注塑件加工完成后后期处理工艺有哪些?
注塑件加工完成后,需通过一系列后期处理工艺优化外观、性能及装配适配性,不同工艺的核心目标差异较大,具体可分为外观优化类、性能提升类、结构修正类及表面功能强化类四大方向,以下为详细分类介绍:
一、外观优化类工艺:解决表面缺陷,提升视觉质感
此类工艺的核心是消除注塑件成型时产生的外观问题(如飞边、气泡、缩痕),或通过修饰让表面更符合产品设计需求,常见工艺包括:
1. 去毛刺 / 飞边(Deburring/Deflashing)
作用:去除注塑件边缘、分型面、浇口处因模具合模间隙或注塑压力产生的多余塑料(飞边、毛刺),避免影响装配精度和手感。
常见方式:
手工去毛刺:适合小批量、复杂结构件(如智能扫地机的边角卡扣),用美工刀、砂纸、锉刀精细修整,成本低但效率低、一致性差。
机械去毛刺:批量生产常用,如振动研磨(将工件与研磨石、研磨剂放入振动桶,通过摩擦去除毛刺)、喷砂去毛刺(用高压砂粒冲击表面,同时实现去毛刺 + 哑光效果)。
冷冻去毛刺:针对弹性体、软胶件(如扫地机的硅胶密封圈),将工件低温冷冻至脆化,再用高速喷射的弹丸冲击毛刺,避免软胶变形。
2. 抛光(Polishing)
作用:降低注塑件表面粗糙度(Ra 值),实现高光、亚光或镜面效果,常见于扫地机的上盖、控制面板等外露部件。
分类与应用:
粗抛光:用砂轮、砂纸(80#-400#)打磨表面明显的缩痕、熔接痕,为后续精细抛光打底。
精抛光:用细砂纸(600#-2000#)、抛光膏(如氧化铬、氧化铝膏)手工或机械抛光,可达到 Ra≤0.2μm 的亚光效果。
镜面抛光:针对 ABS、PC 等高光需求件(如扫地机显示面板底座),用羊毛轮 + 钻石抛光膏高速打磨,最终实现类似镜面的反光效果(Ra≤0.02μm)。
3. 表面清洁(Cleaning)
作用:去除注塑件表面残留的脱模剂、油污、粉尘或研磨剂,避免影响后续涂装、印刷等工艺的附着力。
常见方式:
水洗:批量件用高压喷淋 + 中性清洗剂清洗,再经热风烘干(适合塑料件,如扫地机的尘盒外壳)。
超声波清洗:针对复杂结构件(如扫地机的齿轮箱外壳,有深孔、凹槽),利用超声波振动产生的微小气泡剥离污垢,清洁更彻底。
等离子清洁:针对表面张力低的塑料(如 PP、PE),通过等离子体轰击去除油污和弱边界层,同时提升表面附着力(常用于后续丝印、粘合前的预处理)。
二、性能提升类工艺:增强结构强度或环境适应性
此类工艺聚焦于改善注塑件的力学性能(如抗冲击、抗老化)或耐环境性能(如耐温、耐化学腐蚀),常见于扫地机的受力部件(如滚刷支架、驱动轮外壳)。
1. 退火处理(Annealing)
原理:消除注塑成型时因冷却不均产生的内应力(内应力可能导致件在储存或使用中开裂、变形,尤其 PC、PA 等材料)。
工艺过程:将注塑件放入烘箱,在低于材料熔点 50-100℃ 的温度下(如 PC 约 120-130℃)保温 1-4 小时,再缓慢冷却至室温(冷却速率≤5℃/h),避免产生新的内应力。
应用场景:扫地机的透明 PC 视窗(需避免长期使用后因内应力开裂)、PA66 材质的驱动轮轴套(需承受一定扭矩,内应力过大会导致断裂)。
2. 时效处理(Aging)
原理:通过自然或人工环境加速材料的性能稳定(尤其热塑性弹性体、增强塑料),避免后续使用中出现尺寸变化或性能衰减。
分类:
自然时效:将件放置在常温、常湿环境下 1-2 周,让材料分子缓慢重排,尺寸逐渐稳定(适合小批量或对时效要求不高的件)。
人工时效:在烘箱中用60-80℃ 低温保温 24-72 小时,加速时效过程(适合批量生产,如扫地机的 TPU 软胶滚刷护套,需避免使用中因时效收缩导致贴合不严)。
3. 涂层保护(Coating)
作用:在表面形成一层保护膜,增强耐磨损、耐化学腐蚀或耐紫外线老化性能。
常见类型:
耐磨涂层:如聚四氟乙烯(PTFE)涂层,喷涂在扫地机的滚刷外壳表面,减少与地面摩擦导致的磨损。
抗紫外线涂层:针对户外使用的扫地机部件(如商用扫地机的机身外壳),喷涂含紫外线吸收剂的涂层,避免长期暴晒后褪色、脆化。
