薄壁注塑的工藝要求

薄壁注塑成型是適應輕量化、小型化產品趨勢的關鍵注塑技術，薄壁制品界定標準為壁厚≤1mm，或壁厚與流長比＞1:100，廣泛應用于電子電器外殼、汽車精密部件、醫(yī)療器械組件等領域。相較于常規(guī)注塑，薄壁注塑面臨熔體流動阻力大、填充速度快、冷卻時間短、制品易變形等問題，對模具、材料、設備及工藝參數的協(xié)同匹配要求極高。本文結合行業(yè)實踐，梳理薄壁注塑成型的核心工藝要求，為實際生產提供精準指引。

一、模具設計核心要求

模具是薄壁注塑成型的基礎，其結構設計直接決定制品能否完整填充、尺寸穩(wěn)定。

澆口與流道設計

需采用短流程、大截面流道，減少熔體流動阻力，優(yōu)先選擇熱流道系統(tǒng)，避免流道凝料浪費且保證熔體溫度均勻。澆口應設置在制品壁厚最大處，采用大澆口類型（如扇形澆口、盤形澆口），澆口尺寸根據制品材質調整，例如 ABS 薄壁件澆口寬度為制品寬度的 1/3~1/2，厚度與制品壁厚一致。同時需控制澆口位置，避免熔體沖擊型腔導致應力集中或翹曲。

冷卻系統(tǒng)設計

薄壁制品冷卻速度快，模具溫度均勻性是防止變形的關鍵。冷卻水道需采用密集式排布，水道間距控制在 8~12mm，與型腔表面距離≤15mm，確保型腔各部位溫差≤5℃。對于復雜結構制品，可采用鑲件冷卻、噴流冷卻等方式，提升冷卻效率。冷卻介質流速需≥1.5m/s，保證熱量快速導出。

排氣系統(tǒng)設計

薄壁注塑填充速度快，型腔易產生困氣，導致制品出現(xiàn)燒焦、氣泡等缺陷。排氣槽需設置在熔體最后填充位置，深度控制在0.01~0.03mm，寬度 5~10mm，長度延伸至型腔外部。對于高精度制品，可采用排氣鑲件或多孔燒結金屬排氣，提升排氣效果。

模具鋼材與表面處理

薄壁注塑型腔壓力高（可達常規(guī)注塑的 2 倍），模具鋼材需選擇高硬度、高耐磨性的牌號，例如 H13 熱作模具鋼（淬火后硬度 HRC 48~52）、S136 鏡面模具鋼，避免型腔磨損或變形。模具型腔表面需拋光至 Ra 0.2μm 以下，降低熔體流動阻力，同時提升制品表面質量。

二、注塑材料選擇要求

薄壁注塑對材料的流動性、熱穩(wěn)定性、收縮率穩(wěn)定性有嚴格要求，需針對性選擇或改性。

高流動性是核心指標

材料的熔體流動速率（MFR）需高于常規(guī)注塑用材料，例如 ABS 材料的 MFR 需≥15g/10min（測試條件 220℃/10kg），PP 材料的 MFR 需≥20g/10min（測試條件 230℃/2.16kg）。對于結晶型材料（如 PP、PA），可通過添加成核劑提高結晶速率，縮短成型周期。

優(yōu)異的熱穩(wěn)定性

薄壁注塑需更高的料筒溫度和注射速度，熔體經歷高溫高剪切作用，易發(fā)生熱降解。需選擇熱穩(wěn)定性好的材料牌號，例如添加抗氧劑、光穩(wěn)定劑的改性材料，避免制品出現(xiàn)發(fā)黃、脆化等問題。

穩(wěn)定的收縮率

薄壁制品壁厚均勻性差，收縮率波動易導致變形?？赏ㄟ^添加玻纖、礦物填料等改性手段降低材料收縮率，例如添加 30% 玻纖的 ABS 材料，收縮率可從 0.5%~0.8% 降至 0.2%~0.4%，同時提升制品的剛性和尺寸穩(wěn)定性。

