淺談注塑成型新技術(shù)在包裝行業(yè)的應(yīng)用

摘 要：近年來，多組分注塑成型在包裝行業(yè)被推廣使用。文章主要介紹了單澆口系統(tǒng)、多澆口系統(tǒng)兩方面淺談多組分注塑成型在包裝行業(yè)的應(yīng)用，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)行業(yè)的發(fā)展提供一些借鑒，反供參考。

關(guān)鍵詞：多組分；共注塑；單澆口；多澆口；注塑成型

隨著人們對(duì)注塑制品質(zhì)量外觀等方面要求的提高，越來越多的新型注塑工藝、設(shè)備以及技術(shù)被開發(fā)和應(yīng)用。其中，多組分注塑成型新技術(shù)，在我國應(yīng)用越來越廣泛，是指多種材料或者多色注塑成型，為塑料制品的加工提供了新的可能，即在單次成型中組合兩種或兩種以上材料或顏色，如混色制品、夾心制品、多層制品、多色制品等；其生產(chǎn)可以在一個(gè)工序中完成，而無需其它裝配或機(jī)器外后處理加工步驟。多組分注塑成型是全自動(dòng)過程，具有高度的靈活性，特別適用于大批量生產(chǎn)。如將兩種不同特性的樹脂及顏色，通過單次成型成為一體的雙組分產(chǎn)品，優(yōu)點(diǎn)是可減少成型品的組裝和后處理工序，節(jié)省后工序印刷成本；增加產(chǎn)品的美觀視覺效果，提升產(chǎn)品的檔次和附加價(jià)值；還能利用其中一組分材料的特性增加產(chǎn)品防滑（增加摩擦力）的功能；其中一組分的柔性的樹脂材質(zhì)產(chǎn)品更加符合人體工學(xué)，手感更好；一次成型的雙組分注塑產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定性高，產(chǎn)品變形易控制，成型周期短、產(chǎn)量高，損耗可比包膠注塑低7%，產(chǎn)品制造成本可比包膠低20%-30%。近年來，多組分注塑成型憑借著生產(chǎn)效率高、節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)品附加值大等優(yōu)勢(shì)，在包裝行業(yè)被推廣使用；文章主要分析了單澆口系統(tǒng)、多澆口系統(tǒng)兩方面淺談多組分注塑成型在包裝行業(yè)的應(yīng)用。

1 多澆口系統(tǒng)-多組分注塑成型

多澆口系統(tǒng)指一個(gè)注塑產(chǎn)品上有不少于一個(gè)入澆口，不同組分的材料（顏色）從不同的入澆口填充。多澆口系統(tǒng)從模具結(jié)構(gòu)方面可以分為以下三類。

1.1 退芯（Core back）

退芯結(jié)構(gòu)的模具跟普通的單色模具差異不大，退芯結(jié)構(gòu)的模具增加了一個(gè)在兩種材料（顏色）注塑的過程中相互運(yùn)動(dòng)的密封滑塊，也即在注塑第1種材料（顏色）時(shí)，密封滑塊向前運(yùn)動(dòng)；在不打開模具的情況下，密封滑塊退回原位，然后注塑第2種材料（顏色）并冷卻后，模具打開，取出完整部件。通常，退芯結(jié)構(gòu)的模具不需要大的模板且無旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)簡單。整個(gè)注塑加工并沒有改變?cè)瓉淼募庸すに?，其多用于幾何形狀簡單的零部件，如：密封圈、蓋子和密封蓋等。

1.2 模板或者型芯轉(zhuǎn)動(dòng)（Turning table）

加轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)等，以提供180°往復(fù)旋轉(zhuǎn)功能，使模具產(chǎn)生循環(huán)交替動(dòng)作。此種結(jié)構(gòu)不同組分的材料（顏色）通過不同的澆口是同時(shí)充模的，如兩種材料（顏色）產(chǎn)品，成型時(shí)，（1）第1種材料（顏色）在第1個(gè)循環(huán)周期完成注塑后；（2）模板或者型芯旋轉(zhuǎn)180°進(jìn)行后，第2種材料（顏色）第1個(gè)循環(huán)周期注塑，同時(shí)第1種材料（顏色）進(jìn)行第2個(gè)循環(huán)周期注塑。此種方式在包裝行業(yè)主要在蓋子方面應(yīng)用，如雙色蓋、三色蓋等；目前此種方式還推廣應(yīng)用的另外一種形式是裝配注塑成型，也即一個(gè)產(chǎn)品的不同組件在同一套模具中成型并完成組裝的形式。

