厦门睿固精密件有限公司？陈志光
作为电子行业的坚强后盾，电子产品注塑工艺也得到了日新月异的发展。本文重点介绍电子产品的注塑工艺特点，以及常见缺陷的解决方案。
Injection molding is the cornerstone of electronics products. R&D led to better injection technologies that help to eliminate the defects usually seen during the production process.
通过改变浇口的位置以及流道形状，我们成功的将熔接线位置移动到强度比较高的位置，避免在使用过程中出现断裂等问题。
电子科技工业已有80多年的历史，但是在20世纪40年代前发展较慢，90年代以来得到了飞跃发展。高速发展的大环境也促使电子产品的生命周期越来越短，更新换代越来越快。作为电子行业的坚强后盾，电子产品注塑工艺也得到了日新月异的发展。
电子行业注塑工艺特点是：1. 产品的外观要求高，精致的外观成为许多产品在激烈竞争的市场环境中生存下来的比较重要的因素。2. 产品的功能要求高，比如iPhone等目前市场主流的电子产品都朝着轻、薄、小且结实耐用的方向发展，所以对于产品的强度等性能就显得越发的重要。3. 产品的精度要求高，电子产品都是多原件组合的，随着产品越做越小，对于产品的精度要求也相比之前要高很多。
在以上“三高”的大前提下，电子产品的工艺调试也形成了这个行业独特的特点，熔接线、气痕、缩水、内应力、尺寸、翘曲变形等异常是电子行业中最为常见的工艺异常。目前比较受行业认可的工艺调试流程是：模流分析（CAE软件）出产品可能存在的问题点—开模、试模—工艺参数标准化—生产调试。接下来，我们针对如何规范以上的工艺调试流程来解决常见的工艺问题。
模流分析
在模具评估阶段，模具厂或者相关的工程部门最好能够采用模流分析软件对产品进行一个综合分析。通过模流分析软件可以预见性的发现一些问题，比如：熔接线、困气、缩水、翘曲变形以及模腔压力等。
以手机外壳的熔接线为例，通过软件我们可以明确的知道熔接的位置，因为产品结构、浇口位置等因素的制约，我们无法避免熔接线的产生，但是可以通过改变浇口的位置或者流道的形状、尺寸来改变熔接线的位置。通常，我们会尽量避免让熔接线出现在产品强度比较薄弱的位置，同时可以在后续的开模阶段通过在熔接线位置增加排气片等相关的模具改善来提升熔接的品质。
模具制造及试模阶段
在模具制造和试模阶段也有一些注意点，比如模具材质的选用、水路的排布、顶针的排布以及模具与注塑机配合的浇口套的R度、顶出孔尺寸、定位圈尺寸等都需要细致考虑。
我们以顶针的选用为例，通过模流软件分析，我们可以知道哪些位置需要排布顶针，但是在实际排布中我们要尽可能的考虑顶针的寿命，能够使用大的顶针尽量用大的，能够使用台阶形式加强顶针强度的也要进行相应的改善。总之，通过模具相关的细节的关注和优化，能够大大降低在生产中的异常出现的频率。
在模具的试模阶段，试模的技术人员要通过调整工艺参数来验证模具与设备的匹配度、工艺参数窗口的宽窄、工艺的一致性和再现性等。试模技术员通常要具备较高的工艺能力和模具方面的知识，因为在新品试模过程中会出现不同的问题，只有在新模导入阶段把这些问题都彻底解决才能确保后续生产阶段的稳定性。
参数的标准化管理
工艺参数的标准化存储管理是目前许多注塑设备都拥有的功能，但是也许很多同行会认为参数的标准化管理并不是太重要，觉得只要注塑技术人员的个人能力比较强就可以很快的调试好参数开机生产。然而，我个人比较倾向于工艺参数的受控管理，因为许多工艺异常是通过外观和尺寸测量很难发现的，比如说产品的内应力问题。
目前多数电子产品的主件都需要进行喷涂、丝印、烫金、电镀等后道加工处理。当产品的内应力太大时，产品喷涂后烘烤过程中内应力释放会致使漆膜、电镀膜的开裂，造成外观不良。同时还有一些特殊的材料在生产出来后的一段时间内还会伴随着结晶、吸水等问题，会导致一段时间后产品的尺寸和性能发生变化。所以，在电子行业参数的标准化管理还是很有必要的。
通过标准工艺参数的管控，可以提升技术员调试的效率，也可以确保产品的批次与批次之间的一致性。
常见异常的工艺调试
前面我们介绍了生产前的评估和参数管控的方法，接下来我们要重点针对几个常见异常在生产中的工艺调试方法做一个详细的介绍。
