汽车塑料装饰件模内层压的应用
慧聪网塑料讯：在汽车塑料装饰件制品中，模内层压技术占据着一席之地。成型厂家可以从众多实现人工和其它成本节省的工艺技术里作出选择。
在将织物或毯层压到模具内塑料基层之上的几种方法之中，低压成型是基础。这些模内层压技术所利用的成型压力不高于1000psi，很柔和地层压外部材料。各种加工技术利用到种类繁多的设备，包括合模类型不同的卧式和立式注塑机，以及立式冲压机，和沉积熔体的可移动挤出机。
为什么模内层压技术越来越多地应用于汽车内饰件呢?在通常是坚实形态的塑料上添加一薄层，能加强外观，并提高柔软触觉和质地。同传统出模后层压相比，一步法模内层压(或“衬垫成型”)的优点包括不再需要多个工艺步骤和肮脏的粘接剂、劳力和制件处理的减少、以及获得比粘接剂能提供的更强的熔体粘接。与传统注塑相比，降低合模吨位要求的能力使可以利用较小的压机，并节省在机器建造上的支出。较低的压力消除了对厚台板的需要(总而言之，机器供应商们预测他们的模内层压系统与传统方法相比，生产成本降低了15%-30%。
模内层压在将外层材料粘接到硬质基层之前通常不需要预成型外层材料。预成型对于深度拉伸仍是可行的。
成型厂家应当预计到模内层压的循环周期会略长。但是出模的制成品可以对此进行补偿。新的模内切割工具可以消除层压制品的二次修整，这是(Battenfeld)注塑技术公司的低压成型技术主管HelmutEckardt所介绍的。
一个例外是毡层贴合，这种较厚的材料难于在模内被切割，多数情况下仍然需要出模后修整。
模内层压在欧洲已经非常成熟了，那里的汽车件生产商们利用它来牛产门板、方向盘、仪表板套形箱膝垫、后架、车顶盖和车箱衬垫。美国Krauss-mafia公司的总经理Ralf Liese说这些优点在欧洲已经得到了认可。 但情形在美国就不同了。门饰件是模内层压在汽车领域占决定性的应用。层出不穷的应用出现在仪表板、座椅和后货架之中。
闭模还是敞模?
模内层压技术正在范围扩散。至少有八家机械制造商提供经过改良的各种款式的模内层压设备，它们是Battenfeld 、Dieffenbache、 Engel、Husky、 FerromatikMilacron、 Hettinga、Krauss-Maffei和Ube。一些新技术可以使用传统压机，所以成型厂家不需要购买专用的机器。例如Milacron，它提供非专用元件，使用户能在传统压机上以低压进行操作。
模内层压技术可以分成两大类：闭模或者敞模。它们可以应用注射、注压、或者压塑技术。Hettinga技术公司是美国商业化利用低压成型工艺的公司，其总裁Jeanine Nettinga说：“很多都有赖于制件尺寸、外层材料和基层的厚度。”高温和高压会在对着浇口位置的外层材料上形成“耀点”，所以外层材料可能需要一些类型的稀松布或阻隔材料。
这个阻隔层会使制件的成本更高，但它也会给成型厂家在其希望采用的模内层压方法上以更多的选择。当其冲的是，利用不含阻隔材料的泡沫衬垫外层材料需要注射／压铸或开模工艺。如果注射树脂，这种双层泡沫(TPO外层和泡沫衬垫)会分解。如果使用三层结构(外层材料、泡沫和保护性PP衬垫)，那么任何开模或闭模模内层压就都可以被利用。
闭模技术
Hettinga开发出叫作“内成型”工艺的闭模工艺，通过精确描述注射参数，防止对层压材料的损害。“内成型”工艺融合了Hettinga的反力成型(1FM)技术，它确定出当熔体进入模穴时的速度和压力Hettinga的IFM软件控制着工艺运行时的4000多个点的注射压力、速度、螺杆转速和背压。
Hettinga近研究出一种特别的模内层压工艺，它使用户能在一步内生产具有达三种不同外层材料的制件。这种三合一的工艺是针对侧门饰件的，它在面板顶端有柔软触觉的表面，中间有装饰性纹理，在底部有毡层。此工艺完全消除了二次操作，产生的废料也很少。它能防止不同的外层材料在注射时移动，并形成光滑、无污点的制件。
