CN108357053A - 一种纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，包括以下步骤：根据制成品表面装饰所需的造型图案，进行排版印刷制作薄膜；将印刷后的薄膜依次进行UV固化、热压成型和裁切；将用于注塑制造制成品的各种塑料配料，在共混设备中进行融化；将纤维添加到融化的注塑塑料中，混合均匀后进行挤出造粒；在模具合模前，将成型并裁切的薄膜放入模具型腔中，真空吸附定位；模具合模后，将添加了纤维的注塑塑料的料粒注塑到模具型腔内，待冷却后将模具开模。提高了纤维增强塑料件成型表面的质量和装饰性，满足了塑料制品的性能增强、表面装饰和环保的要求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺。
背景技术
在汽车内外饰的制造领域内，安全性、轻量化、装饰性和环保性是当今汽车行业的趋势。为了实现这个目标，模内装饰等新型环保表面装饰工艺开始出现，天然纤维增强等环保轻量化生产方法也开始应用。
现有一种技术是模内装饰注塑成型工艺。该工艺流程包括：片材材料选择，设计造型图案，制作薄膜；将薄膜按照制品外形进行热压、裁切；将成型后的薄膜放入型腔，采用真空吸附定位；合模，进行注塑，片材和注塑件结合为一体；冷却开模，取出产品。模内装饰注塑成型工艺可以实现注塑成型、装饰一体化、并且可以做出各种不同的图案效果，极具装饰性及功能性，但该技术存在的问题是：增加了产品重量，增加0.1-2mm薄膜层；注塑时成型时，由于膜和油墨耐高温时间短，需要高温高压注塑，但是高温高压会导致冲墨，也会增加对片材的冲击力，导致膜位移和冲墨。
现有的另一技术是纤维增强塑料注塑成型工艺。该工艺流程为：首先经过计量增强塑料使用的纤维长度和比例；然后将纤维和熔融的塑料在共混挤出设备中挤出造粒，再将料粒进行注塑成型，形成纤维增强的塑料产品。该工艺可以使得注塑件的各种力学性能增强，甚至可以钢材相媲美，天然纤维的使用还极具环保型，但该工艺存在的问题是：因注塑融体中含有纤维导致注塑件外观表面不平整，影响制品的美观，不能用于外观件。
根据以上所述，模内装饰注塑成型工艺和纤维增强塑料成型工艺均存在各自的优势与不足之处，因此提供一种兼具强化功能和表面装饰功能为一体的注射成型工艺是有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，提高了纤维增强塑料件成型表面的质量和装饰性，满足了塑料制品的性能增强、表面装饰和环保的要求。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，包括以下步骤：
1)根据制成品表面装饰所需的造型图案，进行排版印刷制作薄膜；
2)将印刷后的薄膜依次进行UV固化、热压成型和裁切；
3)将用于注塑制造制成品的各种塑料配料，在共混设备中进行融化；
4)将纤维添加到融化的注塑塑料中，混合均匀后进行挤出造粒；
5)在模具合模前，将成型并裁切的薄膜放入模具型腔中，真空吸附定位；
6)模具合模后，将添加了纤维的注塑塑料的料粒注塑到模具型腔内，待冷却后将模具开模。
按照上述技术方案，所述的薄膜的材料为PMMA或PET塑料片材。
按照上述技术方案，所述的步骤1)中，通过柯式印刷制作薄膜。
按照上述技术方案，所述的步骤3)中，根据注塑塑料的配方，采用质量法配比***精确控制各种塑料配料的组分用量。
按照上述技术方案，所述的步骤4)中，在将纤维添加到融化的注塑塑料前，将纤维剪成一定长度。
按照上述技术方案，所述的纤维长度为6mm～25mm或1mm～3mm。
按照上述技术方案，所述的薄膜的材料层包括由外至内依次分布的UV硬化层、透明薄膜层、颜色图案层、粘结层和塑胶基材层。
本发明具有以下有益效果：
通过将薄膜黏附于制品外观面，制品出模，所述的纤维增强塑料模内装饰注塑成型工艺将塑料制品的表面装饰和纤维增强工艺结合在一起，提高了纤维增强塑料件成型表面的质量和装饰性，满足了塑料制品的性能增强、表面装饰和环保的要求，可同时实现表面装饰功能和强化功能的高效塑料制成品的生产，生产效率高且过程环保。
附图说明
图1是本发明实施例中薄膜的截面示意图；
图2是本发明实施例中薄膜成型的示意图；
图3是本发明实施例中薄膜切边的示意图；
图4是本发明实施例中薄膜嵌入模具型腔内的示意图；
图5是本发明实施例中向合模后的模具注塑的示意图；
图6是本发明实施例中从模具中取出制成品的示意图；
图7是本发明实施例中纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺的流程示意图；
图中，1-热压成型模具，2-片材，3-冲切模具，4-注射成型模具凹腔，5-机械手，6-注射成型模具凸腔，7-注射孔道，8-顶针，9-制成品，10-UV硬化层，11-透明薄膜层，12-颜色图案层，13-粘结层，14-塑胶基材层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图7所示，本发明提供的一个实施例中的纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，包括以下步骤：
1)根据制成品9表面装饰所需的造型图案，进行排版印刷制作薄膜；
2)将印刷后的薄膜按照制成品9的外形依次进行UV固化、热压成型和裁切；
3)将用于注塑制造制成品9的各种塑料配料，在挤出的共混设备中进行融化，形成注塑塑料；
4)将纤维添加到融化的注塑塑料中，混合均匀后进行挤出造粒；
5)在模具合模前，将成型并裁切的薄膜放入模具型腔中，真空吸附定位；
