手機(jī)外殼注塑成型工藝須考慮哪些問題？

一套手機(jī)外殼的制作涵蓋了結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具開發(fā)、注塑生產(chǎn)、噴涂印刷等過程，每一環(huán)節(jié)都將影響最終外觀。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計

手機(jī)外殼通常由四大件：面殼(上前)、面支(上后)、背支(下前)、背殼(下后)和一些小件，如電池蓋、按鍵、視窗、卡扣、防劃條等組成。這些組件在結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要充分考慮到互配性，以及與電路板和電池等部件的裝配。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮很多相關(guān)問題，如材料選用、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面處理、加工手段、包裝裝潢等，具體有以下幾點：

要評審造型設(shè)計是否合理可靠，包括制造方法，塑件的出模方向、出模斜度、抽芯、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，電路安裝(和電子工程人員配合)等是否合理。

根據(jù)造型要求確定制造工藝是否能實現(xiàn)，包括模具制造、產(chǎn)品裝配、外殼的噴涂、絲印、材質(zhì)選擇、須采購的零件供應(yīng)等。

確定產(chǎn)品功能是否能實現(xiàn)，用戶使用是否最佳。

進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計、確定每個零件的制造工藝。要注意塑件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、安裝定位、緊固方式、產(chǎn)品變型、元器件的安裝定位、安規(guī)要求，確定最佳裝配路線。

結(jié)構(gòu)設(shè)計要盡量減小模具設(shè)計和制造的難度，提高注塑生產(chǎn)的效率，降低模具成本和生產(chǎn)成本。

確定整個產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、檢測手段，保證產(chǎn)品的可靠性。

二、模具設(shè)計

模具設(shè)計必須充分考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、裝配，同時還需要考慮生產(chǎn)中產(chǎn)品的脫模以及水路排布、澆口分布等，以下簡單介紹產(chǎn)品筋條及卡鉤、螺母孔等位置的設(shè)計注意點。

筋條(Rib)的設(shè)計：

使用PC或者 ABS+PC時，Rib的厚度最好不大于殼子本體厚度的0.6倍。

高度不要超過本體厚度的3-5倍。

拔模角度為0.5-1.0度。

在Rib的根部導(dǎo)Rib厚度的40%-60%的圓角。

兩根Rib之間的間距最好在壁厚的3倍以上。

卡勾的設(shè)計：

卡勾的卡入尺寸一般在0.5mm-0.8mm。

鉤子從分模面下沉0.2mm，有利于模具制造。

鉤子和卡槽的咬合面留0.05mm的間隙，以便日后修模。

卡槽頂端于鉤子底部預(yù)留0.3mm的間隙，作為卡勾變形的回彈空間。

卡槽最好做成封閉式的(在壁厚保證不縮水的情況下)，封閉面的肉厚0.3-0.5mm。

其余配合面留0.1-0.2mm的間隙。

鉤子的斜頂需留6-8mm的行程。

鉤子的尖端導(dǎo)0.1mm的圓角，以便拆卸。

卡勾配合面處可以自主導(dǎo)2度的拔模，作為拆卸角。

卡槽底部導(dǎo)R角增加強(qiáng)度，所以肉厚不一的地方導(dǎo)斜角做轉(zhuǎn)換區(qū)。

螺母孔(Boss)的設(shè)計：

Boss的目的是用來連接螺釘、導(dǎo)銷等緊固件或者是做熱壓時螺母的定位、熱熔柱，設(shè)計Boss的最重要原則就是避免沒有支撐物，盡量讓其與外壁或者肋相連增加強(qiáng)度。

此外，模具鐵料的厚度需要大于0.5mm;母模面拔模角最好大于3度。每增加千分之一英寸的咬花深度需增加一度的拔模角。

三、注塑工藝

手機(jī)外殼通常采用PC(聚碳酸酯)或者PC+ABS材料成型，由于PC的流動性比較差，所以工藝上通常采用高模溫、高料溫填充;采用的澆口通常為點澆口，填充時需采用分級注塑，找好過澆口位置以及V-P(注射–保壓)切換位置，對于解決澆口氣痕以及欠注飛邊等異常會有很大的幫助。

以下為手機(jī)產(chǎn)品的成型條件要點，介紹熔體溫度、模具溫度、注塑速度、背壓等成型參數(shù)的設(shè)定注意點。

熔融溫度與模溫：

最佳的成型溫度設(shè)定與很多因素有關(guān)，如注塑機(jī)大小、螺桿組態(tài)、模具及成型品的設(shè)計和成型周期時間等。一般而言，為了讓塑料漸漸地熔融，在料管后段/進(jìn)料區(qū)設(shè)定較低的溫度，而在料管前段設(shè)定較高的溫度。但若螺桿設(shè)計不當(dāng)或L/D值過小，逆向式的溫度設(shè)定亦可。

模溫方面，高溫?？商峁┹^佳的表面外觀，殘留應(yīng)力也會較小，且對較薄或較長的成型品也較易填滿。而低模溫則能縮短成型周期。 螺桿回轉(zhuǎn)速度

建議40至70rpm，但需視乎機(jī)臺與螺桿設(shè)計而調(diào)整。

為了盡速填滿模具，注塑壓力愈大愈好，一般約為850至1,400kg/cm2，而最高可達(dá)2,400kg/cm2。

背壓：

一般設(shè)定愈低愈好，但為求進(jìn)料均勻，建議使用3至14 kg/cm2。 注塑速度

射速與澆口設(shè)計有很大關(guān)系，使用直接澆口或邊緣澆口時，為防止日暉現(xiàn)象和波流痕現(xiàn)象，應(yīng)用較慢之射速。

另外，如成品厚度在5MM以上，慢速射出有助于避免氣泡或凹陷。一般而言，射速原則為薄者快，厚者慢。

從注塑切換為保壓時，保壓壓力要盡量低，以免成型品發(fā)生殘留應(yīng)力。而殘留應(yīng)力可用退火方式來去除或減輕;條件是120℃至130℃約三十分鐘至一小時。

常見缺陷排除：

氣痕：降低熔體過澆口的流動速率、提高模具溫度。

欠注：提高注塑壓力，速度、提高料溫，模溫、提高進(jìn)膠量。

飛邊：降低塑料填充壓力、控制好V-P切換點防止過填充、提高鎖模力、檢查模具配合狀況。

變形：控制模具溫度防止模溫差異產(chǎn)生收縮不均變形、通過保壓調(diào)整。

熔接痕：提高模溫料溫、控制各段走膠流量防止困氣、提高流動前沿溫度、增加排氣。

四、二次加工

手機(jī)外殼的后加工通常有：噴涂、套色噴涂、印刷、夾心印刷、電鍍、真空蒸鍍、熱壓螺母、退火、超聲焊接等。

通過噴涂、電鍍等后加工方法可以提高塑料的外觀效果，同時可以提高塑料表面的耐摩性能;熱壓超聲焊等后處理方法則可以增加一些嵌件便于組裝;退火處理可以消除制品的內(nèi)應(yīng)力，提高產(chǎn)品的性能。

手機(jī)外殼從設(shè)計、開模、調(diào)試、生產(chǎn)、后處理整個流程都是環(huán)環(huán)相扣的，只有綜合以下因素：合理的結(jié)構(gòu)及外觀設(shè)計、精確的模具、合理的工藝調(diào)試、穩(wěn)定的生產(chǎn)和精湛的后處理才能生產(chǎn)出一套精美耐用的手機(jī)保護(hù)外殼。