單燕飛

(國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心， 廣東 廣州 510530）

0 引言

20世紀中葉，國外一些先進企業(yè)就已經(jīng)開始開發(fā)和應用雙色注塑技術(shù)。而有些國家更是進一步研究多色注塑技術(shù)，有利于提高雙色注塑制品的生產(chǎn)效率。然而目前，雙色注塑技術(shù)在我國只是處于研究與應用的階段，因為進口設(shè)備價格高，注塑工藝和模具結(jié)構(gòu)比較復雜，使得雙色注塑技術(shù)在我國的市場應用范圍并不廣泛。通常情況下，我國制造廠商是利用其他替代工藝技術(shù)進行雙色產(chǎn)品生產(chǎn)，該現(xiàn)狀限制了我國塑料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此，研究雙色注塑機的技術(shù)應用顯得尤為重要。

1 簡述雙色注塑技術(shù)

雙色注塑又稱為順序疊層注塑與雙料注塑，其屬于多組分注塑的范疇，是將兩種不同性質(zhì)（如硬質(zhì)塑料和軟質(zhì)塑料）或不同顏色的塑料在兩個料筒內(nèi)分別塑化，再注入模具型腔，成型出具有兩種顏色的塑料制品。該工藝技術(shù)的應用，使產(chǎn)品具有不同的力學性能或者不同的視覺和觸覺。

在日常生活中，常見的雙色塑料制品有家用電器、雙色按鈕、摩托車前、尾燈燈罩、牙刷、汽車內(nèi)、外飾件、雙柄型電動工具、旱冰鞋等。雙色注塑技術(shù)的應用為用戶帶來了視覺和觸覺的享受。因為雙色注塑由兩種材料按照相關(guān)順序注塑，這兩種材料在物理作用和化學作用下，擁有更高的外觀質(zhì)量與更強的變形性能。但是雙色注塑技術(shù)在實際應用過程中，兩種材料發(fā)生化學（物理）作用，外觀質(zhì)量與變形性能會降低。這就要求對優(yōu)化雙色注塑機的工藝參數(shù)進行探究。該工藝參數(shù)包括模具溫度、保壓壓力、注射速度、熔體溫度等。而優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)也是決定雙色注塑制品質(zhì)量高低的又一個因素。這就要求研究人員從流變學角度對工藝參數(shù)進行數(shù)值模擬分析，研究雙組分注射對體積收縮所產(chǎn)生的影響[1]。

此外，雙色注塑已經(jīng)被應用在多種物料中，利用雙色注塑技術(shù)能夠提高產(chǎn)品的美觀度與功能性。然而，現(xiàn)階段我國雙色注塑機的市場銷售情況并不理想。主要是因為雙色注塑機的生產(chǎn)成本明顯高于單色機，且模具的設(shè)計較為精密復雜。我國一些要求較低的制品廠利用二次成型、人工裝嵌成型工藝（即假雙色工藝）進行生產(chǎn)，從而限制了雙色注塑機的推廣應用。

但是由于包膠模具生產(chǎn)假雙色塑料制品存在質(zhì)量等多方面的缺陷，而雙色注塑能完全取代包膠模具生產(chǎn)，且雙色注塑有著更好的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，這使得一些加工企業(yè)逐漸將目光投向推廣應用雙色注塑設(shè)備方面。我國的加工企業(yè)以往多是選購進口機種，如今則已經(jīng)選擇國產(chǎn)機種。其原因有兩條：其一，進口機的成本較高，后期維修服務不便，難以滿足部分特殊要求；其二，因為國產(chǎn)雙色注塑機和大型機種等特殊的設(shè)備得到了更大程度的發(fā)展，雙色注塑機的技術(shù)水平和加工組裝質(zhì)量已經(jīng)達到了國際水平，能夠滿足客戶的特殊要求，同時還能夠降低企業(yè)成本，提高競爭優(yōu)勢[2]。

2 雙色注塑機的技術(shù)應用及前景

2.1 雙色注塑機的技術(shù)應用

國際上，德國ARBURG、恩格爾電機股份有限公司、Ferromatik Milacron公司等國際知名公司在多組多色注塑機的研發(fā)與應用方面有著較大的貢獻，并在中國已經(jīng)開設(shè)了多家分公司，為中國內(nèi)部注塑機制造行業(yè)的發(fā)展增添了新的競爭活力，也給國內(nèi)注塑設(shè)備制造商帶來了壓力。

近年來，隨著國內(nèi)工業(yè)產(chǎn)品和消費品行業(yè)對多組分制品的需求量逐漸增加，使得雙色注塑技術(shù)成為了研究重點，特別是與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的汽車消費品與家用電器行業(yè)，例如：創(chuàng)維、海爾等家電制造廠商，延鋒偉世通、李爾、江森自控等汽車零部件制廠，均在研發(fā)和應用雙色注塑技術(shù)。目前雙色注塑技術(shù)已經(jīng)能夠滿足兩種或兩種以上顏色塑料的結(jié)合要求，制品精度高，制品外形美觀[3]。

