淺談雙色注塑機的技術應用

單燕飛

(國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心， 廣東 廣州 510530）

0 引言

20世紀中葉，國外一些先進企業就已經開始開發和應用雙色注塑技術。而有些國家更是進一步研究多色注塑技術，有利于提高雙色注塑制品的生產效率。然而目前，雙色注塑技術在我國只是處于研究與應用的階段，因為進口設備價格高，注塑工藝和模具結構比較復雜，使得雙色注塑技術在我國的市場應用范圍并不廣泛。通常情況下，我國制造廠商是利用其他替代工藝技術進行雙色產品生產，該現狀限制了我國塑料產業的發展，因此，研究雙色注塑機的技術應用顯得尤為重要。

1 簡述雙色注塑技術

雙色注塑又稱為順序疊層注塑與雙料注塑，其屬于多組分注塑的范疇，是將兩種不同性質（如硬質塑料和軟質塑料）或不同顏色的塑料在兩個料筒內分別塑化，再注入模具型腔，成型出具有兩種顏色的塑料制品。該工藝技術的應用，使產品具有不同的力學性能或者不同的視覺和觸覺。

在日常生活中，常見的雙色塑料制品有家用電器、雙色按鈕、摩托車前、尾燈燈罩、牙刷、汽車內、外飾件、雙柄型電動工具、旱冰鞋等。雙色注塑技術的應用為用戶帶來了視覺和觸覺的享受。因為雙色注塑由兩種材料按照相關順序注塑，這兩種材料在物理作用和化學作用下，擁有更高的外觀質量與更強的變形性能。但是雙色注塑技術在實際應用過程中，兩種材料發生化學（物理）作用，外觀質量與變形性能會降低。這就要求對優化雙色注塑機的工藝參數進行探究。該工藝參數包括模具溫度、保壓壓力、注射速度、熔體溫度等。而優化模具結構也是決定雙色注塑制品質量高低的又一個因素。這就要求研究人員從流變學角度對工藝參數進行數值模擬分析，研究雙組分注射對體積收縮所產生的影響[1]。

此外，雙色注塑已經被應用在多種物料中，利用雙色注塑技術能夠提高產品的美觀度與功能性。然而，現階段我國雙色注塑機的市場銷售情況并不理想。主要是因為雙色注塑機的生產成本明顯高于單色機，且模具的設計較為精密復雜。我國一些要求較低的制品廠利用二次成型、人工裝嵌成型工藝（即假雙色工藝）進行生產，從而限制了雙色注塑機的推廣應用。

但是由于包膠模具生產假雙色塑料制品存在質量等多方面的缺陷，而雙色注塑能完全取代包膠模具生產，且雙色注塑有著更好的產品質量及生產效率，這使得一些加工企業逐漸將目光投向推廣應用雙色注塑設備方面。我國的加工企業以往多是選購進口機種，如今則已經選擇國產機種。其原因有兩條：其一，進口機的成本較高，后期維修服務不便，難以滿足部分特殊要求；其二，因為國產雙色注塑機和大型機種等特殊的設備得到了更大程度的發展，雙色注塑機的技術水平和加工組裝質量已經達到了國際水平，能夠滿足客戶的特殊要求，同時還能夠降低企業成本，提高競爭優勢[2]。

2 雙色注塑機的技術應用及前景

2.1 雙色注塑機的技術應用

國際上，德國ARBURG、恩格爾電機股份有限公司、Ferromatik Milacron公司等國際知名公司在多組多色注塑機的研發與應用方面有著較大的貢獻，并在中國已經開設了多家分公司，為中國內部注塑機制造行業的發展增添了新的競爭活力，也給國內注塑設備制造商帶來了壓力。

近年來，隨著國內工業產品和消費品行業對多組分制品的需求量逐漸增加，使得雙色注塑技術成為了研究重點，特別是與人們日常生活息息相關的汽車消費品與家用電器行業，例如：創維、海爾等家電制造廠商，延鋒偉世通、李爾、江森自控等汽車零部件制廠，均在研發和應用雙色注塑技術。目前雙色注塑技術已經能夠滿足兩種或兩種以上顏色塑料的結合要求，制品精度高，制品外形美觀[3]。

