一种卡托的制作工艺的制作方法

文档序号:20956679发布日期:2020-06-02 20:26阅读:310来源:国知局
本发明涉及数码设备配件之生产工艺的
技术领域
,特指一种卡托的制作工艺。
背景技术
:卡托,是一种为了使小卡能与数码设备的标准接口适配而加装的小型专用托盘,一般用以放置sim卡和/或sd卡。卡托传统的制作工艺中,一般是先对料带进行切料作业,然后将获得的单一料块逐一放入模具进行注塑,获得半成品,随后,对半成品进行表面喷涂,制得成品;然而,操作过程中,前期切料作业需要人工先将料带放入切料机,费时费力,再通过人工配合设备切料速率进行切料作业,效率低下,严重影响产能;切料时,如果设备感应不准确,于容易在切料时对人身造成伤害,因此,存在较大安全隐患;而且,由于操作过程是人工切料,如果操作人员操作经验不足或精力不集中,容易出现操作失误,发生安全事故,伤及操作者人身,若是操作人员专业知识不足,也无法及时发生操作中的问题,以至于产品的品质下降,影响产品的良品率。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种卡托的制作工艺,该工艺省时省力,大大提高了加工效率,减少甚至消除了加工时的安全隐患,保障了操作人员的人身安全;而且,保证了产品尺寸的稳定性,提高了产品的尺寸精度,既保证了加工设备的正常使用,又保证了产品的品质,提高了加工效率以及产品的良品率。为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:一种卡托的制作工艺,卡托的制作工艺步骤如下:(1)加工前准备:开启加工设备,对加工设备的加工参数进行设定,将原料装入加工设备中,并将料带安装在加工设备上,随后,通过设备对原料和安装在加工设备上的模具分别进行预热,并对模具温度进行恒温调节,以备加工;(2)定时送料:加工设备根据步骤(1)设定的加工参数,定时向安装在加工设备上的模具定长输送料带,随后,模具闭合,并向加工设备发出闭合信号;(3)注塑成型:加工设备收到步骤(2)模具闭合信号后,向模具注入原料,通过模具将原料包覆到料带上,并配合步骤(1)设定的加工参数对原料进行成型作业,获得半成品料带;(4)拉料收料:步骤(3)完毕后,加工设备打开模具,将半成品料带进行牵引回收,获得半成品料卷,同时使下一段定长料带输送到模具中,进行半成品注塑作业;(5)冲切摆料:将步骤(4)的半成品料卷进去冲切,获得半成品托体,接着,将各半成品托体摆放到烤盘中,以作备用;(6)烘烤清洁:将步骤(5)摆放了半成品托体的烤盘放入烤箱中进行第一次烘烤后,对烘烤完毕的半成品托体进行表面清洁处理,获得洁净半成品;(7)喷涂再烤:对步骤(6)之洁净半成品整体均匀地进行底漆喷涂后静置,接着进行二次烘烤,再于底漆表面均匀地进行二次喷涂,形成中漆层,随后进行第三次烘烤,获得覆漆半成品;(8)表面处理:对步骤(7)覆漆半成品的整体表面均匀地喷涂上面漆,进行再烘烤,随后静置,使其自然冷却,回收获得卡托。所述步骤(1)的加工参数包括原料温度为180~380℃、射胶压力为80~130mpa、模具的预热温度为80~120℃、注塑时间为2~4s以及射速为70~110cm3/s,前述各加工参数分阶段设置。所述加工参数分三段设置,该原料温度按“低-高-低”方式设置,该原料温度的第一阶段与第二阶段、第二阶段与第三阶段之间温度均分别相差15~20℃,该射胶压力按“高-中-低”方式设置,该射胶压力的第一阶段与第二阶段、第二阶段与第三阶段之间压力均分别相差20~40mpa,该模具温度和注塑时间的三个阶段均分别相一致,该射速按“高-中-低”方式设置,该射速的第一阶段与第二阶段、第二阶段与第三阶段之间速度均分别相差20~30cm3/s。