一、咬花的目的
增進塑料零件的外觀質感。使產品呈現多變化或全新的設計。
二、咬花工藝簡介:
最淺的咬花深度是2umm,常被使用在壓克力的表示窗,防止光線亂射及防止反射等加工處理。最深的咬花是3mm,仿大理石,常被用在浴室的磁磚。
所謂良好的咬花是:
1、與設計相調和。
2、付於價值感。
3、均等劃一的加工。
4、不易損傷商品本身-GTYPE的噴砂,梨地,皮紋。
5、成形壽命長--1.皮紋2.梨地3.噴砂。
6、價廉,交貨快--1.噴砂2.梨地3.皮紋。
7、維修簡單-----1.噴砂2.梨地3.皮紋。
要做良好的咬花之前的檢查事項
三、各類花紋之比較
1、噴砂(HN20-23,1000-1017,No.1-12HN3000-3013)
加工:一日-三日
特徵:1.交貨期短2.維修簡單3.價格較便宜4.可取得細緻均勻圖樣
注意點:耐久性短:細砂5000--10000射次
中砂20000--50000射次
粗砂50000--100000射次
*樹脂過硬及模具硬度低則壽命會短
維修:可以部分修理.先將初期製造的成品保管起來.可依照花紋進行修理
2、梨地(HN24-31,418-422,梨地No.1-9,HN2000-2060)
加工:一日-四日
特徵:1、交貨期短;2、可取得中程度且均勻的圖樣。3、比噴砂可多一倍的耐性,100000--200000射次。4、粗紋可隱藏睆接線和凹陷。
注意點:耐久性比皮紋低,複雜且深窄形狀會形成花紋不均
維修:與噴砂同
3、皮紋(HN423-441,608-631,4000-4055,NO.1--181)
加工:四日---七日
特徵:1、具耐久性:100,000-500,000射次;2、不易破壞製品
注意點:1、加工時間長;2、價格偏高.
維修:1、可以做部分修理,但100%的修理不可能。2、生鏽,瓦斯燒灼,只須做表面處理既可.
4、線(No.1-12),柄(No.1-27),木紋(No.1-8)
加工:三日---五日
注意點:無法做三次元曲面的加工,連修理也不行.
維修:生鏽,瓦斯燒灼,只須做表面處理既可.
四、慎選模具材料與製造方法
1、市售的模具用鋼,構造精密的金屬,繫結順利的完成。硬度較高的被視為良品。
2、有關配件方面最好是使用相同的材質。為增加其快削性而使用硫黃會導致影響加工工程,形成偏析,咬花面成為線條狀。
3、在模具的機械加工工程方面,要加工咬花的面如給予不均等熱度會影響咬花加工,請注意使用銳利的刀具。
4、補模熔接時應注意事項:
a、一定要先預熱。
b、使用與模具相同材質的熔接棒或是使用張力強度相等的金屬。
c、施行退火處理,熔接後母材與熔材一起加熱後自然冷,忽略這步驟就會發生咬花深度不同或咬不下去的現象。
d、SUS系不鏽鋼調質品在熔接後若是不再調質或熱處理,一定會發生咬花斑點。
e、熔接窒化處理過的模具,必須完全脫窒後實行。若馬上熔接會產生有針孔,熔接不良等現象出現。
5、放電加工過的模具其表面變成硬化層會影響咬花加工,因此必須磨掉硬化層,尤其是不鏽鋼系模具鋼的放電硬化層不反應在藥物上,一定要打光到除去為止,否則不可能咬花。
6、放電層的確認是將模具表面的油分用溶劑將模具洗凈,塗上第二鹽化鐵液,不在藥物上產生反應的放電層其所留的光澤,容易以肉眼分辨出來。
