專利名稱：一種塑膠模具及其生產方法
技術領域：
本發明涉及ー種模具，特別是涉及ー種模腔內表面能發熱的塑膠模具。
背景技術：
近年來，隨著塑料エ業的飛速發展和通用與工程塑料在強度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應用范圍也在不斷擴大，如:家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車エ業、日用五金等眾多領域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個設計合理的塑料件往往能代替多個傳統金屬件。模具的形狀決定著這些產品的外形，模具的加工質量與精度也就決定著這些產品的質量。然而在模具行業飛速發展的今天，注塑制品仍然存在許多缺陷，例如夾水紋、表面不光澤、縮水、毛邊、氣泡、熔接痕等。由于材料性能、模具制造技術等原因，這些注塑缺陷多年來一直存在，沒有得到真正的解決。
發明內容
為了更好的克服現有技術所存在的上述缺陷，本發明的目的在于提供ー種塑膠模具及其生產方法。本發明的塑膠模具包括上模和下模，成型模腔設置在下模上，成型模腔上設置有電熱膜，所述電熱膜由噴涂在成型模腔表面上的納米陶瓷底涂層、鍍在所述納米陶瓷底涂層上的銦錫金屬氧化物導電電阻膜層、噴涂在銦錫金屬氧化物導電電阻膜層上的納米陶瓷面涂層構成，成型模腔的左右兩邊緣上固定有兩個與銦錫金屬氧化物導電電阻膜層電連接的導電端子。納米陶瓷底涂層的重量百分比構成為:無機納米級溶膠-凝膠ニ氧化硅為20%-40% ;IPA(異丙醇)為40%-45% ;Zr02(氧化鋯)10%_15% ;正硅酸こ酯為10%_15% ;こ酸為1%-3% ;納米陶瓷面涂層的重量百分比構成為:無機納米級溶膠-凝膠ニ氧化硅為10%-40% ；IPA(異丙醇)為20%-25% ;PMA(丙ニ醇甲醚醋酸酷)為15%-21% ;Zr02 (氧化鋯)為15%_20% ；正硅酸こ酯為10%-15% ;こ酸為1%-2% ;高分子量硅油1%_3%。其中，納米陶瓷底涂層和納米陶瓷面涂層厚度均為1(T30微米。納米陶瓷底涂層厚度為25微米，納米陶瓷面涂層厚度為20微米。銦錫金屬氧化物導電電阻膜層是利用磁控濺射エ藝而形成的摻銦的Sn02導電膜，膜層厚度為150-350nm，優選250nm。所述高分子量硅油的分子量在5000-11000g/mol范圍內。制造上述塑膠模具的方法具體為:對已機械加工完工的成型模腔進行表面除油除污清潔處理，然后噴砂，靜電噴涂絕緣納米陶瓷底層涂料，200°C下烘烤使納米陶瓷底層涂料固化形成納米陶瓷底涂層；利用磁控濺射エ藝在納米陶瓷底涂層上鍍銦錫金屬氧化物導電電阻膜層；烘干后再在銦錫金屬氧化物導電電阻膜層上靜電噴涂易脫模陶瓷不沾納米陶瓷面涂料，之后280°C下烘烤，使易脫模陶瓷不沾納米陶瓷面涂料固化形成納米陶瓷面面涂層。利用本發明的塑膠模具生產出來的塑膠制品表面光澤度高、熔接痕少，甚至沒有熔接痕，大幅提升了塑膠制品的品質。此外，本發明的注塑工具結構簡單，生產エ藝簡單，可解決由于材料原因、模具原因而導致的塑膠制品表面缺陷，使產品具有更高的附加值，采用電熱膜輔助型腔加熱，發熱速度快，熱慣性小，可減少注塑生產周期，提高生產效率與效益。
以下結合附圖和具體實施方式
來進ー步說明本發明。
圖1為本發明的模具結構示意圖。