所述步骤(2)中,每间隔20~25s定时向模具进行物料输送。所述步骤(6)中,对半成品托体置于90~120℃的环境中进行烘烤,烘烤时间为1.5~2h,烘烤完毕后,采用白电油或酒精对烘烤完毕的半成品托体进行表面擦拭,获得洁净半成品。所述步骤(7)中,洁净半成品进行底漆喷涂后静置并二次烘烤1~2min,二次烘烤温度为60±5℃,烘烤时间为5~8分钟,随后进行中漆喷涂,喷涂完毕后,置于60±5℃的环境中进行烘烤,烘烤时间为10~15分钟,获得覆漆半成品。所述步骤(7)采用喷涂枪进行喷涂作业,当喷涂底漆时,喷涂枪的气压为3~4kg,底漆厚度为8±2μm;当喷涂中漆时,喷涂枪的气压为4~5kg,中漆厚度为10±2μm。所述步骤(8)中,亦采用喷涂枪进行喷涂作业,当喷涂面漆时,喷涂枪的气压为3.5~4.5kg,当面漆为亮光时,面漆厚度为20±2μm,当面漆为哑光时,面漆厚度为18±2μm,该面漆优选才有uv涂料,其中,面漆的烘烤温度为60±5℃,烘烤时间为5~8分钟。本发明的有益效果在于:该工艺是先配合注塑机和模具将原料注塑在料带上的各托体表面,在注塑作业工序中配合拉料机构对料带进行定时拉料,使料带定时定向输入、输出模具,随后牵引回收,获得半成品料卷,随后对半成品料卷进行冲切-烘烤-表面清洁-喷涂-再烘烤-表面处理-收料-检验包装,相对“先切料,后注塑”的传统制作方法,生产加工效率大大得到提高,而且该过程除了料卷安装为人手操作,其他均通过设备自动化作业,省时省力,相对传统工艺而言,加工效率提升了50%,大大提高了加工效率,减少甚至消除了加工切料时的安全隐患,保障了操作人员的人身安全;注塑过程中,对原料加热,能对原料进行有效除湿,以避免产品出现银纹、剥离等缺陷,保证了产品尺寸的稳定性,提高了产品的尺寸精度;对原料温度进行分段控制,能有效防止熔融原料倒流,避免原料熔料以及防止加工设备的喷嘴堵塞,既保证了加工设备的正常使用,又保证了产品的品质;对模具进行预热,能节省模具加工的等待时间,提高加工效率,配合模温机对模具进行温度控制,使模具处于一较稳定的模温状态,能有效保证产品的尺寸稳定,保护模具,避免模具堵塞,提高模具使用效率,避免了产品收缩不均以及模具出现粘模、顶穿、冷却异常等异常情况的发生;藉由注塑时间与射胶压力、射速各参数在操作过程中需的相互配合,有效保证了产品填充密度的均匀性,避免了产品出现披锋、毛边、喷流痕、缺胶或收缩不均等问题发生,提高了产品的良品率。具体实施方式以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明:本发明关于一种卡托的制作工艺,卡托的制作工艺步骤如下:首先,开启加工设备,对加工设备的加工参数进行设定,将原料装入加工设备中,并将料带安装在加工设备上,随后,通过设备对原料和安装在加工设备上的模具分别进行预热,并对模具温度进行恒温调节,以备加工,其中,料带上包含有若干托体,各托体为卡托之骨架,做好加工前的准备工作;需要说明的是,因为白夜交替,昼夜温差,会影响车间内的模具、成型螺杆炮筒外表面的温度浮动,根据不同的天气会调到参数;由于原料存放条件会受温度、湿度等外部环境影响,原料本身吸湿性比较强(pa46),湿度会发生变化,早晚温差、不同季节差异,容易导致原料含水率的变化,俗称“湿气”,导致产品吸湿程度不一,从而造成产品收缩,尺寸的稳定性发生变化;在上机前如不进行除湿处理,塑料里的水分子会被带入成型的产品中,会导致产品中含有水分子,使产品产生起泡,气泡的产生,会导致注射过程产品表面出现银纹、剥离等缺陷,而通过对原料预热,能有效去除湿气,有效保持原料特性。