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金属表面处理工艺.doc

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金属表面 处理 工艺
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金属的 表面 处理 工艺 第一章 金 属材 料 冷辗压 低碳 钢板 及片 料 品质标 记功 能类 别制 造用 途 SPCD 压延 、成 形用 品质 电脑机 箱、 录影 机壳 ,音 响喇叭 ,电 器箱 ,托 盘, 银碟等 SPCE 深 压延 拉伸 品质 电芯 壳、手 电筒 ,摩 打壳 ,通 心鸡眼 ,钮 扣、 油壶 容器 等 SPCC 一般 用品 质文 具用 品、锁 、汽 车用 品、 电器 支架、 一般 性项 等 SPCC (Steel Plate Cold rolled Common )是冷轧板 的 缩写, 看上 去很 暗, 表面 需电镀 或涂 装 处理。 当然 根据 用途, 可以 选用不 同种 类的 冷轧 板, 如 做电锅 的外 锅就 要用 能做 深抽的 SPCE 。 它有 SPCC-SB( 平 常称 之为 金光板) 和 SPCC-SD 两种 分类: S----Standard Skin Pass 标 准调质 处理 B---Bright( 光面的) : 光亮 表面, 极光 滑辗 延表 面( 俗称双 光) D---Dull( 雾面的) :灰暗 表 面,幼 微粒 辗延 表面 (俗 称单光 ) 表面处 理:a 、 无处 理(M )b、 铬化 处理 (C )c 、 磷 化处理 (P ) 镀锌钢 板的 分类 : 镀锌方 法电 镀锌 钢板(SECC) : 耐指 纹 , 具 有很 优越 的耐蚀 性 , 而 且保 持了 冷 轧板的 加工 性。 用途: 家电 产品 , 电 脑机 壳以及 一些 门板 与面 板, 上海宝 钢可 以生 产, 但锌 层质量 较国 外差 很 多。 热浸锌 钢板(SGCC) : 国内 尚无钢 厂能 生产 出优 质的 材料 , 主 要从 国外 进口 的 , 台 湾有 china steel ,shengyu steel corporation 两家能 生产 。 主 要的 特性:1> 耐蚀 性;2> 上 漆 性;3> 成 形性; 4> 点 焊性 。 用途: 极为 广泛, 小家 电 产品, 外观 好的地 方, 但 比 SECC 相 比, 其 价格 贵 一些, 很多 厂家 为节省 成本 均改 用 SECC 。 分类锌 花分 :normal regular spangle 和 minimized spangle 还有就 是可 能通 过其 镀层 来区分 : 如 Z12 表 示双 面 镀层量 总 和 120g/mm2 描述 热浸镀 锌法 连续 镀锌 法( 成卷的 钢板 连续 浸在 溶解 有锌的 镀槽 中) 板片镀 锌法 (剪 切好 的钢 板浸在 镀槽 中, 镀好 后会 有锌花 ) 电镀法 电化 学电 镀( 槽中 有硫酸 锌溶 液, 以锌 为阳 极,原 材质 钢板 为阴 极 材料/ 内 容电 镀锌 钢板 (EG/SECC ) 热浸 镀锌 板(GI/SGCC ) 母材冷 轧退 火钢 板冷 轧全 硬钢板 色泽, 前处 理均 匀灰 色, 电镀亮 白色 ,热 镀 镀层表 面锌 厚子 吸附 表钢 材,表 面平 滑无 锌花 锌层 凝固组 织, 可有 锌花 或无 锌花 镀层组 织纯 锌镀 层最 外层 为纯锌 ,内 层为 铁锌 合金 机械性 能与 母板 相同 经退 火,有 时效 硬化 ;材 质软 加工性 能同 母材 ,成 型性 能 好可 承受 简单 加工 ,复 杂的无 法胜 任 镀锌量 镀厚 困难 镀薄 困难 料厚常 见料 厚均 有 0.6~1.5mm 耐蚀性 镀层 薄, 差( 均可 加耐指 纹涂 层) 镀层 厚, 好(均 可加 耐指 纹涂 层) 价格贵 ,主 要进 口便 宜, 分大花/ 小花 用途及 特性 具有 很优 越的 耐蚀性 ,而 且保 持了 冷轧 板的加 工性 持了冷 轧板 的加 工性 。 用途: 家电 产品 , 电 脑机 壳以及 一些 门板 与面 板, 上海宝 钢可 以生 产, 但锌 层质量 较国 外差 很多。 主要 进口 1.