研究人员最近探索了模内涂层工艺,可以在模腔中进行注塑和涂层。
首先,将橡胶颗粒包埋在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中,并进行注射成型。然后,在注射成型部件的表面上进行涂覆,并注入氮离子束中国涂料在线coatingol.com。模内涂层工艺也用数字模拟。分析了离子束处理的效果,并研究了样品的流变学和形态特征。
测量样品中残余应力的分布并用数值计算。结果表明,涂层工艺和离子束辐照均显着提高了注塑件的表面性能,如表面硬度和耐刮擦性。
注射成型是最具吸引力的制造工艺之一,其可以批量生产具有优异尺寸公差的净形状的复杂聚合物部件。[ [1], [2], [3], [4] ]它具有许多优点,例如低成本,良好的可模塑性和高集成能力。然而,注塑工艺固有地带来复杂的热机械循环,其中聚合物经历热力学,流变学,热学和机械学特征的显着变化。因此,找出过程的基本原理是一项具有挑战性的任务[ 3, [5], [6], [7]]。在这方面,最近正在努力进一步研究注塑成型背后的物理学。
通过将另外的材料覆盖在基底的顶部上进行涂覆。[ [8],[9],[10] ]该过程可以使基板具有各种功能和外观。例如,基材的物理表面性质,如硬度,附着力,润湿性,耐磨性和耐腐蚀性,可以在功能上进行设计[ 11 ]。但是,这种涂层需要使用许多有毒化学溶剂作为底涂层和面涂层。此外,通过涂覆工艺生成结构化表面并不容易。
最近,已经引入模内涂覆工艺以努力推进当前的涂覆工艺。模内涂覆工艺,注塑成型的子工艺包括几个阶段:首先,进行注塑,然后稍微打开模具以形成小的涂覆空间。之后,将涂布树脂注入室内并在夹紧力下固化以进行挤压。[ 10 ]即,注塑件的表面涂覆在释放之前的模具。在该过程中,可以以更系统的方式控制涂层的厚度和机械性能。此外,不需要繁琐复杂的涂层后处理程序,这可以节省制造时间和成本[ 12 ]。
透明塑料,如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),醋酸丁酸纤维素,聚碳酸酯(PC),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),聚苯乙烯(PS)等,由于它们的广泛性而引起了极大的关注。工程应用中的使用频谱。特别地,显示器应用需要使用具有高透明度(例如,超过90%的透射率)和低雾度的柔性聚合物材料以用于替换玻璃。然而,单一聚合物材料的机械性能不优于玻璃的机械性能,尤其是表面性能如硬度和抗磨损性。[13结果,在这种塑料材料的表面上进行了额外的涂覆。传统的涂覆方法包括喷涂,浸涂,缝隙和旋涂。
离子束辐照可以通过注入诸如质子,氩,氮和金属的离子来增强材料的性质。[ [14],[15],[16] ]这种方法可以改变先进材料科学与工程中使用的目标材料的微观结构 [ [17],[18],[19],[20] ]。塑料上的离子束处理由于其有效性,环境友好性和易于接近而被广泛使用。根据能量功率,能量密度和离子分布,离子束在目标材料内沉积能量。
该研究调查了用离子束照射的模内涂覆的聚合物部件。首先,我们通过注塑成型制备样品,然后在部件喷射之前进行模内涂覆。然后,将离子束注入到样品的硬涂层上。整个模内工艺包括树脂填充,包装,固化和释放,数值模拟。在离子束照射之前和之后,比较和分析样品表面物理性质的变化。
该研究发表于: Progress in Organic Coatings Volume 126, January 2019, Pages 28-34.