具體實施例方式為了更容易理解本發明，下面結合具體圖示，進ー步闡述本發明的精神實質。下面結合附圖和實施例對本發明作進ー步描述。實施例:某品牌多孔PC材料的家電面板注塑模具的應用。一件注塑制品的加工質量很大程度上是由模具質量和注塑エ藝決定的，本發明就是在通過改變塑膠模具的結構來實現注塑エ藝的改變，進而提升注塑制品的質量。如圖1所示，本發明的塑膠模具包括上模I和下模2，成型模腔設置在下模2上，成型模腔上設置有電熱膜3。所述電熱膜3由噴涂在成型模腔表面上的納米陶瓷底涂層、鍍在所述納米陶瓷底涂層上的銦錫金屬氧化物導電電阻膜層(IT0導電電阻膜層)、噴涂ITO導電電阻膜層上的納米陶瓷面涂層構成，成型模腔的左右兩邊緣上固定有兩個與ITO導電電阻膜層電連接的導電端子4。納米陶瓷涂層(包括納米陶瓷底涂層和納米陶瓷面涂層)具有優異的隔熱保溫絕緣效果、不脫落、不燃燒、耐酸堿腐蝕，是由納米陶瓷涂料經靜電噴涂固化而成，固化后的納米陶瓷底涂層和納米陶瓷面涂層厚度均為1(T30微米，可以選擇底涂層的厚度大于面涂層的厚度，例如底涂層厚度為20微米，面涂層的厚度為10微米。ITO導電電阻膜層可以是經磁控濺射而成的一種摻銦的SnO2半導體導電膜，膜層厚度為150-350nm，可根據需要的不同進行選擇調整，如選用200nm、250nm或320nm等。此夕卜，可以通過多次磁控濺射的方式形成所述電阻膜層，例如第一次濺射形成的膜層厚度為250nm左右，然后再通過二次局部磁控濺射來調整局部電阻膜層的膜層厚度。不同的膜層厚度具有不同的電阻，實際使用時可通過改變膜層厚度來改變電阻膜層的電阻大小進而調節電阻膜層的發熱量，采用這種方法解決模具成型模腔內塑膠材料溫度場的分布。在對成型模腔進行磁控濺射前，采用貼紙保護的方法，保持電阻模層與成型模腔本身金屬材料的導電隔斷，并引出導電電扱。利用本發明的模具進行注塑時，能解決注塑過程中制品光澤度不夠高，塑膠材料在孔位熔合處產生熔接痕的問題。模具在注塑填充過程中，ITO導電電阻膜層通電發熱，成型模腔內部溫度升高，一方面能夠補償塑膠材料在填充型腔時的溫度損失，増大塑膠材料的流動性，使塑膠材料快速暢通地充滿成型模腔塑，生產出來的塑膠制品表面光澤度高；另一方面，由于導電電阻膜層還能夠提高熔接痕處的塑膠材料的溫度，熔合線處塑膠材料可以充分流動熔合，從而減少或消除熔接痕，大幅提升了塑膠制品的品質。此外，由于電熱膜(納米陶瓷涂層和ITO導電電阻膜層)本身厚度很薄，斷電后，電熱膜所攜帯的熱量會很快被模具鋼材與塑膠材料吸收，不會對塑膠材料產生影響。納米陶瓷底涂層的重量百分比構成為:無機納米級溶膠-凝膠ニ氧化硅((silicaSol-GeDSiO2)為30% ;IPA(異丙醇)為40% ;Zr02(氧化鋯)15% ;正硅酸こ酯為12% ;こ酸為3%。納米陶瓷底涂層在成型模腔表面上提供了密著、絕緣、耐腐蝕的高硬度底部涂層。納米陶瓷面涂層的重量百分比構成為:無機納米級溶膠-凝膠ニ氧化硅((silicaSol-GeDSiO2)為20% ; IPA (異丙醇)為25% ;PMA (丙ニ醇甲醚醋酸酷)為20% ;Zr02 (氧化鋯)為15% ;正硅酸こ酯為15% ;こ酸為2% ;高分子量硅油3%。納米陶瓷面涂層為密著、絕緣、耐腐蝕、高表面張力、易脫模的高硬度面部涂層。無機納米級溶膠-凝膠ニ氧化硅涂層因其耐熱、高硬度、絕緣符合本發明要求，但其無反應官能基，密著カ較差，因而以無機納米級溶膠-凝膠ニ氧化硅與有機樹脂雜化來