在加工过程中,如要确保产品的成型效果,模具需要保持一定的温度区间,模具升温需要一定的时间,传统的加温是在机台上直接对模具加温,机台在模具加温时段处于等待,机台效率为零,根据模具大小不同所需要的时间也不一样,短则不低于40分钟,长则若干小时,所耗费的时间较长,严重影响产品加工效率;而对模具进行预热,是在机台外对模具进行加温,在此过程中一般采用水介质加热传导、模温油介质加温传导或加热棒传导,通过模具预热(模具温度是单独靠模温机来控制的,以确保模具温度能恒定在预设的模温),能有效节省模具等待时间,相对传统的开机效率,模具预热能将整体加工效率提高30~60%;另外,由于模具温度会伴随周围环境温差、射出模次的次数影响会持续升温,而通常原料成型的温度(即机台融胶的温度)需要控制在一定范围内,且原料温度较高,如果不保持模具的温度调节,使模具基本保持恒温,模具温度会在生产过程中持续上升,影响产品生产周期,导致产品尺寸变化大,收缩不均匀,且容易出现粘模、顶穿、冷却异常等异常情况,当模具温度太高时,会增强材料的流动性,以至于材料进入有缝隙的模具零件中,造成“披锋”;所以,对模具进行预热,并对模具温度进行适时调节,以确保模温恒定,能有效保护模具,避免模具堵塞,提高模具使用效率。此外,为了确保产品的尺寸(即长、宽、高等)精度在±0.03mm~±0.1mm,模具的尺寸精度需控制在±0.002mm~±0.01mm,以确保制成的产品的尺寸精度符合生产要求;除以上因素外,机台螺杆也会影响原料射出成型的品质,不同材料的生产,所需的螺杆压缩比有所区别,压缩比决定了产品品质的稳定性,如果压缩比跟原料不匹配,会导致生产的产品出现毛边或缺胶等情况,影响产品的品质,因此,在实际操作过程中,如果产品原料更换,需要更换具有对应压缩比的螺杆,才能确保产品的质量;“螺杆压缩比”具体是指螺杆的进料段第一螺纹槽容积与均化段最后一个螺纹槽容积的比值即压缩比,卡托常用之原料对应的压缩比,如下表1所示:序号材料名称压缩比1硬聚氯乙烯(粒)2.5(2〜3)2abs1.8(1.6〜2.5)3硬聚氯乙烯(粉) 3〜4(2〜5)4聚甲醛4(2.8〜4)5软聚氯乙烯(粒)3.2〜3.5(3〜4)6聚碳酸酯2.5〜37软聚氯乙烯(粉)3〜58聚苯醚(ppo) 2(2〜3.5)9聚苯乙烯2〜2.5(2〜4)10聚砜(膜)3.7〜411聚丙烯3.7〜4(2.5〜4)12聚砜(管型材)3.3〜3.6表1进一步地,前述步骤的加工参数包括原料温度(即原料成型温度,或机台融胶温度)为180~380℃、射胶压力为80~130mpa、模具的预热温度为80~120℃、注塑时间为2~4s以及射速为70~110cm3/s,前述各加工参数分阶段设置,注塑时间与射胶压力、射速在操作过程中需相互配合,具体需要根据使用的材料进行匹配;具体而言,加工参数分三段设置,该原料温度按“低-高-低”方式设置,该原料温度的第一阶段与第二阶段、第二阶段与第三阶段之间温度均分别相差15~20℃;该射胶压力按“高-中-低”方式设置,该射胶压力的第一阶段与第二阶段、第二阶段与第三阶段之间压力均分别相差20~40mpa;该模具温度和注塑时间的三个阶段均分别相一致;该射速按“高-中-低”方式设置,该射速的第一阶段与第二阶段、第二阶段与第三阶段之间速度均分别相差20~30cm3/s。