、热变形小及抗疲劳性好的特性，如果使用阻燃高光材料，模具钢还需耐腐蚀性好，
目前多数工厂使用如瑞典ASSAB的S136或S136S、日本大同NAK80或同等级的钢材。对
其他行位、配合、导向等部位要考虑高温的要求，注意隔热或冷却及精确配合。
虽然现在高光无痕注塑技术正在被大家广泛接受，但是从技术发展的角度来讲还有很多
没有解决的问题。如高光（制品）表面的耐划性不是很好；还有高光模具设计制造的成本问
题、模具的维护保养成本过高的问题、如何结合CAE进行高光模具设计等等是业界人士的
共同课题。
[1]
丁磊、伍晓宇、 李伟荣、 梁雄、 赵航。
高光无痕注射成型工艺与装置 。模具工业，2009，35（1）
[2]黄崇明、王峰。平板电视面框成型新技术。慧聪网，2010
[3]张鹏、程永奇、宋财福。高光注射成型及其关键技术。工程塑料应用，2009，37（4）