镀锌 产品 种类 介绍 : 材料规 格后 处理 镀层 厚度 SABCDE A 一 般通 称 JIS 备注 EG (ElectroGalvanizedSteel )电气 镀锌 钢板 —— 电镀 锌 镀纯 锌 EGSECC (1) 铅和镍 合金 合 金 EGSECC (2) 裸露 处耐 蚀性 2>3>4>1 GI(GalvanizedSteel) 溶融镀 锌钢板 —— 热浸 镀锌 熔接 性 2>4>1>3 非合金 化 GI ,LGSGCC (3)涂 漆性 4>2>1>3 铅和镍 合 金 GA ,ALLOYSGCC (4) 加工 性 1>2>3>4 B 所 使用 的底 材 C(Coldrolled): 冷轧 H(Hotrolled): 热轧 C 底 材的 种类 C (Commercial )DEH 一般用 抽模 用深 抽用 一般 硬质用 D 后处理 M : 无处 理 C : 普通烙 酸处 理--- 耐蚀性良 好,颜 色白 色化 P :磷 酸处 理--- 涂装性良好 D :厚 烙酸 处理--- 耐蚀性更好 ,颜 色黄 色化 FX :无机耐 指纹 树脂 处理--- 导电性 FS: 润滑性树脂 处 理--- 免用冲床 油 U : 有机 耐指 纹树 脂处 理( 普通烙 酸处 理)--- 耐蚀性良好,颜 色白 色化 ,耐 指纹 性很好 A : 有机 耐指 纹树 脂处 理( 厚烙酸 处理)--- 颜色黄色化 ,耐蚀 性更 好 E 镀 层厚 2.物理 特性 : 膜厚-- 含镀锌层, 烙酸 盐层 及有机 化学 薄膜 层 , 最 小 之膜厚 需 0.00356mm 以上。 测 试方 法有 磁性测 试(ASTMB499) , 电量分 析(ASTMB504) , 显 微镜观 察 (ASTMB487 ) 表面抗 电阻--- 一般应该 小 于 0.1 欧姆/ 平 方公分. 3.盐雾 试验 : 盐雾试 验—— 试 片尺 寸 100mmX150mmX1.2mm , 试 片需从 整捆 或整 叠铁 材中 取下, 必须 在 镀烙酸 盐 后 24 小时 ,但 不可超 过 72 小时 才可 以 用于测 试, 使 用 5% 的盐 水,用 含盐 的水 汽充 满箱 子,试 片垂 直倒 挂在箱 子 中 48 小时 。 测试后 试片 的镀 锌层 不可 全部流 失 ,也 不能 看到 底 材或底 材生 锈 ,但 是离 切 断层 面 6mm 范 围有生 锈情 况可 以忽 略。 4.镀锌 钢板 的一 般问 题点 1.白锈--- 因结露或被水沾 湿致迅速发生氢氧化锌为主要成分的白色粉末状的锈.( 会导致产品 质 量劣 化) 2.红锈--- 因结露或被 水沾 湿致迅 速发 生氢 氧化 铁为 主要成 分的 红茶 色粉 末状 的锈. 3.烙酸 不均 匀--- 黄茶色的小岛形 状或 线形 状的 花纹 。但耐 蚀性 没有 问题 。 4.替代 腐蚀 保护--- 在锌面割伤而 露出 钢板 基体 表面 的情况 下 , 我 们也 不必 担 心镀锌 钢板 切边 生锈问 题。 5.镀锌 钢板 之烤 漆处 理 1.前处 理: 由于 锌是 一种 高 活性金 属, 在烤 漆前 需要 适当的 化学 转化 处理 如磷 酸盐处 理。 磷 酸盐处 理剂 有两 种, 一种是 处理 铁的 ,一 种是 处理锌 的。 2.脱脂 : 采用 弱碱 , 有 机溶 剂及中 性乳 液或 洗涤 剂 , 避免用 酸或 强碱 脱脂 剂 。 可用水 膜试 验 (Waterleakagetest ) 来确认 ,观 察试 验后 的水 是否受 到污 染, 以及 试品 表面的 水膜 是否 均匀. 3.烤漆 : 电 镀锌 钢片 对漆 的 选择性 比冷 轧钢 片为 严; 使用水 性底 漆 (Waterprimer ) 可以 确保 有较强 的油 漆附 着性. 6.其它 : 镀铝 锌钢板(SGLD) :是一种包 含富铝及富锌 的多相合金 材料。因为铝 和锌的特性 ,使得它 比 SGCC 的有 更优 异的 性 能。 主 要特 性:1> 耐蚀 性 , 其能 力比 SGCC 高 出很 多;2> 耐热 性; 3> 热 传导 及热 反射 性;4> 成型性 ;5> 焊 接性. 用 途 : 用 在 一 些 要 求 反 射 性 好 的 地 方 , 如 烤 箱 内 部 的 反 射 板 , 电 锅 的 反 射 板 。 台 湾的 shengyusteelcorporation 能够生产 。国 内还 没有 能生 产的钢 厂吧 。价 格 较 SGCC 贵 很多 。 还有一 种材 料是 镀铝 钢板(SALD) , 电镀锌 钢板(SECC) :耐 指 纹,具 有很 优越 的耐 蚀性 ,而且 保持 了冷 轧板 的加 工性。 