因为所涉及到的低压，Hettinga也提供具有该公司白行锁合模具的模内层压选择，无需锁合工位。围绕模具的小型套筒提供了闭合压力。
压力控制注塑(CPM)是由Andover工业公司为卧式注塑机而开发的一种闭模技术，提供给戴姆勒・克莱斯勒、福特和通用汽车等公司。Andover公司在八十年代采购低压成型设备，但由此开始的工艺改进使该公司设计和制造自己的机器和专用控制器。Andover的系统利用了Milaeron的机器。
改造后以更快地生产大型层压制品。该系统利用了单注射装置提供的一对双台板锁模装置。Andover不想在等待成型冷却时有材料在套筒内烧起来，所以他们把注射装置设计为具有两套锁模装置。将注射装置与锁合装置分开是一个重大的设计突破，能将一宽台板锁模装置与较小注射装置配合，以更好地控制。
通过机械手将外层材料放置于模穴内，并被锁合托架顶到位。托架被安装在模具的外部，所以需要特别的层压材料需要一些二次修整，但是当将模内的外层材料和基层粘合一起时，因为不需要使用粘合剂而产生了较好的层压效果。为了获得稳定而严格的工艺控制，Andover关注于注射时螺杆位置的数字控制和浇口。Andover利用了标准的带阻隔层的3mm外层材料来保护展示面。
Andover公司利用此方法来成型大至40x36x7in的内饰件。门面板，膝垫，座椅靠背是用压力控制注塑(CPM)制成的一些部件。Andover为通用汽车公司的大卡车的计划生产几百万件制品。
巴顿菲尔公司在2001年的德国K展上展示了其获得的针对模内层压的新技术，这种闭模技术通过激光从一卷织物外层材料上切割模样出来，消除了二次修整。巴顿菲尔的机械手把织物放置于由德国Summerer公司制造的模具中。通过一特定装备将织物夹合到位，确保定位正确。经过改良的巴顿菲尔HM系列液动压机有一个附属的注塑器，它成型了TPV材料的密封圈。模内的切割机械会把任何多余的材料修除掉。
敞模方法
三家公司提供敞模式方法来进行模内层压。优点包括不含成型压力和焊缝线。
Engel的立式锁模工艺Tecomeh实现了镶嵌成型，能进一步减少后续操作。这种注射装置通过一特定沉积头，连续不断地将熔体挤入到低位的半模内。伺服驱动控制着x，y和z轴的模头运动，实现均匀的熔体分布。熔体在800psi的压力以下被挤出，并由Engel的桥型液动锁模装置在低压下成型。这套系统利用了高分辨率的位置感应器来作锁模定位。Engel的自动机械手被结合到机器之中，以顺利而精确地定位嵌件。对于普通压机或无肘节式压机也有Tecomeh的卧式类型。
Dieffenbacher是一家立式压塑机生产商，它开始时为成型由纤维增强基层支撑的汽车外饰件开发出了熔体压塑技术。其所具有的可移动挤出器把熔体通过缝合模头加入到低位的半模之中。挤出模头然后从压塑机回缩，外层材料可手动或自动地沉积在模穴内。接着制件在低压下被夹合。这套系统能每周期生产四个制件，并甚至在大型制件上留下稳定的柔软触觉。
Krauss-Maffei的Decoform工艺是适合用于卧式注射压塑机的注射压塑方法。它需要在传统机器上增加专用软件。这个装置的主要特色是一个集成式机械手，它能插入外层材料，并从模内取出完成品。
加工细节
在选择工艺之时，热量是一个考虑因素。在浇口区域有和热量相关的问题，它对外层材料起着作用。外层材料会有多长时间承受注射的热量，注射速度或快或慢会对表层产生怎样的作用呢?连续的阀浇口可能有助于减少热能方面的问题，但在填充时表层被拉伸，会有可能产生折皱。Engel正在就此问题进行广泛的研究。
冷却是另一个重要事情。外层材料起着绝缘层的作用。所以获得有效的模内冷却是保持低周期时间的诀窍。可以调节冷却水来使整个模内的热传递速率均衡。因为外层材料使模内冷却效果不平衡，所以消除制件变形是要之事。