不同制造廠對于雙色注塑機提出了不同的要求。例如：富強鑫公司作為早期研發雙色注塑機的制造廠之一，在開發和應用雙色注塑設備上有著自身的優勢特點。我國對于雙色注塑機的技術應用已經積累了一定的技術經驗，廠家在雙色和夾層混色成型領域積累了較為豐富的銷售經驗，已經開發和應用了電動式雙色注塑機、轉軸式雙色注塑機、轉盤式雙色注塑機、混色式雙色注塑機、夾層式雙色注塑機等B系列精密雙色機，并形成了FB—C、FB—T、FB—R三大系列十多種規格，而鎖模力范圍由140 t發展到1 000 t。

我國的雙色注塑機應用直角式結構，安裝了獨立的副射臺安裝油泵、馬達、控制系統、射膠裝置，確保機器能夠隨時采取單物料生產方式，操作簡單；鎖模部分模板通過有限元分析，利用的是優質型球墨鑄鐵制造而成，尾板和二板則利用的是鉸耳連接，累計誤差減少，整機剛性增加，機板使用時間延長。對于注射部分則是采用耐磨性能強的氮化熔膠螺桿和料筒，利用電子尺來控制射膠位置，利用射膠流量閥來帶動位置反饋，從而保障注射速度的重復性與精確度[4]。

此外，雙色注塑機在汽車零部件的生產，節能燈頭的制造，高爾夫球的生產，眼鏡支架鼻托的制造，LED支架的制造等金屬體制品成型操作中得到了廣泛應用。我國雙色注塑機的技術應用已經實現了全自動化操作流程，效率高，成本偏低，機臺耐用，表面美觀，鍍鉻防銹，動力部分則利用的是油壓馬達，也可以按照客戶對產品的具體要求安裝更高的配置[5]。

2.2 雙色注塑機的技術應用前景

雙色注塑機的不斷創新，使得雙色注塑技術也在逐漸改進與完善。歐美廠商的雙色注塑成型設備發展已經趨于成熟。在今后的開發與應用過程中，雙色注塑技術將會和其他技術相結合，為制造廠商帶來更多的經濟效益。例如：圓盤式（轉盤式）雙色注塑機在汽車制造行業中的應用，彩色儀表板的生產等，提高了汽車的外形美感，增強了耐刮擦性能，同時還降低了成本。

此外，在今后的研究中，加強對同步注射成型技術的研究與應用；減少廢品數量；減少以往注射成型后的二次加工以及裝配流程等[6]。雙色注塑技術的發展及雙色注塑機的改進帶來了更為復雜的多色注塑，從而引領多色注塑機的研究和發展。

3 結語

人們對色彩豐富且高質量的塑料制品需求量越來越大，使得注塑行業逐漸加強對高質量、高性能的雙色產品或多色產品的研究。在今后的實際生產中，中國注塑行業應當借鑒國外先進雙色注塑技術，加強學習和研究，不斷創新雙色注塑技術，不斷探究更加符合實際要求的雙色模擬理論，從而研發出適合本國生產要求的先進的雙色注塑機。

[1]李謨樹. 基于活動型芯的雙色鏟基注塑模設計[J]. 工程塑料應用，2011，04(10)：330～331.

[2]馮剛，田雅萍，張朝閣，等. 雙色注射成型技術研究進展[J].工程塑料應用，2014，08(10)：201～202.

[3]橡塑技術與裝備[J]. 2004，05(30)：38～38.

[4]胡開元. 雙色注塑技術及其應用研究[D]. 江蘇：江蘇大學材料加工工程，2010.

[5]楊衛民. 從Chinaplas 2009看注射成型技術新進展[J]. 中國塑料橡膠，http://www.new maker.com.2009.7.

[6]張友根. 功能化注塑機的科學發展研究及自主創新（下）[J].橡塑技術與裝備，2014，12(15)：55～56.