用途: 家电 产品 , 电 脑机 壳以及 一些 门板 与面 板, 上海宝 钢可 以生 产, 但锌 层质量 较国 外差 很多。 热 浸 锌 钢 板(SGCC) : 国 内 尚 无 钢 厂 能 生 产 出 优 质 的 材 料 , 主 要 从 国 外 进 口 的 , 台 湾 有 chinasteel ,shengyusteelcorporation 两家能生产 。主 要的特性:1> 耐蚀性;2> 上漆性;3> 成 形性;4> 点焊 性。 用途: 极为 广泛, 小家 电 产品, 外观 好的地 方, 但 比 SECC 相 比, 其 价格 贵 一些, 很多 厂家 为节省 成本 均改 用 SECC 。 分类锌 花分 :normalregularspangle 和 minimizedspangle 还有就 是可 能通 过其 镀层 来区分 : 如 Z12 表 示双 面 镀层量 总 和 120g/mm2 二.不 锈钢 抗大气 、 酸 、 碱 、 盐 等介 质腐蚀 作用 的不 锈耐 酸钢 总称。 要达 到不 锈耐 蚀作 用, 含 铬(Cr) 量 不少 于 13% ; 此外 可加 入 镍(Ni)或钼(Mo) 等 来增 加 效果 。 由 于合 金种 类及 含 量不同 , 种类 繁 多。 不锈钢 特点 : 耐 蚀好 ,光 亮度好 ,强 度高 ;有 一定 弹性; 昂贵 。 不锈钢 材料 特性: 1、铁 素体 型不 锈钢 :其 含 Cr 量高 ,具 有良 好耐 蚀 性及高 温抗 氧化 性能 。 2、奥 氏体 不锈 钢: 典型 牌 号如 1Cr18Ni9 ,1Cr18Ni9T1 无 磁性 ,耐 蚀性 能良 好 ,温强 度及 高温抗 氧化 性能 好, 塑性 好,冲 击韧 性好 ,且 无缺 口效应 ,焊 接性 能优 良, 因而广 泛使 用 。 这种钢 一般 强度 不高 , 屈 服强度 低, 且不 能通 过热 处理强 化, 但冷 压, 加工 后, 可 使抗 拉强 度高, 且改 善其 弹性 ,但 其在高 温下 冷拉 获得 的强 度易化 。不 宜用 于承 受高 载荷。 3、马 氏体 不锈 钢: 典型 如 2Cr13 ,GX-8,具 磁性, 消震 性优 良, 导热 性好, 具高 强度 和屈 服极 限, 热 处理 强化后具良 好综 合机 械性 能。 加 含碳量 多, 焊后 需回 为处 理 以消除 应力 、 高 温冷 却易 形 成 8 氏 体, 因此锻 后要 缓冷 ,并 应立 即进行 回火 。主 要用 于承 载部件 。 例: SUS301 弹性 不锈 钢 SUS304 不锈 钢 10Cr18Ni9 它是 一种 奥氏 体不锈 钢, 淬火 不能 强化 ,只能 消除 冷作 硬化 和获 得良好 的抗 蚀 , 淬火冷 却必 须在 水是 进行 , 以保 证得 到最 好的 抗蚀 性; 在 900 ℃ 以下 有稳定 的 抗氧化 性。 适于 各种方法 焊接; 有晶间腐蚀倾向,零 件长期在腐蚀介质、水中 及蒸汽介质中工作时可能 遭受 晶界腐 蚀破 坏; 钢 淬火 后冷 变形塑 性高 ,延 伸性 能良 好,但 切削 加工 性较 差。 1Cr18Ni9 它是 标准 的 18-8 型奥氏 体不 锈钢 , 淬火 后 能强化 , 但此 时具 有良 好 的耐蚀 性和 冷 塑性变 形性 能 ; 因 塑性 和韧 性很高 , 切削 性较 差; 适于 各种方 法焊 接 ; 由 于含 碳量 较 0Cr18ni9 高, 对 晶界 腐蚀 敏感 性较 焊接后 需热 处理 , 一 般不 适宜用 作耐 腐蚀 的焊 接件 ; 在 850 ℃ 以下 空气介 质、 以 及 750 ℃以 下航空 燃料 燃烧 产物 的气 氛中肯 有较 稳定 的抗 氧化 性。 Cr13Ni4Mn9 它 属奥 氏体不 锈耐热 钢, 淬 火不 能强 化 , 钢在 淬火状 态下 塑性 很 高, 可 时行深 压延及 其它 类型 的冷 冲压; 钢的切 削加 工性 较差; 用点 焊和滚 焊焊 接的 效果 良好 ,经 过焊 接后 必须进 行热 处理; 在大 气中 具有高 耐蚀 性; 易 产晶 界腐 蚀, 故在 超过 450 的腐 蚀 介质是 为宜 采 用; 在 750 ~800 ℃ 以下 的热 空气中 具有 稳定 的抗 氧化 性。 