不同制造廠對于雙色注塑機提出了不同的要求。例如：富強鑫公司作為早期研發(fā)雙色注塑機的制造廠之一，在開發(fā)和應用雙色注塑設(shè)備上有著自身的優(yōu)勢特點。我國對于雙色注塑機的技術(shù)應用已經(jīng)積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗，廠家在雙色和夾層混色成型領(lǐng)域積累了較為豐富的銷售經(jīng)驗，已經(jīng)開發(fā)和應用了電動式雙色注塑機、轉(zhuǎn)軸式雙色注塑機、轉(zhuǎn)盤式雙色注塑機、混色式雙色注塑機、夾層式雙色注塑機等B系列精密雙色機，并形成了FB—C、FB—T、FB—R三大系列十多種規(guī)格，而鎖模力范圍由140 t發(fā)展到1 000 t。

我國的雙色注塑機應用直角式結(jié)構(gòu)，安裝了獨立的副射臺安裝油泵、馬達、控制系統(tǒng)、射膠裝置，確保機器能夠隨時采取單物料生產(chǎn)方式，操作簡單；鎖模部分模板通過有限元分析，利用的是優(yōu)質(zhì)型球墨鑄鐵制造而成，尾板和二板則利用的是鉸耳連接，累計誤差減少，整機剛性增加，機板使用時間延長。對于注射部分則是采用耐磨性能強的氮化熔膠螺桿和料筒，利用電子尺來控制射膠位置，利用射膠流量閥來帶動位置反饋，從而保障注射速度的重復性與精確度[4]。

此外，雙色注塑機在汽車零部件的生產(chǎn)，節(jié)能燈頭的制造，高爾夫球的生產(chǎn)，眼鏡支架鼻托的制造，LED支架的制造等金屬體制品成型操作中得到了廣泛應用。我國雙色注塑機的技術(shù)應用已經(jīng)實現(xiàn)了全自動化操作流程，效率高，成本偏低，機臺耐用，表面美觀，鍍鉻防銹，動力部分則利用的是油壓馬達，也可以按照客戶對產(chǎn)品的具體要求安裝更高的配置[5]。

2.2 雙色注塑機的技術(shù)應用前景

雙色注塑機的不斷創(chuàng)新，使得雙色注塑技術(shù)也在逐漸改進與完善。歐美廠商的雙色注塑成型設(shè)備發(fā)展已經(jīng)趨于成熟。在今后的開發(fā)與應用過程中，雙色注塑技術(shù)將會和其他技術(shù)相結(jié)合，為制造廠商帶來更多的經(jīng)濟效益。例如：圓盤式（轉(zhuǎn)盤式）雙色注塑機在汽車制造行業(yè)中的應用，彩色儀表板的生產(chǎn)等，提高了汽車的外形美感，增強了耐刮擦性能，同時還降低了成本。

此外，在今后的研究中，加強對同步注射成型技術(shù)的研究與應用；減少廢品數(shù)量；減少以往注射成型后的二次加工以及裝配流程等[6]。雙色注塑技術(shù)的發(fā)展及雙色注塑機的改進帶來了更為復雜的多色注塑，從而引領(lǐng)多色注塑機的研究和發(fā)展。

3 結(jié)語

人們對色彩豐富且高質(zhì)量的塑料制品需求量越來越大，使得注塑行業(yè)逐漸加強對高質(zhì)量、高性能的雙色產(chǎn)品或多色產(chǎn)品的研究。在今后的實際生產(chǎn)中，中國注塑行業(yè)應當借鑒國外先進雙色注塑技術(shù)，加強學習和研究，不斷創(chuàng)新雙色注塑技術(shù)，不斷探究更加符合實際要求的雙色模擬理論，從而研發(fā)出適合本國生產(chǎn)要求的先進的雙色注塑機。

[1]李謨樹. 基于活動型芯的雙色鏟基注塑模設(shè)計[J]. 工程塑料應用，2011，04(10)：330～331.

[2]馮剛，田雅萍，張朝閣，等. 雙色注射成型技術(shù)研究進展[J].工程塑料應用，2014，08(10)：201～202.

[3]橡塑技術(shù)與裝備[J]. 2004，05(30)：38～38.

[4]胡開元. 雙色注塑技術(shù)及其應用研究[D]. 江蘇：江蘇大學材料加工工程，2010.

[5]楊衛(wèi)民. 從Chinaplas 2009看注射成型技術(shù)新進展[J]. 中國塑料橡膠，http://www.new maker.com.2009.7.

[6]張友根. 功能化注塑機的科學發(fā)展研究及自主創(chuàng)新（下）[J].橡塑技術(shù)與裝備，2014，12(15)：55～56.