三、注塑工藝參數控制要求

工藝參數的精準調控是薄壁注塑成型的關鍵，需圍繞 “高溫、高壓、高速、短保壓、快冷卻” 的核心原則調整。

溫度參數控制

料筒溫度：需高于常規(guī)注塑 10~30℃，確保熔體充分塑化且流動性良好。以 ABS 薄壁件為例，料筒溫度分段設置為：前段 230~240℃、中段 240~250℃、后段 220~230℃，噴嘴溫度 240~270℃。溫度過高易導致材料降解，過低則熔體流動性不足，填充困難。

模具溫度：需根據材料特性調整，兼顧流動性與冷卻效率。ABS 薄壁件模具溫度控制在 40~60℃，PC 材料控制在 80~100℃。模具溫度過低會導致熔體快速凝固，填充不足；過高則延長冷卻時間，降低生產效率。

壓力參數控制

注射壓力：需達到常規(guī)注塑的 1.5~2 倍，一般為 120~180MPa，用于克服熔體流動阻力，確保型腔快速填滿。壓力過高易導致制品產生飛邊、內應力；過低則出現(xiàn)短射缺陷。

保壓壓力與時間：薄壁制品冷卻速度快，熔體凝固后保壓作用有限，需采用低保壓、短保壓策略。保壓壓力為注射壓力的 30%~50%，保壓時間 2~5s，避免過度保壓導致制品翹曲變形。

背壓：控制在 0.5~2MPa，提升熔體塑化均勻性，避免產生氣泡，背壓過高會增加熔體剪切熱，導致材料降解。

速度參數控制

需采用高速注射，注射速度一般為 500~1000mm/s，快速填充型腔，減少熔體凝固時間。同時需采用分段速度控制，例如澆口處采用低速（200~300mm/s），避免飛邊；型腔填充階段采用高速，確保完整填充；填充末期采用減速，防止困氣。

冷卻時間控制

薄壁制品冷卻時間短，一般為 5~15s，占成型周期的 30%~50%。冷卻時間需根據制品壁厚調整，以制品脫模后不變形為準，冷卻不足會導致制品翹曲，過度冷卻則降低生產效率。

四、注塑設備配套要求

薄壁注塑需配備高響應、高精度的注塑設備，滿足高速高壓的成型需求。

注射系統(tǒng)要求

優(yōu)先選擇全電動注塑機，其注射速度響應快、壓力控制精度高，重復定位精度可達 ±0.01mm。螺桿長徑比需≥28:1，壓縮比 2.5~3.5，提升熔體塑化質量；螺桿轉速控制在 100~300r/min，避免高轉速產生過多剪切熱。

鎖模系統(tǒng)要求

鎖模力需足夠，防止高壓注射時出現(xiàn)脹模，鎖模力計算需基于型腔壓力，公式為：鎖模力（kN）= 型腔投影面積（m2）× 型腔壓力（MPa）× 安全系數（1.2~1.5）。鎖模機構需具備高剛性，避免鎖模過程中產生變形。

輔助設備要求

需配備高精度模溫機，控溫精度 ±1℃，保證模具溫度均勻；配備除濕干燥機，對吸濕材料（如 ABS、PA）進行干燥，例如 ABS 材料干燥條件為 80~90℃，2~4h，避免制品產生銀紋、氣泡；配備高速機械手，實現(xiàn)快速脫模，縮短成型周期。

五、成型質量控制輔助措施

嚴格控制材料干燥質量，避免水汽混入熔體導致制品缺陷；

定期清理模具型腔、澆口及流道，防止殘留凝料影響填充；

對制品進行后處理，例如退火處理，消除內應力，提升尺寸穩(wěn)定性；

采用在線質量檢測設備，對制品的尺寸、外觀進行 100% 檢測，及時調整工藝參數。

總結

薄壁注塑成型是模具、材料、設備、工藝參數協(xié)同作用的系統(tǒng)工程，核心在于通過優(yōu)化模具結構降低流動阻力，選擇高流動性材料保障填充效果，精準調控工藝參數平衡填充與冷卻的關系。在實際生產中，需根據制品材質、結構及批量需求，逐步調試參數，形成最優(yōu)成型方案，才能在保證制品質量的前提下，實現(xiàn)高效率、低成本的生產目標。