1Cr13 它 属于 铁素 体- 马氏体型为 锈钢 ,在 淬火 回火 后使用; 为提 高零 件的 耐磨 性,疲 劳性 能 及抗腐蚀 性可渗氮、氰化; 淬火及抛 光后在湿性大气、蒸汽、 淡水、海水、和自来水中 具有 足够的 抗腐蚀性,在室 温下的硝 酸中有较好的安 定性; 在 750 ℃温度以 下具有稳定的 抗氧化 性。退火 状态下的钢的塑性较高, 可进行深压延钢、冲压、 弯曲、卷边等冷加工; 气焊 和电 弧焊结 果还 满意; 切削 加工 性好, 抛光 性能 优良; 钢锻 造后冷 并应 立即 进行 回火 处理。 2Cr13 它属 于马 氏体 型不 锈钢, 在淬 火回 火后 使用; 为提高 零件 的耐 磨性 耐腐 蚀性、 疲劳 性能 及抗蚀 性并 可用 于渗 氮处 理、 氰 化; 淬火 回火 后钢 的强度 、 硬 度均 较 1Cr13 钢高, 抗腐 蚀性 与耐热 性稍 低; 在 700℃ 温 度以下 的空 气介 质中 仍有 稳定的 抗氧 化性 。 钢 的焊 接 性和退 火状 态 下塑性 虽比 不 上 1Cr13 , 但仍满 意; 切 削加 工性 好; 抛 光性能 优良; 钢在 锻造 后应 缓冷 , 并 立即 进行回 火处 理。 3Cr13 它属 于马 氏体 型不 锈钢, 在淬 火回 火后 使用 ,耐腐 蚀性 和在 700 ℃以 下的热 稳定 性均 比 1Cr13 ,2Cr13 低, 但强 度、硬 度, 淬透 性和 热强 性都较 高。 冷加 工性 和焊 接性不 良, 焊 后应立 即热 处理; 在退 火后 有较好 的切 削性; 在锻 造后 应缓冷 ,并 应立 即进 行回 火处理 。 9Cr18 它属 于高 碳含 铬马 氏体不 锈钢 , 淬 火后 具有 高的硬 度和 耐磨 性; 对 海水 , 盐水 等介 质尚 能抗腐 蚀; 钢 经退 火后 有很 好的切 削性; 由于 会发 生硬 化和应 力裂 纹, 不适 于焊 接; 为了 避免 锻 后产生 裂纹 , 必 须缓 慢冷 却( 最好 在炉 中冷 却) , 在 热 态下, 将零 件转 放入 700 ~725℃ 的炉 中 进行回 火处 理。 三.马 口铁 :马 口铁(SPTE) 为低碳 钢电 镀锡(Sn)钢材; 特点: 保持 了低 碳钢 较好 的塑性 ,及 成形 性; 一般 料厚不 超 过 0.6mm 。 用途: 遮蔽 磁干 扰的 遮片 及冲制 少零 件; 四.弹 簧钢 中碳钢 含锰(Mn) 、铬(Cr) 、硅(Si) 等 合金 钢; 特性 : 材 料可 以产生 很大 弹性变 形 , 利 用弹性 变形 来吸收 冲击 或减 震, 亦可 储存能 量使 机 件 完成动 作。 五.铜 及铜 合金 特点: 导电 、导 热、 耐蚀 性好, 光泽 度好 ,塑 性加 工容易 ,易 于电 镀、 涂装 。 1.纯铜( 含 Cu99.5%以上) 亦称紫 铜, 材料 强度 低, 塑性好 ; 极 好导 电性 , 导 热性, 耐蚀 性; 用于 电线 、 电缆 、 导 电设 备上。 2.黄铜 铜锌合 金, 机械 性能 同含 锌量有 关; 一般 锌量 不超 过 50% 。 特点: 延展 性, 冲压 性好 , 运用 于电 镀, 对海 水及 大气腐 蚀有 好的 抗力 。 但 本体容 易发 生局 部腐蚀 。 3.青铜 铜锡合 金为 主的 一类 铜基 合金金 属统 称。 特点: 比纯 铜及 黄铜 有更 好的耐 磨性 :加 工性 好, 耐腐蚀 。 4.铍铜 含铍(Be) 的铜 合金 ; 特点: 高的 强度 、硬 度、 弹性、 耐磨 性; 高的 导电 性、导 热性 、耐 寒性 ;无 铁磁性 。 用途: 电磁 屏蔽 材料 较多 ; 六.铝 及铝 合金 特点:较 轻的 金属结 材材 料;良好 的耐 蚀性, 导电 性及导热 性; 相同重 量情 形下,Al 导电 性比 Cu 高 2 倍, 但纯铝 强度 及硬 度比 较低 。 用途: 铝 质 光泽 及质 软, 可以制 成不 同颜 色和 质地 的功能 性和 装蚀 性材 料. 铝合金 : 强度/ 质量 大,工艺性好,或用于压 力制造及铸造,焊接,目 前广泛用于飞机、发动机 各种 结构上 。 1、变 形铝 合金: 1.1 防 锈铝 : A1-Mn 及 A1-Mg 系 合金(LF21 、LF2 、LF3 、LF6 、LF10) 属于 防锈 铝, 其 特点 是 不能热 处理 强化, 只能 用冷 作硬化 强化 , 强 度低 、 塑 性高、 压力 加工 性良 好, 有良下 的抗 蚀性 及焊 接性 。 特别 适用 于制 造受轻 负荷 的深压 延零 件, 焊接 零件 和在腐 蚀介 质中 工作 的零 件。 