6)模具合模后，将添加了纤维的注塑塑料的料粒注塑到模具型腔内，待冷却后将模具开模。
通过将薄膜黏附于制品外观面，制品出模，所述的纤维增强塑料模内装饰注塑成型工艺将塑料制品的表面装饰和纤维增强工艺结合在一起，提高了纤维增强塑料件成型表面的质量和装饰性，满足了塑料制品的性能增强、表面装饰和环保的要求。
进一步地，所述的薄膜的材料为PMMA或PET塑料片材2。
进一步地，所述的步骤1)中，通过柯式印刷制作薄膜。
进一步地，所述的步骤2)中，UV固化即紫外固化，并通过热压成型模具1使薄膜热压成型。
进一步地，所述的步骤2)中，通过冲切模具3对薄膜进行裁切。
进一步地，所述的步骤3)中，根据注塑塑料的配方，采用质量法配比***精确控制各种配料的组分用量。
进一步地，所述的步骤4)中，在将纤维添加到融化的注塑塑料前，根据制成品9的增强要求将纤维剪成一定长度。
进一步地，所述的步骤5)和6)中，所述的模具为注射成型模具，包括相对布置的注射成型模具凹腔4和注射成型模具凸腔6，注射成型模具凸腔6连接有注射孔道7，用于注塑。
进一步地，所述的步骤6)中，将添加了纤维的注塑塑料的料粒注塑到模具型腔内，待冷却后将模具开模的具体过程中，注塑塑料通过注射孔道7注射至注射成型模具的腔体内，带冷却后，通过顶针8将制成品9从注射成型模具中顶出，并通过机械手5将制成品9取出。
进一步地，所述的纤维长度为6mm～25mm或1mm～3mm。
进一步地，所述的薄膜的材料层包括由外至内依次分布的UV硬化层10、透明薄膜层11、颜色图案层12、粘结层13和塑胶基材层14。
进一步地，塑胶基材层14的材料与注塑的材料相同或性能相近的塑料薄片。
进一步地，制成品9的的主体材料为纤维增强注塑成型加强件。
本发明的工作原理：
一种纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，包括以下步骤：
1)选材：准备聚酯片材2；
2)印刷：再将片材2进行柯式印刷；
3)固化：将印刷好的片材2送入UV固化炉中进行固化；
4)热压：把制作好的片材2送入热压机进行热压成型加工；
5)裁切：根据制品的大小把热压好的片材2用裁刀进行所需尺寸；
6)剪切：将所用纤维剪成一定的长度；
7)共混：将剪切好的纤维与塑料融体进行共混；
8)模内定位：用机械手5将热压成型薄膜动如型腔，通过真空吸附定位；
9)注塑：合模后进行注塑。
10)出模：冷却后出模取出制品，薄膜作为表面黏附与纤维增强零件外观面；
综上所述，本发明提供的一种纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺与以往比较主要有以下技术创新点：
1)、本发明将模内注塑成型工艺用于纤维增强注塑成型工艺，提高纤维增强塑料制品成形表面质量和装饰性，使纤维增强注塑成型部件直接用于成形外观产品。
2)将纤维增强部件用作模内装饰注塑件的主体构架，增强了模内装饰注塑件的各种力学性能，使得外观部件具有优异的力学性能，可代替某些对力学性能要求较高的外观件，如汽车前保险杠结构。
3)采用模内装饰成型技术，图案直接印刷在薄膜上，图案设计可随时变化而无需更换模具，设计灵活，以较低成本快速实现产品多样化。
4)薄膜采用UV硬化层10、透明薄膜层11、颜色图案层12、粘结层13和塑胶基材层14结构，由于注塑过程中塑胶基材层直接和注塑融体接触防止了纤维对图案的冲刷、刺透从而防止冲墨现象。
5)环保，整个工艺过程基本上不产生污染，符合环保要求。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据制成品表面装饰所需的造型图案，进行排版印刷制作薄膜；
2)将印刷后的薄膜依次进行UV固化、热压成型和裁切；
3)将用于注塑制造制成品的各种塑料配料，在共混设备中进行融化；
4)将纤维添加到融化的注塑塑料中，混合均匀后进行挤出造粒；
5)在模具合模前，将成型并裁切的薄膜放入模具型腔中，真空吸附定位；
6)模具合模后，将添加了纤维的注塑塑料的料粒注塑到模具型腔内，待冷却后将模具开模。
2.根据权利要求1所述的纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，其特征在于，所述的薄膜的材料为PMMA或PET塑料片材。
3.根据权利要求1所述的纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，其特征在于，所述的步骤1)中，通过柯式印刷制作薄膜。
4.根据权利要求1所述的纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，其特征在于，所述的步骤3)中，根据注塑塑料的配方，采用质量法配比***精确控制各种塑料配料的组分用量。
5.根据权利要求1所述的纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，其特征在于，所述的步骤4)中，在将纤维添加到融化的注塑塑料前，将纤维剪成一定长度。
6.根据权利要求5所述的纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，其特征在于，所述的纤维长度为6mm～25mm或1mm～3mm。
7.根据权利要求1所述的纤维增强塑料模内装饰注射成型工艺，其特征在于，所述的薄膜的材料层包括由外至内依次分布的UV硬化层、透明薄膜层、颜色图案层、粘结层和塑胶基材层。
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