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第 6 章:模具纹理和抛光

6.1  模具纹理

有非常多种纹理样式可以应用到模具上,提供各种独特的外观。应用纹理的基本想法是,改变塑料只是一块平板的 外观。了解模具纹理对产品外观的影响是很重要的,因为纹理或许能改善产品的外观,但也可能带来新的问题,比 如粘模和拖花。

钢材表面的处理和纹理,会影响产品的光泽和外观,还有粘模问题。这也是因塑料的种类而定的,在这个原料上一 点问题没有,在另一个原料上可能就是一团糟。粘模的通常对策是将模面抛的更亮,当然有的材料是相反的。

所以在微观上钢材是怎么影响塑料产品的光泽的?取决于纹理的几何形状和深度,表面光洁度,还有纹理的加工方 式。要理解这些,我们要进入纹理的微观尺度,而不是靠裸眼观察。

我们提到,纹理的几何形状和表面光洁度会影响产品的光泽。要注意的一点是,钢材的颜色和注塑产品的光泽是没 有半毛钱关系的。钢材在抛光的状态和粗糙的状态看上去会有颜色的不同,那是反光的不同造成的。比如图 6.1 是 同一块钢材上加工出不同纹理的效果,颜色看上去不一样,实际上是同一块铁,这是不同表面处理反光不同造成的错觉。

这就像一个湖面,在风平浪静的晴天,太阳光从平静的湖面反射过来,你都没办法用眼睛看它。如果起了一阵风, 你还是可以看到湖面的反光,但是波浪将它打散了。同样的,光滑的模具表面让产品反光强烈而光泽更高,相反的, 深的纹理使得产品发暗。其他要知道的是,纹理越深,模具和产品的接触面积越大—-相对 2D  的平面多了很多波 峰波谷。

模具纹理已经发展了非常多年了,有各种不同的几何形状。它的深度,图案,波峰的高度等,对会对产品的光泽产 生影响。还有一种叫微蚀刻的工艺(图 6.2),打散了纹理的几何形状,使产品更哑。

知道了纹理会影响产品的光泽,让我们了解的更深一步。考虑产品表面纹理的几何形状,我们现在进入微观尺度, 纹理的波峰波谷上,还有另一个尺度的纹理—-光滑的或粗糙的。这就是喷砂的介质或抛光的材料,是怎样影响产品 光泽的。行业里常用的喷砂介质主要是 2 种,氧化铝和玻璃珠,也有用到硅砂或其他的介质,不管是什么介质,它 都是通过改变模具的表面光洁度来影响产品光泽的。所有也有人把这个工艺叫蒸汽研磨,意思都是一样的。

当模具用酸咬花后,会用喷砂介质清理模面来达到需要的表面光泽度。氧化铝是磨耗性的,基本上就是用锐角冲击 模具表面,在模具纹理上磨出波峰波谷,使产品达到哑光的效果。玻璃珠是圆而光滑的,会抛光纹理的表面,产生 高光泽的效果。

这 2 种介质也可以按不同的比例掺和起来使用,来达到任何哑光和高光之间的效果。要达到中间的效果你要 1 份的 氧化铝和 2 份的玻璃珠,氧化铝对纹理表面的影响更大,所以比例不会是 1:1。

在生产加纤原料时,产品的光泽会随着玻纤对纹理的侵蚀而变化。所以在这种场合,钢材一定要加硬,涂层或其他表面处理也很重要。

在评估外观缺陷时,高光泽的纹理通常能遮盖表面缺陷,使产品看上去更漂亮,而哑光的纹理(比如光泽度在 3 以 下),表面缺陷通常会放大。

6.2  模具抛光

模具可以抛光到各种不同的粗糙度,取决于产品的要求。抛光就是用一系列越来越小的“小沙粒”来得到需要的粗 糙度或者镜面。

要记得不是所有的塑胶原料都喜欢抛光的模面,比如软胶料 TPU 和 TPE,经常会粘附在抛光的模面,甚至 PP 料也 有这种趋势—-如果模面特别光亮的话。在处理这类材料的粘模问题时,通常要对模面喷砂,帮助打破产品黏在模具 上的真空。如果产品要求光面的话,320#的砂纸抛光,通常可以实现脱模。

要注意,模面的抛光要求越高,成本也会直线上升。在用钻石膏抛光时,任何的灰尘杂质,甚至是棉花都要尽量避 免使用,防止刮花模面。像视窗模,经常是直接用清洗剂冲洗,然后用气枪吹干,不使用棉花或无尘布。

钻石膏抛光的模具需要专业的维护人员,他接受过培训,知道怎样选择抛光介质和抛光方法。钻石膏抛光可能需要 软木或毛毡,错误的选择抛光膏或抛光方法,会对模具造成损坏。

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