1.2 硬 铝: LY 系列合金 元素 要含 量小 的塑性 好, 强度 低; 如 LY1 ,LY10 ,含 金元 素及 Mg ,Cn 适中 者 , 强度、 塑性 中高; 如 LY11; 金中 Cn ,Mg 含 量高则 强度 高, 可用 于作 承动构 件; 如 LY12 ,LY2 ,LY4;LC 系列这 超硬铝 ,强 度高 , 静疲劳 性能 差 LY11 ,LY17 为耐 热铝 ,高 温强 度不 太多, 但高 温时 蠕度 强度 高。 1.3 锻 铝: LD2 具有高 塑性 及腐 蚀稳 定性, 易锻 造, 但强 度较 低;LD5 ,LD6 ,LD10 强度 好, 易 于作 高 负载锻 件及 模锻 件;LD7;LD8 有较 高耐 热性 ,用 于高 温零件 ,具 有高 的机 械性 能和冲 压工 艺 性。 2、铸 造铝 合金: 1). 低强 度合 金:ZL-102;ZL-303 2). 中强 度合 金:ZL-101;ZL-103;ZL-203;ZL-302 3). 中强 度耐 热合 金:ZL-401 4). 高强 度合 金:ZL-104;ZL-105 5). 高强 度耐 热合 金:ZL-201;ZL-202 6). 高强 度耐 蚀合 金:ZL301 七.镁 合金 特点: 最轻 的金 属结 材材 料; 比 强度 高, 耐 疲劳, 抗冲击 , 流 动性 好, 防 静 电性能 好; 耐蚀 差,易 氧化 烧损 。 验收标 准: a) 结合力 :印 字干 燥后 , 用指甲 以 500 克 左右 力划 痕,字 迹不 掉。 b) 耐磨 性: 采用 阴极 移动 装置, 摩擦 介制 海绵 ,加 压 50 克, 摩控 100000 次 ,字 迹 无脱 落 。 c) 高低温 实验 : 高 温 70℃(30 分 钟) -→ 常温 (10 分钟) -→ 低温 -20℃(30 分钟 ) 为 一 循环共 进行 三个 循环 ,字 迹无变 色、 脱落 现象 。 d) 耐手 汗性: 用滤 纸吸 饱 人造汗 (配 方: 氯 化钠 7 克/ 升, 尿 素 1 克/ 升、 乳 酸 4 克/ 升) 覆 盖 在键上 ,2 小时 后用 力擦 试,字 迹无 脱落 现象 。 e) 耐水性 :将 字键 在水 中 浸泡 4 /小 时后 用力 擦拭 ,无脱 落现 象。 f )耐溶剂性:将字键分别 浸泡在酒精及汽油中,4 小时后用力擦拭,浸泡在酒精中的有部 分脱落 ,浸 泡在 汽油 中的 字键无 脱落 现象 。 外观标 准: a 颜色 :依 承认 颜色 或样 品 及图面 要求 。 b 外 观 :无 拉毛 ,模 糊, 针孔, 重影 等现 象。 c 图标 及字 符位 置: 按照 图 面要求 。 d 图标 及字 符的 正确 性: 按照图 面的 要求 第二章 塑料 材质 热固性 塑料 —— 在原 料状 态下是 没有 什么 用, 在某 一温度 下加 热 , 经硬 化作 用, 聚合 作用 或 硫化作 用后 , 热硬化 塑料 就会保 持稳 定而 不能 回到 原料状 态 。 硫 化作用 后 , 热固性 塑料 是所 有塑料 中最 坚硬 的。 热塑性塑 料 ——象金属一样形成熔 融凝固的循环。常用有聚 乙烯(PE ) ,聚苯乙烯(PS), 聚氯乙 烯(PVDC ) 常用工 程塑 料:NORYL ——PPO 和 HIPS 合成 , 在 240~300 ℃ 成型 加工 , 须 用 70~90 ℃ 高模 温 。 ABS—— 在 170~220 下 成 型加工 ,模 温 40~60℃即可. ABS: 成分 聚合 物 1.丙烯 晴—— 耐 油, 耐热 ,耐化 学和 耐候 性。 2.苯乙 烯—— 光 泽, 硬固 ,优良 电气 特性 和流 动性 3.丁二 烯—— 韧性 2-3 电镀与印 刷 电镀塑 料电 镀时 , 须 先进 行无电 解电 镀 , 塑料 表面 形成薄 金属 皮膜 , 形 成导 电物质 后再 进 行 电解电 镀。 印 刷 1.网版 印刷 :适 用于 一般 平面印 刷 2.移印 :适 用不 规则 ,曲 面的印 刷文 字 3.曲面 印刷 :被 印物 体旋 转而将 文字 与油 墨印 上 2-5ABS 系列 成品 设计 及模 具加工 1.最 佳的 补强 厚度 t=70% 成品工 称肉 厚(T) ,角 隅圆 角的外 圆 R=3/2*T ,内圆 R=T/2 ,T 是 成品工 称肉 厚. 2. 