7、SUS系列不鏽鋼的STAVAX,PD555,420等,在熱處理之後幾乎尺寸不變,等模具加工完之後再熱處理,磨剩的放電層也會軟化變成與母材同硬度,便可咬花。
五、塑料與咬花深度
1、脫模度預留0.5度或0.005 mm深/安全量。
2、toleranceis+/-0.0025mm(HommelTesterT1000精密測試)。
窒化處理
窒化處理為在鋼材表面上,形成化含物(e層)增加其耐磨性。析質硬化系NAK80,HPM50為容易窒化處理之鋼材,所以在窒化處理的條件調整至最低的情形下,還是會有1-3um(通常5-10um)的硬化層(e層)形成。
真空軟窒化過程為:
a、沒有光澤的咬花
模具廠咬花廠窒化處理
b、沒有光澤的噴砂
模具廠噴砂加工窒化處理
模具廠窒化處理噴砂加工
因為是不穿透硬化層的加工,所以兩者之中任何一個步驟都可以。
c、有光澤的咬花,噴砂
模具廠咬花或噴砂和光澤處理窒化處理,
脫窒處理光澤再加工
如果不按此過程的話,光澤將無法恢復;不過如照此過程也只能有70%-90%的光澤度重現。上記之脫窒處理不會影響到硬化層之硬度所以耐磨性不變。
蝕刻技術對模具之應用
一蝕刻技術
利用對金屬表面的侵蝕作用,從金屬表面去除金屬的處理技術。
(1)電解蝕刻(electrolyticetching)
用母模作導電性陰極,以電解液作媒介,對加工部分,集中實施蝕刻的侵蝕去除法。
(2)化學蝕刻(chemicaletching)
利用耐藥品被膜,把蝕刻侵蝕去除,作用集中於所要部位的方法。
照相蝕刻技術(photo-etchingprocess)
在金屬表面全面均勻形成層狀的感旋光性耐藥品被膜(photoresist),而透過原圖底片,用紫外線等曝光,後施以顯像處理,來形成所要形狀的耐藥品被膜之被覆層,再以蝕刻浴的酸液或鹼液,對露出部產生化學或電化學侵蝕作用,來溶解金屬的加工技術。
(3)化學蝕刻技術之特性
a.不需要電極、母型(master)等工具,故無需此等工具之維護費。
b.由規劃到生產間所需時間短,可作短期加工。
c.材料之物理、機械性質不受加工影響。
d.加工不受形狀、面積、重量之限制。
e.加工不受硬度、脆性之限制。
f.能對所有金屬(鐵、不鏽鋼、鋁合金、銅合金、鎳合金、鈦、史泰勒合金)實施加工。
g.可高精度加工。
h.可施複雜、不規則、不連續之設計加工。
i.面積大,加工效率良好,但小面積時,其效率比機機械加工差。
j.水平向之切削易得高精度,但深度、垂直方向不易得到同機機械加工之精度。
k.被加工物之組成組織宜均勻,對不均質材,不易加工順利。
二蝕花加工(咬花加工)演進
(1)第1階段:補助目的掩飾成形品上之缺陷。
(2)第2階段:裝飾目的提高商品價值。
(3)第3階段:應用復合花紋邁入更高度的意匠設計時代。
(4)第4階段:應用立體花紋進入更高質量之時代。
三咬花加工之特性(針對模具)
(1)加工時,幾乎不產生熱量,故不會引起熱變形或熱變質。
(2)大型模具亦可加工。
(3)加工時不會產生毛邊、應變、硬化等不良現象。
(4)曲面、側面之加工容易。
(5)同一加工面上,花紋之強弱可達所需之要求。
(6)光澤之調整容易。
(7)可高精密地微細加工。
(8)不受硬度影響,高硬度鋼材亦可加工。
(9)不需昂貴的治具及模型。
四模具蝕花作業應有的認識