耐化学涂层:如环氧树脂涂层,用于扫地机的尘盒内壁,防止灰尘中的酸性 / 碱性物质腐蚀塑料。
三、结构修正类工艺:适配装配需求
此类工艺主要针对注塑件的尺寸偏差或装配接口问题,通过机械加工实现精准适配,常见于扫地机的精密装配部件(如电机安装座、传感器支架)。
1. 机械加工(Machining)
核心目的:修正注塑件的关键尺寸(如孔径、轴径、平面度),或加工注塑无法一次成型的结构(如深孔、螺纹孔)。
常见加工方式:
钻孔 / 攻丝:注塑件预留的孔位尺寸偏差时,用钻床扩孔;或直接攻丝(如扫地机电机支架的 M3 螺纹孔,注塑无法一次成型,需后期攻丝)。
铣削:修正平面度或加工异形槽(如扫地机传感器的安装槽,需保证与传感器的间隙≤0.1mm,注塑精度不足时用铣床精铣)。
切割:用激光切割或线切割修整大件的边缘尺寸(如扫地机的机身侧板,若注塑后整体尺寸偏大,需切割修正)。
2. 粘接 / 焊接(Bonding/Welding)
作用:将多个注塑件拼接成复杂组件(当单个注塑无法成型大尺寸或复杂结构时使用)。
常见方式:
胶水粘接:用专用塑料胶水(如 ABS 用三氯甲烷胶水、PC 用环氧树脂胶水)粘接,适合非受力部件(如扫地机的装饰条与机身外壳),优点是无明显接缝,外观好。
超声波焊接:利用高频超声波(15-40kHz)使两个塑料件的接触面摩擦生热,熔化后冷却粘接,适合受力部件(如扫地机的尘盒上盖与下盖,需密封且承受一定压力),优点是焊接强度高、效率快(单个焊点仅需 0.5-2 秒)。
热板焊接:针对大面积或异形件(如扫地机的水箱外壳,需全周密封),用加热板将两个件的接触面熔化,再加压贴合冷却,密封性能好(可防漏水)。
四、表面功能强化类工艺:赋予特殊功能或标识
此类工艺主要为注塑件增加功能性(如导电、防滑)或标识(如 LOGO、参数),常见于扫地机的操作面板、功能部件。
1. 丝印 / 移印(Screen Printing/Pad Printing)
作用:在表面印刷 LOGO、操作图标或参数(如扫地机控制面板上的 “开关”“模式” 图标)。
区别:
丝印:适合平面或简单曲面(如扫地机的平面上盖),通过丝网漏印将油墨转移到表面,图案精度高(可做到 0.1mm 线宽)、附着力强。
移印:适合复杂曲面或凹凸面(如扫地机的圆形按钮),通过硅胶移印头将油墨从钢版转移到件表面,适配不规则形状。
2. 激光打标(Laser Marking)
原理:用高能量激光(如光纤激光、CO₂激光)在塑料表面刻蚀,形成永久性标识(无油墨,不会脱落)。
优点:精度极高(可刻蚀二维码、微小文字)、效率快(单个标识仅需 0.1-0.5 秒)、环保(无油墨污染)。
应用场景:扫地机的产品序列号、安全认证标识(如 “CE”“ROHS”),需长期保留且不易磨损。
3. 导电处理(Conductive Treatment)
作用:赋予塑料表面导电性,避免静电积累(静电可能吸附灰尘或干扰电子元件,尤其扫地机的内部电路板支架)。
常见方式:
喷涂导电涂料:将含金属粉末(如铜粉、银粉)的涂料喷涂在表面,形成导电层(表面电阻≤10⁶Ω)。
真空镀膜:在真空环境下,将金属(如铝、镍)蒸发后沉积在塑料表面,形成均匀的导电薄膜(导电性能更稳定,适合高精度电子部件)。
总结:后期处理工艺的选择原则
按需匹配:根据件的功能(受力 / 外露 / 装配)、材料(PC/ABS/PA)及产品要求(外观 / 性能 / 成本)选择工艺,如外露高光件优先选抛光 + 丝印,受力件优先选退火 + 超声波焊接。
成本平衡:手工工艺(如手工去毛刺)成本低但效率低,适合小批量;自动化工艺(如振动研磨、激光打标)初期投入高,但适合大批量,需结合产能选择。
兼容性:需考虑工艺间的衔接,如 “等离子清洁→丝印”(清洁后提升油墨附着力)、“退火→机械加工”(先消除内应力,再加工避免开裂)。
以智能扫地机的 “滚刷支架”(PA66+30% 玻纤材质)为例,其后期处理流程通常为:去毛刺(振动研磨)→ 退火处理(消除内应力)→ 钻孔攻丝(机械加工)→ 喷涂耐磨涂层(增强耐磨损),最终满足 “承受滚刷扭矩、耐长期摩擦” 的使用需求。