喷嘴信道最小口径 为 6.35mm , 长度 宜尽量短,可变电阻 器控制精度稍嫌不足,所 以在 喷嘴外 壁应 装设 电偶 作温 度控制 ;流 道形 状以 圆形 最佳, 流动 长度 与流 道口 径关系 流动长 度(mm) 流道直径(mm) 2509.5 75~2507.9 756.0 3.对 防火 级 ABS 材 料应 使用直 溢口 为最 佳设 计( 流 道直径 最 小 7mm) ; 边溢口 及潜 伏式 溢口 ,建 议其长 度 为 0.762mm 。 4.透 气的 设置 是绝 对必 须 的,每 隔 25~50mm 开设一 条透气 沟, 深度 宜为 0.05~0.064mm , 以获得 良好 得透 气效 果及 防止产 生毛 头。 5.冷 却管 口径 应为 11.1~14.3mm ,每隔三个 冷却 管 口径设 一冷 却管 ,距 离模 腔表面 必须 有 1.5 个 冷却 管口 径尺 寸. 6.一 般模 仁材 料采 用 P20 或 H13 材质 。 7.防火 级材料 尽量 不要使 用热浇 道系统 ,因为 内加 热式的 热浇道 可能在 电热 管及树 脂间会 产生很 大的 剪切 热, 加热 树脂温 度过 高将 会造 成严 重的模 垢 , 若 要用就 只能 用外加 热式 , 热 嘴温度 和树 脂温 度相 近即 可( 约 200 ℃) 。在 任何 时候 热浇道 须使 用内 部加 热器 或热探 针。 8.螺 杆对 原料 有输 送, 压 缩,熔 融及 计量 等四 种功 能。 螺 杆在 旋转 时使 之慢 慢后 退的阻 力为 背压 。 背 压太 低, 产 品易 产生 内部 气泡 , 表面 银线 , 背 压太 高,原料会过 热,料斗下 料处会结块, 螺杆不能后 退,成型周期 延长及喷嘴 溢料等. 压 力的变 动在 一两 秒内 就可 知道结 果, 而温 度的 变动 则需 约 10 分钟 的结 果才 算 稳定. 为减少 模垢 的产 生, 螺杆 的压缩 比宜 取 2:1~2.5:1,而 L/D 是 20:1 (理 想值 是 24:1 ) , 可 使用 没有计 量段 的螺 杆, 使加 热棒与 熔融 树脂 温度 差 在 5.5℃ 附近. 螺杆 速度 宜在 40~55RPM. 9. 模 具保 护剂 可以 中和 防 火级塑 料 及 PVC 树脂 在成 型过程 所释 放出 的腐 蚀气 体, 防止 模垢 的积成 及腐 蚀模 具, 有优 良的脱 模性 , 无须使 用其 它的脱 模剂 。 模垢去 除剂 主要用 来清 洗 模 垢。 在 有栅 格的 区域 切勿 过度喷 洒以 方破 坏树 脂导 致无法 脱模 ; 停 机的 排换 料时须 用模 垢去 除剂防 止模 具表 面被 腐蚀 ,然后 在模 具上 喷一 层良 好的中 性喷 剂。 10 .射出时理想的状况是成品重量约为射出单元一次为总排料量 的 80% ,最少比例也应 在 50%以上. 熔融树 脂温 度 在 221~232 ℃时可 得最 佳物 性, 但不 可超 过 243 ℃, 以避 免分 解。 第三章 禁用 之塑 料材 质 1.产品 和制 程上 应该 避免 使用的 东西 : 石棉, 多氯 联苯 ,多 溴联 苯,多 氯二 苯, 氯乙 烯单 体,苯 2.制程 及 产 品上 需要 管制 的材质 : 铍及其 化合 物—— 含小于 2% 的铍 的合 金是 可以 被接 受的 镉及其 化合 物—— 当 防生 锈的扣 件如 果镀 锌或 其它 加工都 不适 合的 话 , 镀 镉是 可以被 接受 的. 取代品 是镀 锌, 无电 解镍 ,镀锡 ,或 用不 锈钢 产品. 铅及其 化合 物—— 铅 使用 在焊接 剂的 场合 是可 以接 受的。 假如 镀锡 在 PCB 或 者表面 黏着 镀 锡则需 要格 外的 管制 。为 了减少 铅蒸 气的 产生 ,焊 锡设备 应处 以不 超 过 800 ℉温度 为极 限. 镍及其 化合 物—— 在 非持 续接触 的情 况下 使用 应属 可接受 。 所有 镀镍 的应 用应 尽量避 免使 用 在经常 接触 的零 件表 面, 镀铬是 常用 取代 镀镍 的例 如在按 键或 其它 经常 接触 的零件 。 水银及 其化 合物 —— 如果 在使用 水银 开关 , 水 银电 池及水 银接 点是 可以 接受 的。 但 应尽 量避免,可 以用 机构 或电 子开 关,非 水银 电池 也很 普遍 。 铬及其 化合 物—— 铬 分解 产生的 酸有 剧毒 , 主要 的危 险是制 造过 程中 暴露 在铬 化合物 的环 境 中,如 果零 件在 做铬 酸盐 表面处 理时 ,有 环境 ,卫 生,安 全单 位严 格管 制, 则应可 接受. 