浇口气痕
浇口气痕可以说是电子产品中最常见的工艺缺陷，其产生的原因是塑料在填充的过程中经过浇口时整体的填充速率比较快，造成浇口位置的熔体破裂而形成的。浇口气痕的危害：如果是无需后道加工的成品，气痕会直接影响产品的外观；如果是需要后加工的产品，那么在喷涂或电镀过程中会形成喷涂区域油漆的异色等问题，严重影响产品的外观品质。
解决方案：1. 模具设计阶段采用搭接形式等抗冲击型的浇口形式，或者把浇口设在非外观面。2. 采用多级注塑工艺，通过浇口位置降低填充的速率，等平稳过浇口后再适当提高填充速率 。
熔接线
熔接线也是比较常见的工艺问题，其产生原因是两股料在汇合时流动的方向不一致，同时材料经过模具后流动波前温度下降，导致汇合的熔接线比较深。熔接线的危害有：影响熔接位置的强度容易断裂，另外还会影响喷涂等后处理的合格率，较薄的漆层无法覆盖较深的熔接线。
解决方案：提高材料的温度，同时提升模温，增加熔接位置的排气。通过以上工艺优化可以提升熔接品质，让熔接线看起来相对较浅。
内应力
内应力虽然是看不见的问题，但是在喷涂过程中会大大影响喷涂合格率。解决内应力的方法，我们要通过降低保压等工艺参数，减少分子链的取向问题。有些无法彻底解决的内应力可以通过退火等后处理工艺，来消除应力取向，提升喷涂、电镀工艺的合格率。
产品翘曲
产品翘曲变形在手机、笔记本等产品上显得尤为突出。其产生原因比较复杂，产品的冷却不均、几个浇口的流动不平衡造成局部的应力集中、开模时模具的脱模斜度不够、顶出不平衡都有可能会造成翘曲问题。所以在生产中要注意几点：1. 通过短射调整进胶的平衡；2. 模具的水路连接要考虑模温均衡的连接方式；3. 开模不顶出时，产品不能有拉扯；4. 顶出平衡的顶针排布模式。
困气
电子产品通常都会有多个浇口，为了考虑流动平衡，有可能在产品的某些位置形成困气的死角。那么我们在开模阶段要在困气位置加排气片，生产过程中要定期下模保养模具，另外，要注意在困气位置降低填出的速度和压力，避免在高压快速的填充下局部空气压缩升温，造成困气位置的烧焦。此外，在模具设计阶段要尽量避免一些尖锐角的产生，因为这些结构很容易造成死角位置无法排气。有些单浇口的产品因为自身结构的问题也会产生困气。
如图所示产品，我们需要通过多级注塑工艺，进行分段注塑调试，可以改变材料流动的形态。彻底的解决方案是，改变浇口的位置，比如将浇口改到底部中心位置。
产品翘曲变形在手机、笔记本等产品上显得尤为突出，其产生原因比较复杂
除了以上介绍的几种常见缺陷外，电子产品注塑件还存在如欠注、飞边、气泡等等所有注塑件都存在的问题，在此就不在一一列举。从电子行业的需求来看，精致的外观、优越的性能是整个行业发展的大趋势。
除了以上提及的这些缺陷的解决方法外，我觉得有必要在此总结下电子产品注塑件中还用哪些特殊的成型工艺。
新型注塑成型工艺
电子行业除了采用传统的注塑成型外，还有其他一些注塑成型模式的应用。
多色注塑，满足一个塑件多种颜色、多种材料，通常用在按键、耳机孔塞等产品的加工上。
气体辅助注塑，如电视、空调等大型注塑件的筋条、螺丝柱位置的缩水问题采用传统的注塑基本上是无法彻底解决的，采用气体辅助可以很好解决缩水的问题，同时还可以节省材料，让电器更轻便。
高光注塑，许多产品如液晶电视的前面板，传统工艺都需要喷涂，但是采用高光注塑后可以大大地提升塑件表面的外观品质达到面喷涂的目的，提升产品的加工竞争力。
结构发泡，结构发泡工艺可以成型一些音箱等元器件，通过气辅配合发泡剂可以控制塑件内部的发泡程度，达到提升音效品质的目的。
LDS工艺，在手机天线等元器件中应用最为广泛，通过激光激活塑料中的铜层，可以替代传统的金属镶件包胶工艺，大大减小塑件的尺寸，满足多种特殊场合的应用。
电子行业的飞速发展，带动了注塑产品在该行业的需求。但是在日益激烈的市场竞争环境中，只有通过不断的优化注塑产品的生产工艺流程，不断提升产品的外观、功能、尺寸、配合等各方面的综合制程能力，才能跟上行业发展的需求，在竞争中激流勇进。
文章来源:CPRJ 中国塑料橡胶
刊登日期：2013.04.01《CPRJ 中国塑料橡胶》- 2013年4月号
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