1.3 立方模（Cube Mold）

模具有2組定模，動(dòng)模在中間立方體上，每90°有1組動(dòng)模型腔，共4組動(dòng)模型腔。動(dòng)作順序?yàn)椋?st合模，第1組動(dòng)模與第1組定模合模進(jìn)行第1種顏色（材料）注塑；1st開模，同時(shí)動(dòng)模旋轉(zhuǎn)90°，即將已完成第1種顏色（材料）注塑的第1組動(dòng)模轉(zhuǎn)動(dòng)90°到冷卻工位；2nd合模，第2組動(dòng)模與第1組定模合模完成第1種顏色（材料）注塑；同時(shí)第1組動(dòng)模產(chǎn)品在冷卻中；2nd開模，同時(shí)動(dòng)模旋轉(zhuǎn)90°，已完成第1種顏色（材料）注塑的第1組動(dòng)模轉(zhuǎn)動(dòng)到跟第2組定模的同一平面位置；已完成第1種顏色（材料）注塑的第2組動(dòng)模轉(zhuǎn)動(dòng)90°到冷卻工位；3rd合模，已完成第1種顏色（材料）注塑的第1組動(dòng)模與第2組定模合模進(jìn)行第2種顏色（材料）注塑；同時(shí)第2組動(dòng)模產(chǎn)品在冷卻中；第3組動(dòng)模與第1組定模合模進(jìn)行第1種顏色（材料）注塑；3rd開模，同時(shí)動(dòng)模旋轉(zhuǎn)90°，已完成2種顏色（材料）注塑的產(chǎn)品移到取出產(chǎn)品工位；已完成第1種顏色（材料）注塑的第2組動(dòng)模轉(zhuǎn)動(dòng)到跟第2組定模的同一平面位置；已完成第1種顏色（材料）注塑的第3組動(dòng)模轉(zhuǎn)動(dòng)90°到冷卻工位；第4組動(dòng)模轉(zhuǎn)動(dòng)到與跟第1組定模的同一平面位置。通過上面3次開合模動(dòng)作，第1組動(dòng)模進(jìn)行360°轉(zhuǎn)動(dòng)，完成了2種顏色（材料）注塑的產(chǎn)品的成型，后續(xù)繼續(xù)重復(fù)同樣的開合模動(dòng)作得到2種顏色（材料）注塑產(chǎn)品。Cube mold優(yōu)點(diǎn)模具效率比較高，周期僅為普通模具的的2/3；缺點(diǎn)是初期模具/設(shè)備投資高，設(shè)備用特殊配置而且只能配套Cube mold 模具生產(chǎn)；模具精度要求高，模具成本比較高。Cube mold 的特殊應(yīng)用，單材料多次成型，降低周期。例如PET厚壁制品的成型，冷卻慢，材料結(jié)晶，影響透明度；即使不影響透明度，冷卻周期也比較慢，120S左右；材料Cube Mold 分2次注塑成型，產(chǎn)品的周期降低一半，且產(chǎn)品不再有透明度問題（PET 制品冷卻慢，材料結(jié)晶影響透明度）。

2 單澆口系統(tǒng)-多組分共注塑成型

單澆口系統(tǒng)指一個(gè)注塑產(chǎn)品上只有一個(gè)入澆口，不同組分（顏色）的材料從同一個(gè)入澆口填充，即共注塑。單澆口系統(tǒng)按照材料填充的方式可以分為以下兩類。

2.1 交替注塑成型

交替注塑成型指將兩種不同顏色的同一塑膠組分交替注入同一型腔，進(jìn)入模具之前，兩種顏色都置于一個(gè)特殊混合噴嘴中，表面花紋/色彩通過交替注射形成， 兩種顏色可以有目的地來混合配置。影響最終顏色的因素包括：循環(huán)順序、成型零件的設(shè)計(jì)、澆口的位置，以及材料的流動(dòng)特性。此種方式主要應(yīng)用需要花紋式包裝的產(chǎn)品。

2.2 三明治式注塑成型

三明治注塑成型是指將一種中間材料注入到外表層內(nèi)部。具體過程如下：（1）在型腔部分空間注入外表層的材料；（2）將中間組份通過第一種材料注塑到其內(nèi)部中心；（3）用第一種組份在澆口位置進(jìn)行密封。這樣，可以防止表面出現(xiàn)核芯材料，同時(shí)，清除澆口系統(tǒng)中的第二組分，以備下次注塑第一組分。根據(jù)三明治注塑成型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，包裝行業(yè)主要有以下應(yīng)用：（1）Soft-Touch 效果的產(chǎn)品：產(chǎn)品外表層材料使用柔軟手感的材料，中間夾層使用普通的較硬的材料。（2）低成本產(chǎn)品：產(chǎn)品外層采用新料，外表亮麗，中間夾層使用再生料或者低成本材料，節(jié)約成本。（3）漸變色瓶：瓶口到瓶底顏色逐漸過渡，瓶子顏色效果就是漸變色，此種主要應(yīng)用的高檔包裝方面，如化妝品包裝。（4）功能瓶：根據(jù)化妝品、食品、藥品包裝需求不同，有特殊功能包裝的瓶子需要具有阻隔CO2、O2、紫外線、水汽等功能要求。如碳酸飲料，儲(chǔ)存過程需要防止CO2揮發(fā)，避免影響口感；在瓶子的中間層使用PA材料當(dāng)阻隔層能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存過程中阻止CO2揮發(fā)。如食品類包裝，需要保鮮，則需要隔O2，在瓶子的中間層使用EVOH材料當(dāng)阻隔層能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存過程中阻止離O2滲進(jìn)瓶子中，達(dá)到保鮮的目的。此類功能瓶主要是在生產(chǎn)瓶胚時(shí)，利用多組分的共注塑成型，使最終的瓶子具有特殊的功能效果。

隨著多組分注塑成型的推廣應(yīng)用，未來裝配注塑、厚壁制品、以及需要特殊功能的制品等將會(huì)更多的選擇使用上述介紹的多組分注塑成型的成型方式。