锡的有 机化 合物 —— 纯锡 , 含锡 的焊 剂以 及锡 合金 是可以 被使 用的 , 在 制程 中是不 可以 含有 有机锡 产生 。 硒及其 化合 物—— 硒 如果 使用在 复制 的仪 器 ( 如激 光打印 机) 的磁 鼓作 为镀 层之用 是可 以接 受的。 所有 使用 过含 有硒 的仪器 和设 备, 须由 有执 照的回 收公 司回 收. 金它及 其化 合物 —— 都含 有剧毒 砷及其 化合 物—— 可 使用 在半导 体的 制造 四甲基 氯化 物—— 在 产品 上必须 标注 此溶 剂对 人体 的健康 有潜 在的 危险 。 替代 品是氟 氯碳 化 物溶剂 氯化物 溶剂 —— 大部 分氯 化物溶 剂都 有强 烈的 毒性 , 氯化 物溶 剂应 该尽 量避 免使用 , 除 非是 在制造 或整 修时 之清 洗或 去脂的 时候 , 而 且找 不到 其它合 适的 替代 品。 替代 品为水 溶性 的清 洁剂或 专用 的溶 剂。 甲醛—— 甲 醛必 须与 盐酸 溶液隔 离 , 否 则这 两种 化合 物的气 体会 形成 二氯 甲基 醚 ( 致癌 物质 ) . 当甲醛 含有 泡沫 是表 示尚 未有反 映是 可以 接受 的 , 当 树脂含 有甲 醛时 要避 免过 高的温 度和 保 持适当 的通 风. 乙二醇 醚和 醋酸 盐—— 导 致畸形 ,如 用做 抗光 剂需 有环境 ,卫 生, 安全 单位 严格管 制。 四氟化 碳—— 破 坏臭 氧层 的主要 原因 ,但 四氟 化碳 聚脂是 不受 管制 而且 是可 接受的 材质 。 3.信息 产品 绿色 环保 塑料外 壳: 外壳应 该含 有极 少量 的小 零件, 小零 件应 该使 用同 样的塑 料材 质及 颜色 。 塑 料材质 必须 不可 以含 PVC 或 PVCD 成份, 在零件 尚必 须打 上该 材质 的编号 和记 号。 如塑 料材 质因为 要更 稳 定或配 色或 防火 而需 使用 添加物 ,则 禁止 : 1.含有 镉、 铬、 汞、 砷、 铍、锑 等有 机的 组成 ,每 个小零 件最 多只 能含 有 50mg/kg 的 PBB 或 PBBO. 2.含有 铅, 氯, 溴化 物的 组成 金属外 壳结 构: 以使 用 SPCC 及 SECC 为 主要, 铝 合金 则尽 量减 少 使用, 如 果非 使用 铝为 金 属配件 者, 须 与 金属外 壳容 易拆 卸为 原则 。金属 制外 壳在 制程 上不 可含有 镉, 铅, 铬, 汞。 金属及 塑料 的组 合件 : 如果可 能的 话, 塑料 件及 金属件 应该 分开 组装 ,金 属件及 铜合 金应 该避 免黏 合使用 。 电子组 件: 1.PVC 材质 只使 用在 Cable 的产 品上 面 2.非含 有 PCBV 的电 容器 3.不含 水银 的开 关 4.零件 间如 果是 非黏 着性 密接, 废弃 时候 须拆 卸及 分类 5.不含 铍成 份的 零件 包装: 只有纸 张, 玻璃 纸, 纸板, 聚乙烯 和聚 丙烯 是被 允许 的。 塑 料和 纸板 的组 合是 不好的 一种 包 装方式 。 包装 材质应 该打 上能够 回收 的标 志, 黏贴 胶布应 该只 能含 有聚 合丙 烯及黏 贴层 。 该 种胶布 尽量 少用 因为 无法 回收。 印刷材 料: 为传递 信息 或促 销用 的印 刷标签 应该 印刷 在能 回收 使用的 纸上 , 以 及用 氯漂 白的纸 上。 纸的加工方 式必 须载 明在 纸上 。含有 塑料 成份 的纸 或纸 板应拒 绝使 用。 第四章 产品 机构 设计(PC) PC 在 运作 时需 要适 量的 散 热孔,safety 要求其孔不 能太大 ,造 成不 必要 的危 险。UL ,CSA 要求圆 孔内 径不 可大 于 2mm. 若为 SLOT 则宽不 可大 于 1.5mm ,长不可大于 20mm 。上盖和 下盖为 了 EMI 问题 , 紧 密 接触的 时候 会组 合困 难 , 若无干 涉 , 则 EMI 过不 了 , 故 可每 隔一 段距离 加一 弹片 来做 上盖 及下盖 之间 的接 地. 脱模角 度: (1) 在不妨 碍外 观及 形状 情 形下, 范围 越大 越佳 (2) 适当的 脱模 角度 约 为 1/10 到 1/30 (1 °~2 °) (3) 实用之 最小 值 为 1/120( 约 0.5 °) (4) 表面有 咬花 处理 , 以咬 花的粗 细决 定脱 模斜 度 , 一般为 咬花 深 度 0.001INCH(0.025mm) 时, 脱模斜 度至 少 为 1° 以上 。 