克服密著カ問題，達到本發明耐熱、高硬度、密著佳、絕緣要求，其分子式如下:
權利要求
1.ー種塑膠模具，其包括上模(I)和下模(2)，成型模腔設置在下模(2)上，其特征在于:成型模腔上設置有電熱膜(3)，所述電熱膜(3)由噴涂在成型模腔表面上的納米陶瓷底涂層、鍍在所述納米陶瓷底涂層上的銦錫金屬氧化物導電電阻膜層、噴涂在銦錫金屬氧化物導電電阻膜層上的納米陶瓷面涂層構成，成型模腔的左右兩邊緣上固定有兩個與銦錫金屬氧化物導電電阻膜層電連接的金屬端子(4)。
2.如權利要求1所述的塑膠模具，其特征在于:所述納米陶瓷底涂層為密著、絕緣、耐腐蝕的高硬度底部涂層；所述納米陶瓷面涂層為密著、絕緣、耐腐蝕、高表面張力、易脫模的高硬度面部涂層。
3.如權利要求1所述的塑膠模具，其特征在干，納米陶瓷底涂層的重量百分比構成為:無機納米級溶膠-凝膠ニ氧化硅為20%-40% ;IPA(異丙醇)為40%-45% ;ZrO2(氧化鋯)10%-15% ;正硅酸こ酯為10%-15% ;こ酸為1%-3% ;納米陶瓷面涂層的重量百分比構成為:無機納米級溶膠-凝膠ニ氧化硅為10%-40% ; IPA (異丙醇)為20%-25% ;PMA (丙ニ醇甲醚醋酸酷)為15%-21% ;Zr02(氧化鋯)為15%-20% ;正硅酸こ酯為10%_15% ;こ酸為1%_2% ；聞分子量娃油1%-3%。
4.如權利要求3所述的塑膠模具，其特征在于:納米陶瓷底涂層和納米陶瓷面涂層厚度均為10 30微米。
5.如權利要求4所述的塑膠模具，其特征在于:納米陶瓷底涂層厚度為25微米，納米陶瓷面涂層厚度為20微米。
6.如權利要求4所述的塑膠模具，其特征在于:銦錫金屬氧化物導電電阻膜層是利用磁控濺射エ藝而形成的摻銦的SnO2導電膜，膜層厚度為150-350nm。
7.如權利要求6所述的塑膠模具，其特征在于:銦錫金屬氧化物導電電阻膜層厚度為250nmo
8.如權利要求3所述的塑膠模具，其特征在干:所述高分子量硅油的分子量在5000-11000g/moI 范圍內。
9.生產上述任ー權利要求所述塑膠模具的方法,其特征在于:對已機械加工完工的成型模腔進行表面除油除污清潔處理，然后噴砂，靜電噴涂絕緣納米陶瓷底層涂料，200°C下烘烤使納米陶瓷底層涂料固化形成納米陶瓷底涂層；利用磁控濺射エ藝在納米陶瓷底涂層上鍍銦錫金屬氧化物導電電阻膜層；烘干后再在銦錫金屬氧化物導電電阻膜層上靜電噴涂易脫模陶瓷不沾納米陶瓷面涂料，之后280°C下烘烤，使易脫模陶瓷不沾納米陶瓷面涂料固化形成納米陶瓷面面涂層。
全文摘要
本發明公開了一種塑膠模具及其生產方法，塑膠模具包括上模和下模，成型模腔設置在下模上，成型模腔上設置有電熱膜，所述電熱膜由噴涂在成型模腔表面上的納米陶瓷底涂層、鍍在所述納米陶瓷底涂層上的銦錫金屬氧化物導電電阻膜層、噴涂在銦錫金屬氧化物導電電阻膜層上的納米陶瓷面涂層構成，成型模腔的左右兩邊緣上固定有兩個與銦錫金屬氧化物導電電阻膜層電連接的導電端子。利用本發明的塑膠模具生產出來的塑膠制品表面光澤度高、熔接痕少，大幅提升了塑膠制品的外觀品質及生產效率。
文檔編號B29C45/26GK103112130SQ201310064549
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月28日 優先權日2013年2月28日
發明者張勇帆 申請人:佛山市科爾技術發展有限公司