进一步地,在实际生产过程中,原料进入料管是根据进料段、压缩段和储料段进行原料的温度控制的,其中,(一)进料段,只对原料进行预热处理,以防止熔融原料倒流,还需设置冷却装置对原料温度进行调控,在此阶段中,若原料温度过低,会导致预热不充分,影响整个原料颗粒预热,如果原料温度过高,易产生原料结块,因为原来在烘烤后,还含有一定的水份;(二)压缩段,需要高温对原料的粒子充分溶解,如果原料温度过低,材料不能充分塑化,塑料呈现颗粒化比例加重,螺杆会有扭断的风险,如果原料温度过高,容易造成原料熔料,影响成型产品的品质;(三)储料段,若原料温度过低,会导致喷嘴温度低,容易造成喷嘴堵塞,影响射胶,且周期不稳定,温度原料过高易造成塑胶溶料,影响成型产品的品质。进一步地,射胶压力决定产品的充填密度均匀性,影响产品密度,容易出现收缩变形的情况,而根据实际生产测试可见,当压力大于130mpa时,产品收缩不均,且会将模具冲开,造成间隙,从而出现导致成型的产品上出现“披锋”,影响产品的品质;而当压力小于80mpa时,产品会出现充填不饱、缺胶等情况,产品密度达不到要求,影响产品的良品率。进一步地,注塑时间决定产品表面品质,根据实际生产测试可见,注塑时间若小于2s,材料容易冷却,在产品表面会有冷胶,导致射胶压力也会上升,造成产品表面出现披锋等缺陷;注塑时间若超过4s,进入模具内的原料烧焦,造成产品表面出现喷流痕或毛边等缺陷。再进一步地,在实际生产测试中,若射速大于110cm3/s,材料进入模具内,会和模壁产生高速摩擦,材料升温,超出材料管控值,材料成分会产生裂解,影响产品质量;若射速小于70cm3/s,材料无法在规定时间内注入模具,使得产品的密度达不到要求,且容易导致材料残留在模具中,影响模具正常使用。其次,加工设备根据前述设定的加工参数(原料温度、射胶压力、模具的预热温度、注塑时间以及射速等),定时向安装在加工设备上的模具定长输送料带,随后,模具闭合,并向加工设备发出闭合信号,实现定时送料作业;其中,因为模具需要冲模冷却及开模动作,所以需要每间隔20~25s定时向模具进行物料输送,才能在保证所成型之产品的良品率的同时,确保下一成型工序能正常且加工时间上的无缝衔接,如果间隔时间不足,成型产品的良品率会下降,产品的品质下降;如果间隔时间过长,影响生产效率;因此,每间隔20~25s定时向模具进行物料输送,既能确保产品基本完成成型,又能保证生产效率,同时有效地保证了产品的品质;另外,定时送料工序必须配合模具生产的周期,时间短,送料异常,机台会报警,且处理异常的时间增加,原料储存在料筒的时间也会加长,原料分解可能性加大,做出的产品品质异常,原料的裂解,会导致产品功能失效。接着,加工设备收到模具闭合信号后,向模具注入原料,通过模具将原料包覆到料带上,并配合前述加工前所设定的加工参数对原料进行成型作业,获得半成品料带,具体而言,该工序是将原料包覆于料带上各对应的托体表面,实现半成品料带的注塑成型作业。半成品料带的注塑成型作业完毕后,加工设备打开模具,将半成品料带进行牵引回收,获得半成品料卷,实现拉料收料作业,同时使下一段定长料带输送到模具中,进行半成品注塑作业;随后,将前述的半成品料卷进去冲切作业,获得半成品托体,接着,将各半成品托体摆放到烤盘中,以作备用。然后,将前述摆放了半成品托体的烤盘放入烤箱中进行第一次烘烤后,对烘烤完毕的半成品托体进行表面清洁处理,进行烘烤清洁作业,获得洁净半成品;需要说明的是,注塑时,为了产能和效率,需要较大程度地对保模时间进行缩短,所以,在没有充分冷却状态下脱模的话,半成品托体的应力还没得到释放,半成品托体的密度不均匀。