还必须消除滑动或抬升，它们会在制件表面形成线道。将外层材料放置于模穴一侧意味着所有的其它功能，包括热流道岐管和阀浇口系统都必须位于模芯一侧。
在将织物或毯层压到模具内塑料基层之上的几种方法之中，低压成型是基础。这些模内层压技术所利用的成型压力不高于1000psi，很柔和地层压外部材料。各种加工技术利用到种类繁多的设备，包括合模类型不同的卧式和立式注塑机，以及立式冲压机，和沉积熔体的可移动挤出机。
为什么模内层压技术越来越多地应用于汽车内饰件呢?在通常是坚实形态的塑料上添加一薄层，能加强外观，并提高柔软触觉和质地。同传统出模后层压相比，一步法模内层压(或“衬垫成型”)的优点包括不再需要多个工艺步骤和肮脏的粘接剂、劳力和制件处理的减少、以及获得比粘接剂能提供的更强的熔体粘接。与传统注塑相比，降低合模吨位要求的能力使可以利用较小的压机，并节省在机器建造上的支出。较低的压力消除了对厚台板的需要(总而言之，机器供应商们预测他们的模内层压系统与传统方法相比，生产成本降低了15%-30%。
模内层压在将外层材料粘接到硬质基层之前通常不需要预成型外层材料。预成型对于深度拉伸仍是可行的。
成型厂家应当预计到模内层压的循环周期会略长。但是出模的制成品可以对此进行补偿。新的模内切割工具可以消除层压制品的二次修整，这是(Battenfeld)注塑技术公司的低压成型技术主管HelmutEckardt所介绍的。
一个例外是毡层贴合，这种较厚的材料难于在模内被切割，多数情况下仍然需要出模后修整。
模内层压在欧洲已经非常成熟了，那里的汽车件生产商们利用它来牛产门板、方向盘、仪表板套形箱膝垫、后架、车顶盖和车箱衬垫。美国Krauss-mafia公司的总经理Ralf Liese说这些优点在欧洲已经得到了认可。 但情形在美国就不同了。门饰件是模内层压在汽车领域占决定性的应用。层出不穷的应用出现在仪表板、座椅和后货架之中。
闭模还是敞模?
模内层压技术正在范围扩散。至少有八家机械制造商提供经过改良的各种款式的模内层压设备，它们是Battenfeld 、Dieffenbache、 Engel、Husky、 FerromatikMilacron、 Hettinga、Krauss-Maffei和Ube。一些新技术可以使用传统压机，所以成型厂家不需要购买专用的机器。例如Milacron，它提供非专用元件，使用户能在传统压机上以低压进行操作。
模内层压技术可以分成两大类：闭模或者敞模。它们可以应用注射、注压、或者压塑技术。Hettinga技术公司是美国商业化利用低压成型工艺的公司，其总裁Jeanine Nettinga说：“很多都有赖于制件尺寸、外层材料和基层的厚度。”高温和高压会在对着浇口位置的外层材料上形成“耀点”，所以外层材料可能需要一些类型的稀松布或阻隔材料。
这个阻隔层会使制件的成本更高，但它也会给成型厂家在其希望采用的模内层压方法上以更多的选择。当其冲的是，利用不含阻隔材料的泡沫衬垫外层材料需要注射／压铸或开模工艺。如果注射树脂，这种双层泡沫(TPO外层和泡沫衬垫)会分解。如果使用三层结构(外层材料、泡沫和保护性PP衬垫)，那么任何开模或闭模模内层压就都可以被利用。
闭模技术
Hettinga开发出叫作“内成型”工艺的闭模工艺，通过精确描述注射参数，防止对层压材料的损害。“内成型”工艺融合了Hettinga的反力成型(1FM)技术，它确定出当熔体进入模穴时的速度和压力Hettinga的IFM软件控制着工艺运行时的4000多个点的注射压力、速度、螺杆转速和背压。
Hettinga近研究出一种特别的模内层压工艺，它使用户能在一步内生产具有达三种不同外层材料的制件。这种三合一的工艺是针对侧门饰件的，它在面板顶端有柔软触觉的表面，中间有装饰性纹理，在底部有毡层。此工艺完全消除了二次操作，产生的废料也很少。它能防止不同的外层材料在注射时移动，并形成光滑、无污点的制件。
