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納米注塑技術常見案例、問題處理及改進措施

發布時間:2019-04-06 閱讀量:430 打印 收藏此頁

納米注塑技術,英文為Nano Molding Technology,簡稱NMT,是將金屬與塑料以納米技術結合在一起的工藝技術。該技術先對金屬表面進行納米化處理,再將納米塑料直接注射在金屬表面,可將鋁、不銹鋼、鈦、鎂等金屬與硬質樹脂牢固結合在一起,實現一體化成型。納米注塑工藝是一種基于金屬表面納米構型的insert molding(嵌件模塑)工藝,其核心是通過在金屬表面的納米化學構型工藝NCSnanocrystallization chemical structure),先使金屬表面形成納米級的微孔,然后通過把納米塑料嵌入式成型到已處理好的金屬件中,達到材料一體式的超強結合力。


目前納米注塑技術主要的幾種前處理工藝舉例

納米注塑技術的核心是金屬材料的處理,稱為前處理工藝或技術。隨著技術和工藝的不斷發展和創新,目前對金屬的前處理有幾種技術,各有優劣勢,現簡要分析如下:

一、T處理技術
技術優勢:生產效率高,適合不銹鋼、鋁合金和MIM(Metal injection Molding,即金屬注射成形),適合復雜結構件。

技術劣勢:會使用大量強酸強堿,污染環境,而且不適合壓鑄鋁,時效只有一周。


二、E處理技術

技術優勢:生產效率較高,結合強度高,適合復雜結構件,適合擠出鋁和壓鑄鋁,時效長達一月以上。

技術劣勢:不適合不銹鋼和MIM。


三、HK處理技術

技術優勢:超強結合力,HK制程容易控制, 工藝安全環保,塑料選擇多樣化,金屬塑料結合體做陽極氧化時穩定。適合型材鋁、壓鑄鋁,時效一周以上。

技術劣勢:和E處理技術一樣,不適合不銹鋼和MIM。


四、TRI處理技術

技術優勢:結合強度高,適合復雜結構件,時效長達一月以上,使用的化學品較少。

技術劣勢:和E處理技術和HK處理技術一樣,不適合不銹鋼和MIM。


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目前納米注塑工藝出現的主要問題、原因分析及改進對策

在納米注塑的生產加工過程中,如果技術、材料處理不當,較容易出現一些問題,較常見的是塑料與金屬分離粘結強度差、CNC后塑料本體剝離掉落、塑料有裂紋和產品陽極氧化后黑色塑料發白等情況。出現這些問題,需要仔細分析其原因,有針對性的找出解決問題的方案和措施,避免成本浪費和各種損耗。下面結合實際生產過程中的問題,簡單分析問題現象、產生原因和改善對策。


1、塑料與金屬分離粘結強度差

原因分析:

經分析發現,未形成理想的納米組織。經深層次研究后發現此批產品有重工,重工后部分納米組織達到預期。

改善對策:

調整工藝,將不成功的納米組織去掉,然后再過正常制程,使納米組織達到預期。


2、CNC后塑料本體剝離、掉落

原因分析:

重結晶導致產品內應力開裂

改善對策:

1.模具溫度提高30度,cycle time 增加5s;

2.對產品的塑料進行結晶監控,降低重結晶;

3.成型后170度烘烤1小時。


3、塑料有裂紋

原因分析:

應力造成的塑料本體開裂

 改善對策:

1.反饋給材料供應商改善

2.在CNC之前退火處理


4、產品銀條

原因分析:

應力發白銀紋帶

改善對策:

1)充分結晶

2)退火正常

3)材料增韌,如增加P物質

4)增加材料各組分相容性及剪切穩定性


5、產品雜色

原因分析:

經分析發現為淺色PPS交聯至顏色變深。調查后發現,成型機設定溫度實際溫度相差30度,成型人員按照手冊設定溫度,未考察實際溫度。

改善對策:

1)料溫控制在330度以下,實測值

2)定期清理螺桿、料筒,防止局部積料 


6、產品白團塊

原因分析:

經分析,此部位含有30%的鈦白粉,此現象為鈦白粉聚積。

經檢查,未在原料粒子中發現此現象,可能是剪切和熱場導致的相分離。

 改善對策:

反饋給材料供應商改善。


7、產品陽極氧化后,黑色塑料發白

原因分析:

玻纖及塑料中某些組分被腐蝕,形成視覺差異。

 改善對策:

反饋給材料供應商改善


8、產品塑料與金屬分離

原因分析:

應力釋放后,塑料變形并和金屬分離

CNC后塑料本體剝落、掉落。

污染導致充填不良,經匹配,來之包裝材料。

改善對策:

1.充填設計,合理的充填方式

2.排氣設計,足夠的排氣能力

3.制程中不要使用油或水的設備,以免堵塞納米孔

4.排氣設計,足夠的排氣能力

5.對包材進行評估,盡量使用無析出物,無污染的包材

6.作業員佩戴手指套,并規定最優化的操作方式

7.如果可能,使用不帶包材的金屬卡架轉運裝置

8.模具與零件防止毛發、油脂、唾液、口水等污染。


有問題不可怕,可怕的是出現問題不去鉆研、分析、試驗,就隨意去處理,就會造成更大的損失和浪費。愿注塑、材料等相關行業的工程技術人員們,不斷學習、改善和創新,把納米注塑工藝和技術發揚光大,為社會創造更大的價值。


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