进一步地,前述对半成品托体置于90~120℃的环境中进行烘烤,烘烤时间为1.5~2h,烘烤完毕后,对烘烤完毕的半成品托体进行表面擦拭,获得洁净半成品,此处,需要说明的是,烘烤温度和烘烤时间的限定,和注塑温度、材料特性有关,卡托制作时,优选采用pc为主要原料,pc的固化温度约为130℃,因为本身材料比容变化的温度节点是130℃,烘烤温度过高,产品容易熔软变形,软化后就会破坏产品的结构特征,产品容易变形,而且,由于制作卡托所采用的原料中含有树脂或石油成分,如果温度过高,半成品托体会于产品表面溢出/分泌有机物,导致产品缺胶,影响产品的品质;温度太低,无法起到释放应力的作用;而且,温度还需要和时间配合好,时间太短,半成品托体的应力释放不彻底,达不到效果,时间太长,影响生产效率;此处的烘烤温度是指产品本身烘烤,是塑胶原料射入模具,材料受挤压,冷却固化后,形成局部收缩不均高分子排列不均匀产生应力,烘烤温度是材料固化温度,使材料内部应力释放,高分子自由排布到正常状态;如果烘烤温度过低,达不到塑胶原料固化温度(高分子活动起点)应力释放不了,温度过高,结构会变化;另外,烘烤时间过长,应力已经释放,多余的释放时间就是浪费时间成本,烘烤时间过短,应力释放不充分,残余应力还会影响后期产品变形。具体而言,原料因加工过程中受温度、压力等因素影响,破坏了原料中的分子链乱序及松弛的自然形式,使之处于一种非稳定状态,而产生残留应力,具有残留应力的产品,在分子链松弛或重结晶的过程中,就会有应力释放,如果应力释放不彻底,就容易出现产品的翘曲变形、尺寸变化等问题,采用热处理的方式,升高温度,能使产品的分子链达到活动的程度,让被冻结的分子链经升温后,松弛产生乱序,从而达到消除残留应力的目的,在实际生产中,一般采用烘箱或远红外线烤箱对产品进行热处理,以确保产品的良品率。进一步地,第一次烘烤完成后,一般采用白电油、酒精或其他专用处理剂对产品进行表面处理,然而,相对而言,采用白电油或酒精更为经济安全,对半成品托体表面处理的方式,可根据产品生产的实际需要进行选择,在此并不予以自限。然后,对前述之洁净半成品整体均匀地进行底漆喷涂后静置,接着进行二次烘烤,再于底漆表面均匀地进行二次喷涂,形成中漆层,随后进行第三次烘烤,获得覆漆半成品。具体而言,洁净半成品进行底漆喷涂后需静置1~2min,通过静置,有利于底漆内的溶剂彻底挥发,确保底漆充分流平,以保证底漆能均匀且平整地附着在洁净半成品表面;如果静置时间太短,无法确保底漆中的溶剂已挥发彻底,也无法保证底漆能充分流平,影响产品的底漆喷涂效果;如果静置时间过长,底漆干透,影响后续中漆与底漆的结合性能;静置后,对洁净半成品进行二次烘烤,烘烤温度为60±5℃烘烤时间为5~8分钟,随后,对洁净半成品进行中漆喷涂,喷涂完毕后,置于60±5℃的环境中进行烘烤,烘烤时间为10~15分钟,获得覆漆半成品;而烘烤温度的要求,是根据油漆性能以及工艺开发要求所进行的限定的,温度太低或太高,都会影响油漆的性能;烘烤时间的限定,是为可保证油漆烤干,保证物性,烘烤时间如果太短,油漆不干,设备测试会ng,而如果烘烤时间过长,浪费成本,也有过剩,影响产品性能。