1、蝕花
皮革製品有各種各樣之觸摸感,在製造過程中,所形成之皺紋,會顯示柔和之外觀,此皺紋就是一般所謂〝蝕花〞之原形,將此種質感再現在塑料製品,所發展出來之方法,為蝕花加工。尚有:
線蝕花把點或線連續地集聚者
布紋蝕花以布料作原形者
木理蝕花以木材所呈現的導管者
花紋蝕花集聚幾何學花紋者
梨皮蝕花如毛玻璃,具有消光面者
文字數字用於表示質量或容器類的刻度
具有平面之形狀,又能用黑白的原稿表示者,就能用蝕花加工。
而塑料模具上使用情況較多的是梨皮蝕花,即梨地花紋(細花紋)和皮花紋(粗花紋)。
2、蝕刻(Etching)
用藥品把金屬表面強制予以溶解,使金屬元素崩潰,而由表面侵蝕金屬。
用這種方法在金屬表面形成各種花樣,叫做蝕刻加工,模具業界叫蝕花加工,又叫咬花加工。可用於
(1)塑料製品成形用模具。
(2)建築材料等寬大面積製品,押壓或成形用軋輥或平板。
(3)形成印刷配線的基板。
金屬大都能成為蝕花加工的對象,但由於材料和花樣不同時,其加工方法略有不同。
3、模具的蝕花加工方法
(1)遮蔽(Masking)作業
模具大多具有複雜的形狀,須實施蝕花加工的面也很少為只有一平面,而有三維平面、二維曲面、三維曲面,也有伸至深處的平曲面等複雜的面,加工時須分開加工面與不加工面,而對不加工面的範圍,須完全作防蝕工作。
為了分別加工與非加工範圍,使用耐藥品塗料或膠帶類,把非加工部分加以被覆的作業,叫做遮蔽(Masking)。
因為蝕刻所使用的藥品是水溶液,任何小空隙或小孔等有露出的地方,就會侵入,所以遮蔽必須要完善,故要反覆施數次,而所需作業時間,占全作業時間的30%~40%。
(2)花樣(Pattern)形成作業
在須加工的範圍內,依其加工的花樣實施被覆作業,而把需蝕刻的部分與無需蝕刻加以分開,這作業有照相法、China法、加肉法、梨皮地法等,因加工對象物或加工程序之不同,是要適當選擇作業方法。
(3)蝕刻作業
把藥品以澆注或浸漬的方法,把需加工的露出之模具與藥品相接觸,而只有把露出的部分加以溶解去除之作業,所使用溶液是酸性的水溶液,把濃度稀釋到能控制範圍,濃度愈濃,溫度愈高,蝕刻速度愈快,亦蝕刻液與加工面的接觸時間愈長,蝕刻的量愈多,蝕刻後附著在模具全體的藥品經水洗後,再用鹼性水溶液中和,最後予以充分乾燥。
(4)後處理作業
蝕刻完了後之模具,尚無法出貨,遮蔽作業所用之塗料或膠帶類須去除,也要確認蝕刻是否均勻,例如起因於焊接或模具材料之不良的蝕刻不均等,則須加以修整。
若有需要,把蝕刻面之花樣被覆(Pattern)去除,僅留非加工面之遮蔽,再施經輕度蝕刻的酸洗作業,或實施噴砂(Sandblast),把蝕刻面作成均勻有光澤的面。
(5) 噴砂(Sandblast)
噴砂是利用空氣或水和空氣的力量,把砂狀的硬粒噴至金屬面,使其表面形成毛玻璃狀的微細粗糙狀態的方法。
蝕刻加工是化學的表面處理法,有時會造成影響成品的外觀,而噴砂就是以物理方法來解決化學方法難於解決的問題。
可分(1)全光澤(100%):玻璃砂(glassbeads)
(2)半光澤(50%):50%玻璃+50%金鋼砂
(3)無光澤(0%):金鋼砂(氧化鋁砂)
因所使用樹脂材料不同,及射出成形條件之差異,單以一次之噴砂處理而能完全調整其光澤,是有困難的,所以要重複實施多次。