肉厚: 以各处 均一 为原 则。 并须 考虑构 造强 度及 能均 匀分 散冲击 作用 力, 尽量 避免 棱锐部 薄肉 部的 产生 , 以 防填 充不足 。 实 际产品 设计 中经 常须 做肉 厚变化 及形 状 , 阶梯 形厚 度变化 容易 在外 观面形 成变 形, 这点 可以 加 R 角 或斜 角改 善。 当有 不一致 的肉 厚时 ,应 如下 表所示 ,逐 步 减低为 佳。 一般实 用的 肉厚 范围 单位:mm 材料肉 厚材 料肉 厚 聚乙 烯 0.9~4.0 丙 烯树 脂 1.5~5.0 聚丙 烯 0.6~3.5 硬 质氯 化聚 乙烯 1.5~5.0 聚醋 酯 0.6~3.0 聚 碳酸 酯树 脂 1.5~5.0 聚乙 酯 1.5~5.0 醋 酸纤 维 素 1.0~4.0 聚苯乙 烯及 丙烯 晴苯 乙烯 (AS )1.0~4.0ABS1.5~4.5 内圆角 及外 圆角 : 建议 R 最 小为 0.5mm , 最 佳圆角 设计 为 R/T=0.6 , 超 过这点 后,R 即 使再 增加 , 也只能 小部 分减少 应力 集中 现象. 内圆 角 R=0.5T ,外 圆角 R=1.5T 。 肋: 肋或凸 缘可 用来 增加 成型 品强度 而不 增加 肉厚 。 这 些设计 不仅 提高 了强 度, 也在冷 却时 避免 了扭曲 。为 避免 缩水 ,肋 的高度 为 0.5T ,底 部圆 角 为 R=0.125T , 拔模 斜度 为 0.5 °~1.5 °, 肋的方 向最 好 和 GATE 同向.肋 间的 距离 尽可 能在 壁 厚两倍 以上 。 Boss : Boss 为 穴之 补强 及组 合时 的嵌入 或为 支撑 其它 东西 之用 Boss 的 高度限 制在 其直 径 的两倍 以内 ,因 为过 高由 于空气 集中 ,容 易引 起气 孔及填 充不 足. 如必须 要有 较高 的 Boss 则 应在侧 面设 置加 强肋 ,使 材料流 动容 易。 为避 免根 部外观 面有 缩 水,可 在 Boss 周 围偷 料, 但不可 切削 太深 ,否 则外 观面会 有痕 影产 生。 熔合线 : 尽量不 要在 外观 面出 现, 可利用 浇口 大小 , 形 状 , 数目或 于浇 口附 近挡 料来 决定熔 合线 的位 置。由 于是 材料 最后 会合 的地方 ,故 其强 度较 弱, 应避开 成品 承受 负载 的地 方。 其他: 1.欲 加装 LED 或其 它配 合物的 孔或 开口 时, 开口 四周应 有倒 角或 圆角 以利 装配. 2. 若有 前后 壳或 上下 盖配 合的地 方, 尽 量做 后壳 ( 下盖) 是 嵌入 前壳 ( 上盖 ) , 以防止 使用 者可 看 到间 隙。 3.设计 按钮时 ,避 免直接 套在电 源开关 上,应 采用 浮动设 计或间 接传动 设计 ,避免 因尺寸 误差或 开关 的传 动杆 偏摆 造成的 卡键 现象 。指 示灯 不要外 露, 避免 ESD 的破 坏,建 议采 取 灯面板 或灯 罩(Lens) 隔离。Lens 的截面应比 灯的 截面 小, 并将 其表 面雾 状处 理 , 以 使灯 光线 均匀透 出。 喷漆, 烤漆 ,喷 砂, 喷涂 ,喷丸 1.1) 喷漆(喷油 ) :喷油 也 有叫喷漆,油漆是 一回事 嘛。UPS 塑胶外壳 喷油, 可掩盖熔接痕 等缺陷 ,略 有光 泽; 使用 的颜色 和塑 胶注 塑( 加色 粉)出 来的 颜色 一致 。 2) 喷塑:喷 塑和 喷粉是 一 回事, 粉就是 指塑粉( 塑粉 颜色都 有 牌号 的) ,厂 家一 般提供 色板。 大公司 喷塑 和喷 粉是 一回 事。 大公 司都 有自己 固定 的颜色 , 就像 华为灰 和华 为蓝等 。 像一 般 小区楼 道上 装的 铁箱 ,用 SPCC+ 华 为灰( 橘 皮面) ,50 微米。 喷塑 是必 须要 考 虑塑层 厚度 , 一般单 面可 达 20 丝, 这和 工艺有 关, 要问 问厂 家才 确切。 喷油 层很 薄, 对装 配影响 不大 。 喷油价 格比 喷塑 贵。 喷塑 可喷成 光面 、 橘 皮面 等等 。 现在 一般 都是 自动 喷涂 的, 有 时有 些角 落不容 易喷 到。 也有 手工 喷的,
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