其中,优选地,采用喷涂枪进行喷涂作业,当喷涂底漆时,喷涂枪的气压为3~4kg,底漆厚度为8±2μm;底漆一般采用溶剂,底漆的油漆和稀释剂开稀黏度9±0.2秒(2#杯),喷涂枪的喷涂线数3米/分钟,喷涂枪的气压3~4kg,喷涂枪的枪距为15~20cm,底漆的膜厚为10±2μm,每把底漆用之枪支吐油量一般控制在15~20ml,使涂层均匀上油,达到膜厚范围及外观效果,满足流平及烘烤时间及测试性能,保证了其雾化的均匀和喷油量的稳定性(包括要求的膜厚)。当喷涂中漆时,喷涂枪的气压为4~5kg,中漆厚度为8±2μm;中漆优选采用色浆等,油漆浓度相对较高,油漆和稀释剂开稀黏度9±0.2秒(2#杯),喷涂枪的气压为3~4kg,喷涂枪的枪距为15~20cm,气压偏低时,雾化效果不佳,影响膜厚均匀性(与油量、线速、膜厚都有关联);厚度的设置,是依据产品开发结果指定,膜厚太薄,影响外观(橘皮等)、附着力;膜厚太厚,产品会出现积油、色差等现象,影响尺寸和外观,且浪费油漆。最后,对前述步骤之覆漆半成品的整体表面均匀地喷涂上面漆,进行再烘烤,随后静置,使其自然冷却,回收获得卡托。进一步地,在前述步骤中,亦采用喷涂枪进行喷涂作业,当喷涂面漆时,喷涂枪的气压为3.5~4.5kg,当面漆为亮光时,面漆厚度为25±2μm,当面漆为哑光时,面漆厚度为18±2μm,该面漆优选才有uv涂料;此处,需要说明的是,面漆的气压受粘度差别影响,相对底漆、中漆所使用的气压较高,以保证雾化效果;膜厚设置的差别在于:高光油漆太薄或太厚,流平不均匀,容易出现积油、橘皮的现象,影响产品的外观、尺寸以及性能,如振动耐磨测试等,是将产品在100℃的水中煮30分钟,无明显变色及百格脱落,振动2小时无明显涂层脱落,即判断产品符合要求;哑光系列的流平均匀性相对稳定,薄一些就能满足外观效果和测试性能;其中,面漆采用的油漆和稀释剂开稀黏度9.4±0.2秒(2#杯),喷涂枪的气压为3~4kg,喷涂枪的枪距为15~20cm,烘烤温度为60±5℃,烘烤时间为5~8分钟,uv能量700~900mj/cm²。通过前述对喷涂油量、线速和喷枪角度/距离等进行控制,使产品均匀上油,膜厚如果太厚,会导致产品积油,尺寸变大,涂层无法完全得到固化,会出现掉漆现象,发雾变色等现象,膜厚太薄,会出现橘皮,少油等现象,导致产品表面包裹度不够,出现水煮变色,震动耐磨掉漆等现象。另外,由于油漆一般选用uv体系的油漆,分别对底漆、中漆、面漆进行烘烤,能使油漆里的溶剂得到充分挥发,使油涂层得到充分固化;如果油漆未充分固化,在转移或回收产品时,底漆、中漆或面漆等漆层容易受损,影响产品的良品率。本发明所揭示的一种卡托的制作工艺与传统工艺区别在于,该工艺是先配合注塑机和模具将原料注塑在料带上的各托体表面,在注塑作业工序中配合拉料机构对料带进行定时拉料,使料带定时定向输入、输出模具,随后牵引回收,获得半成品料卷,随后对半成品料卷进行冲切-烘烤-表面清洁-喷涂-再烘烤-表面处理-收料-检验包装,相对“先切料,后注塑”的传统制作方法,生产加工效率大大得到提高,而且该过程除了料卷安装为人手操作,其他均通过设备自动化作业,省时省力,大大提高了加工效率,减少甚至消除了加工切料时的安全隐患,保障了操作人员的人身安全。以上所述仅是对本发明的较佳实施例,并非对本发明的范围进行限定,故在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本发明所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰,均应落入本发明申请专利的保护范围内。当前第1页12
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