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塑胶玩具类生产、研发及质控技术要点总结

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发表于 2017-10-11 14:01:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、生产过程简介

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大致分为几类:注塑件、搪胶件的分别成型、五金、PCB件的分别成型、服装其他装饰件。最后装配,检验,包装入库。
注塑件成型:将模具,粒料准备好。色粉/色母、稳定剂、增塑剂、脱模剂等也准备好,一般还会加入注塑不合格品打碎的水口料。水口料的加入比例对于质量影响较大。一般质控水平较好的企业,水口料加入比例控制在不大于30%。配好之后,除不易吸水的PP PS等之外需要焗料,特别是对PA,ABS,PMMA等一些易吸水材料,将水分烘干到0.5%或0.3%以下是非常重要的。调好注塑机温度压力等参数之后,即可注塑成型。冷却脱模后,去掉水口,制品检查合格即可下线,将不合格品、水口料粉碎,等待与全新料混合等待下批注塑。
搪胶成型:所用材料一般为PVC胶浆,而不是各种塑料的粒料。色粉也是调成色浆,混入PVC胶浆。用泥模做模种,最后做成生产模。将胶浆用射胶枪注入模具后,放入加热炉中加热,一般一炉放2盘,大约十几个。温度通常为260°左右,时间一般为10min左右。成型后取出。
五金件一般外购
PCB件可外购或自己焊接组装。
服装、饰品等通过车、缝等加工。
注塑和搪胶后需要喷油或移印。其间配制油墨非常关键(加不同稀释剂)。成型且印好图案的制品可入库。
此外还有植发、裁衣、塑料电镀、真空飞铝,丝网印刷等。
二、行业特点简介
水口料的使用对成本影响极大
多次回收料会影响产品质量
质控对邻苯重金属等检测频次比较高
极度敏感
三、生产及研发过程要点
1.注塑常用塑料:
PP:耐折、光滑,流动性好,化学性质稳定,耐磨耗,常做活动部件,俗称百折胶。因不易喷油一般用于玩具内部件。缺点是收缩率大1.6%,尺寸不稳定。注塑压力不易太大以80~90MPA为准,因流动性好,压力太大会有飞边,太低则可能打不满模具。保压时间及冷却时间加长以补缩。
ABS:所有塑料里面电镀性最好的,光洁度好,机械性能好,收缩率小,但不耐溶剂。和HIPS常用于外壳。加工前需充分干燥使含水率低于0.1%,干燥条件85℃,3h以上。因流动性很好,注塑压力为70~100MPA否则会飞边。料筒温度不宜超过250℃否则会分解。模温40~80℃,对制品光泽要求高则模温也要高。检查ABS制品的应力可将其浸入煤油中2min不开裂即可。
MBS:透明ABS,尺寸稳定性、透光率、耐酸碱等都出色。
SBS:俗称K料。透明,弹性好。
PS:分为GPPS(通用PS即硬料,透明,硬,易碎)、HIPS(在GPPS中加入5~20%丁二烯,不透明呈乳白或淡黄色,高抗冲)二者可共混。GPPS不需要干燥,HIPS需要焗料80℃2h。
流动性极好,料筒温度可较低,注塑压力不宜太大70~130mpa以减少内应力。注射速度可高些以降低夹水纹(熔接痕迹)
PVC:收缩率大(1.0~2.5%),热稳定性差,流动性差,与ABS共混可改进机械性能及硬度,更多用于搪胶。需85~95℃干燥2h。料筒死角处残留PVC多次受热会分解HCL腐蚀设备,故应经常清洗模腔及机头内死角。因易热分解,加工温度应严格控制,前料筒160~170,并缩短注塑时间以减少粒料停留受热时间。注塑速度不能过快否则会使熔体温度上升产生缩水痕;模具设计不应使制品壁太薄,浇口要较粗以让流动性差的熔体顺利打满模具。模具温度尽可能低30℃左右,以使制品尽快成型减少收缩。