因为所涉及到的低压，Hettinga也提供具有该公司白行锁合模具的模内层压选择，无需锁合工位。围绕模具的小型套筒提供了闭合压力。
压力控制注塑(CPM)是由Andover工业公司为卧式注塑机而开发的一种闭模技术，提供给戴姆勒・克莱斯勒、福特和通用汽车等公司。Andover公司在八十年代采购低压成型设备，但由此开始的工艺改进使该公司设计和制造自己的机器和专用控制器。Andover的系统利用了Milaeron的机器。
改造后以更快地生产大型层压制品。该系统利用了单注射装置提供的一对双台板锁模装置。Andover不想在等待成型冷却时有材料在套筒内烧起来，所以他们把注射装置设计为具有两套锁模装置。将注射装置与锁合装置分开是一个重大的设计突破，能将一宽台板锁模装置与较小注射装置配合，以更好地控制。
通过机械手将外层材料放置于模穴内，并被锁合托架顶到位。托架被安装在模具的外部，所以需要特别的层压材料需要一些二次修整，但是当将模内的外层材料和基层粘合一起时，因为不需要使用粘合剂而产生了较好的层压效果。为了获得稳定而严格的工艺控制，Andover关注于注射时螺杆位置的数字控制和浇口。Andover利用了标准的带阻隔层的3mm外层材料来保护展示面。
Andover公司利用此方法来成型大至40x36x7in的内饰件。门面板，膝垫，座椅靠背是用压力控制注塑(CPM)制成的一些部件。Andover为通用汽车公司的大卡车的计划生产几百万件制品。
巴顿菲尔公司在2001年的德国K展上展示了其获得的针对模内层压的新技术，这种闭模技术通过激光从一卷织物外层材料上切割模样出来，消除了二次修整。巴顿菲尔的机械手把织物放置于由德国Summerer公司制造的模具中。通过一特定装备将织物夹合到位，确保定位正确。经过改良的巴顿菲尔HM系列液动压机有一个附属的注塑器，它成型了TPV材料的密封圈。模内的切割机械会把任何多余的材料修除掉。
敞模方法
三家公司提供敞模式方法来进行模内层压。优点包括不含成型压力和焊缝线。
Engel的立式锁模工艺Tecomeh实现了镶嵌成型，能进一步减少后续操作。这种注射装置通过一特定沉积头，连续不断地将熔体挤入到低位的半模内。伺服驱动控制着x，y和z轴的模头运动，实现均匀的熔体分布。熔体在800psi的压力以下被挤出，并由Engel的桥型液动锁模装置在低压下成型。这套系统利用了高分辨率的位置感应器来作锁模定位。Engel的自动机械手被结合到机器之中，以顺利而精确地定位嵌件。对于普通压机或无肘节式压机也有Tecomeh的卧式类型。
Dieffenbacher是一家立式压塑机生产商，它开始时为成型由纤维增强基层支撑的汽车外饰件开发出了熔体压塑技术。其所具有的可移动挤出器把熔体通过缝合模头加入到低位的半模之中。挤出模头然后从压塑机回缩，外层材料可手动或自动地沉积在模穴内。接着制件在低压下被夹合。这套系统能每周期生产四个制件，并甚至在大型制件上留下稳定的柔软触觉。
Krauss-Maffei的Decoform工艺是适合用于卧式注射压塑机的注射压塑方法。它需要在传统机器上增加专用软件。这个装置的主要特色是一个集成式机械手，它能插入外层材料，并从模内取出完成品。
加工细节
在选择工艺之时，热量是一个考虑因素。在浇口区域有和热量相关的问题，它对外层材料起着作用。外层材料会有多长时间承受注射的热量，注射速度或快或慢会对表层产生怎样的作用呢?连续的阀浇口可能有助于减少热能方面的问题，但在填充时表层被拉伸，会有可能产生折皱。Engel正在就此问题进行广泛的研究。
冷却是另一个重要事情。外层材料起着绝缘层的作用。所以获得有效的模内冷却是保持低周期时间的诀窍。可以调节冷却水来使整个模内的热传递速率均衡。因为外层材料使模内冷却效果不平衡，所以消除制件变形是要之事。
还必须消除滑动或抬升，它们会在制件表面形成线道。将外层材料放置于模穴一侧意味着所有的其它功能，包括热流道岐管和阀浇口系统都必须位于模芯一侧。
