在如今“顏值為王”和追求高品質時代,“色彩革命”正在深刻影響著整個家電、汽車等領域的流行趨勢,加上環(huán)保、低VOC也開始成為衡量產品性能的一個重要指標,免噴涂材料的研究與應用已經成為家電、汽車、3C、日用品等領域的“新寵”。
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什么是免噴涂材料
免噴涂材料,是一種可直接注塑、無需噴涂就能實現(xiàn)多彩外觀效果的材料。在塑料原料中直接添加有色顏料(金屬粉、礦物質粉或其他染料),然后直接通過注塑或者擠出加工成不同的塑料制件,這些制件本身就帶有不同效果的顏色,其表面無需再進行噴涂處理。由于減少了“噴涂”這一環(huán)節(jié),免噴涂材料更環(huán)保、成本更低,為企業(yè)省時省力。
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免噴涂材料的特點
1、超高光澤,亮麗炫彩:設計自由度大,可以呈現(xiàn)不同顏色,不同效果的亮麗外觀
2、生產工藝簡便:可通過直接注塑,實現(xiàn)特殊珠光、金屬光澤、閃耀、炫麗的外觀,不需表面修飾,生產效率提升
3、?環(huán)保:少了噴漆環(huán)節(jié),可以避免油漆及噴漆過程產生的VOC,環(huán)保無污染,降低環(huán)境負擔
4、節(jié)約成本:免去噴涂工藝,無需后處理,良品率高,與噴涂相比,綜合成本降低20%~50%
5、耐化學溶劑:采用特殊助劑,明顯改善了材料的耐化學品性能
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免噴涂材料的種類
按基材分類:
按表現(xiàn)效果分為:珠光系列、金屬系列、大理石系列和聚光系列。
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免噴涂材料的應用
在家電領域,免噴涂材料的應用已經日益廣泛和成熟。目前,家電領域常用的免噴涂材料有ABS、PP和PC/ABS等,主要應用在液晶電視面框、空調和洗衣機面板、吸塵器外殼和飲水器等。
在汽車領域,免噴涂材料主要以高光和金屬效果的應用為主。高光免噴涂材料主要有PMMA/ASA、PC和ASA,他們主要應用在汽車控制面板、格柵、擋泥板等部件。金屬光澤效果的免噴涂材料主要以PP、ABS、PC/ABS、PMMA、PA為主,可以替代電鍍塑料,用于汽車保險杠、踏板、行李支架等制件。
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工藝難點
1、材料相對容易降解
由于樹脂中添加了特殊顏料、金屬顏料等,在材料的加工過程中,在溫度和剪切力的作用下,金屬顏色容易充當催化劑的作用,引起材料降解,造成制品表面產生氣痕或銀絲、甚至是表面氣孔及材料發(fā)黃降解等不良現(xiàn)象。
2、金屬顏料容易沿剪切方向排布
注射速度過高造成剪切過大,金屬顏料將沿著剪切方向進行排布,使產品表面產生熔接痕和流痕,影響產品外觀。
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工藝要點
1、選擇合適的鋁粉
采用規(guī)則的球型鋁粉對光線的反射較為均勻一致,主要發(fā)生鏡面反射,表面具有高亮度及光澤度。一般而言,鋁粉的形狀越不規(guī)則,尺寸越大,其閃爍效果越明顯。隨著鋁顏料含量的增加,顏色逐漸加深,一般添加范圍為1%-4%。
2、合理的顏料配方組合
采用相容性好和能夠增加流動性的助劑,確保顏料和樹脂充分混合及均勻分布。
3、干燥控制——含水量5%以下
免噴涂材料與大多數(shù)材料一樣,會吸收空氣中的水汽。在成型加工前必須進行干燥,否則可能導致制品表面銀絲和水花以及影響制品表面光澤。通常要求干燥后免噴涂材料含水量控制在0.05以下。
例如,對于ABS基材的免噴涂材料,干燥溫度通常為70℃-85℃,干燥3-4小時。溫度過高容易引起材料性能降低;溫度過低、干燥時間不夠,樹脂含水率過高,制品表面容易產生氣痕。
4、注塑溫度——中低溫注塑
由于免噴涂樹脂中添加了金屬顏料,在螺桿的高剪切作用下,容易引起金屬顏料的變色。因此,免噴涂材料成型溫度設置原則是在確保材料充分塑化前提下,盡量使用中低溫度注塑,以防止材料降解。
例如,以ABS為基材的免噴涂材料加工溫度為210℃-230℃。溫度過高,材料發(fā)生降解,制品表面產生氣痕。
5、注塑速度——中速分段階梯式控制
在注塑時,選擇注塑速度主要考慮制品的外觀、模具的排氣以及注塑機型腔內樹脂流動的阻力。較快的注塑速度一般會使熔膠流程加長,適合充填薄壁制品,并形成較好的表面光潔度和表面效果。
6、注射壓力——選擇較低的注射壓力
注射壓力是為了克服熔體在流動過程中的阻力,給予熔體一定的充填速度及對熔體進行壓實、補縮,以保證充填過程順利進行。實際注塑壓力跟許多變量有關,如:熔體溫度、模具溫度、制件幾何形狀、壁厚、流動長度,以及其它模具和設備情況。
通常,最好選用能滿足性能、外觀和注塑循環(huán)的較低壓力。同時要關注實際注塑峰值壓力與設定值的差異。一般情況下,合適的保壓壓力為注射壓力的60-80%。
7、較高的模具溫度
模具溫度直接影響最終制品的表面光亮度、熔接線及其強度等。使用高的模具溫度可以增加材料流動性,獲得較高的結合線強度,并且能降低成型制品內應力,使其耐熱性和耐化學品性更好,同時提髙熔膠對模具表面的復制性,提髙制品光澤度和特殊色彩效果。
為了達到理想的表面質量效果,在使用金屬顏料時,應盡量采用較高模溫。對于ABS作為基材的產品,模溫通常為70-90°C。
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