POM:赛钢。稳定性好,不吸水,自润滑性好,硬度高,耐溶剂,耐热差,收缩率很大2.5%。故可不用焗料,采取高压低温的方式改善熔体流动性。注塑压力100mpa,背压0.5mpa,前料筒200℃左右,模温80℃左右。延长保压时间来补缩。
PE:花料。机械强度不高,稳定性好,常用于吹塑,成型收缩大2.5%。无需焗料,一般60mpa,前料筒200℃即可,因翘曲度比较大最好采用多个浇口。调节模温可调节制品硬度。
PC:俗称防弹玻璃胶。透明,贵,尺寸稳定性好,流动性差,耐疲劳差对缺口敏感。对微量水分非常敏感,必须充分焗料,使含水率低于0.015%,120℃干燥12小时。因流动性差需提高压力,但压力太大可能会产生内应力易开裂,前料筒240℃左右,所有温度不应超过310℃,模温80左右。注射速度不能太快以防止排气不畅使制品烧焦,熔体破裂等。需退火:125℃2小时,自然冷却到室温以降低内应力。
尼龙:自润滑,耐酸碱,机械强度好,流动性好,但易吸水。需焗料,90℃,24小时。压力60~90MPA不能太高以免飞边。料筒温度一般220~250左右,不宜超过300。模温控制范围20~90摄氏度,模温高则结晶度高,硬度强;模温低则柔性好。熔点较高易凝结,必须采用高速注射。特别的,尼龙采用退火处理可以提高结晶度,方法是比使用温度高10°,退火10~60min。为提高尺寸稳定性改善内应力还可调温处理,在沸水或醋酸钾溶液中浸泡2~16小时。
PMMA:亚克力。透明度好,尺寸稳定性好,但流动性差,收缩率大,不耐溶剂易刮花。因透明性太好故有杂质、银丝、气泡等会严重影响外观,成品率低。必须充分干燥否则会产生银丝或气泡,干燥条件100℃,6小时,且料层厚度不超过30mm,干燥完应保温否则易重新吸水。注塑压力80~100mpa,延长保压时间补缩。注射速度不能太大否则会出现烧焦,气泡,透明度差等。料筒温度不能太高否则易变色200~230,模温应较高70~90可减少内应力使透明度高。热处理:70~80°热风处理4小时。尽量不用脱模剂以减少黑点。
对注塑来说,冷却时间占工时75%,而制品壁厚的增加不仅导致冷却时间增加也会导致胶料用量增加,故塑胶玩具壁厚一般1.5~3mm。
脱模剂:一般尼龙用液体石蜡、除尼龙外塑料常用硬脂酸、硅油最好但很贵。
2.喷油:
油水比例:黑油:开油水一般1:1,白油一般1:1.2,其他黄油红油等一般1:1.7
开油水分硬胶软胶。硬胶开油水一般为天那水,A580,环已酮等;软胶开油水为洗面水,丁酮等。雨天喷油易发白应在油漆中加入环己酮。漆膜发暗可在其表面上再喷一层环己酮。
3.搪胶。模种皮尺寸应大于实际尺寸4%。搪胶炉温度250~280,2min,回型炉温度100℃,10min。一般配方:PVC(粗粉、幼粉混用,只是粒径不同)、增塑剂DINP等调节软硬度、硬油(增塑剂TXIB等,能降低黏度故称硬油,可维持粘度稳定方便加工,改善爽滑感和抗污能力,并可增加碳酸钙用量)、抗热油(低挥发,耐迁移的增塑剂如环氧大豆油等)、热稳定剂、脱模剂。
四、一般采购原料及企业质控项目
采购原料:
粒料、色粉/色母、增塑剂、热稳定剂、油墨、开油水、脱模剂、五金件、PCB、布料、纽扣等装饰件、剪刀等配件、仪器设备耗材等。
对于要求较高的企业:粒料、色粉、五金件、油墨等必须做邻苯ROHS及重金属检测,即要求供应商提供报告,也进行外协第三方送检;
企业内控会进行:水口料比例检验、硬度、漆膜附着力、利边测试、小零件测试、薄膜厚度测试、贴纸粘性测试、盐水试验、肥皂水试验、盐雾试验等。
注塑件外观:橘皮、变形、银丝、气泡等,移印或喷油外观。
标识文字等目视检测。
五、常见失效问题
主要是注塑及搪胶制品质量问题,以及喷油及转印质量问题。五金件腐蚀、PCB一般问题不大。具体案例见网站
六、行业法规简述及动态
国内:CCC,邻苯、可迁移重金属
国外:ROHS、REACH、多环芳烃、镉指令、EN71、FM963等
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