普象-让好设计发光

上周写了多色硅胶工艺，其实我们ID设计师接触最多的还是塑料的多色工艺，所以我就想着，趁着多色硅胶起了个头，干脆把多色（硬）塑料的工艺也一起给学习和总结（之前也做了双射的产品）了。

塑料的多色工艺大体上分为多色注塑工艺和多色表面处理工艺。

多色注塑工艺包括混色单射工艺、双料双射工艺、包胶工艺和三色三射。 严格意义上，包胶工艺不属于多色注塑，但是因为它最终也是两个素壳在一个模具里成型在一起，所以，我就算在一起了。

这篇文章学习的就是多色注塑工艺。

多色注塑工艺的应用

多色塑料塑壳在产品中应用还是较广泛的，尤其是需要在一个零件上呈现两种不同质感的时候。 在消费电子行业、生活用品行业、工具类产品中，可以看到很多产品都采用了多色注塑工艺，如下图：

 （这上面包含了我主导设计的2个产品）

如我了解到的，多色注塑工艺包括混色单射工艺、双料双射工艺、包胶工艺和三料三射工艺（用的较少，就不学习了）。咱一个一个来。

一、混色单射工艺

混色单射工艺是一种注塑成型工艺，主要用于生产混色或夹层塑料制品。夹层注塑咱们ID设计师用的少，主要还是混色制品多，尤其是混色水壶、仿玉石或仿大理石效果的塑料制品用的多。如下图

工艺原理：该工艺使用一个射嘴、两个熔胶筒。一个混色钢板将两个熔胶筒注出的两股不同颜色的胶料汇成一股，再通过射嘴注入模具型腔，从而形成混色效果。如下图：

设备要求：通常需要特定的注塑机，可能会采用热流道技术，以保证塑料熔液始终保持熔融状态，提高成型质量。如图是混色注塑机：

二、 双料双射工艺

对于ID设计师而言，双料双射工艺是多色塑料塑壳最常用的工艺。

塑料的双料双射工艺又称双色注塑工艺，是指将两种不同色泽或材质的塑料注入同一模具，一次成型得到双色或双材料制品的成型方法。以下是具体介绍：

工艺原理

通过 “双注射单元 + 可切换模具” 的协同运作实现。先将第一种材料注入模具 A 型腔，冷却固化形成基底制品，然后模具通过旋转或平移机构，将基底制品转移至模具 B 型腔，再注入第二种材料，使其与基底制品紧密贴合、融合固化，最后开模取出制品。

工艺流程

1. 前期准备：选择相容性良好的两种塑料材料并进行干燥处理，同时基于材料特性与产品结构，预设模具温度、注射温度、注射压力等工艺参数。

2. 模具安装与调试：将模具精准固定在注塑机上，确保定位圈与定位孔贴合，检查型芯旋转机构连接精度等。调试时校准型芯旋转角度与型腔间隙，检查模具冷却和顶出系统。

3. 注塑成型：第一射台将第一种材料注射至第一型腔，保压冷却固化形成基件。随后型芯旋转 180 度，将基件转至第二型腔，第二射台将第二种材料注射至第二型腔，与基件结合，经保压、冷却后形成双色塑件。

4. 成品后处理与检测：顶出塑件，去除浇口与飞边，清洁表面。检测尺寸精度、结合强度与外观质量，排查是否有分层、混色不均等缺陷。

5. 流程收尾与优化：清洁维护注塑机与模具，记录工艺参数与质量数据，为后续生产提供优化依据。

下图是平行的双射注塑机的种类

产线上最常用的平行双射注塑机：

材料的结合性

双色工艺中，对两种材料的选择至关重要，因为需要这两种材料结合性要好，不然容易开裂。关于两种材料的结合性，业界总结了如下表格：

设计师需要关注的设计要素

在确认采用双料双色工艺时，我们ID设计师需要注意如下几个问题：

1、软+硬胶双射设计

1）两种材料熔点要有温度差

两种材料必需熔点存在一定的温度差，一般推荐值是60度，视具体情况而定，建议至少保证30度以上的熔点温差，第一射材料的熔点温度较高，否则很容易第二射的材料将第一射材料融化。

2）第一射和第二射的材料选择

对于这一类注塑很容易实现，一般第一射是PC或者PC/ABS，第二射是TPU或者TPE等。

3）两种材料的厚度范围

PC厚度需要预留0.6-0.7mm，软胶预留0.4mm以上。

4）增加两种材料的结合性

a)        尽量加宽接触面积，做些沟槽等，增加粘合力，避免分层和裂开等问题；

b)       可以考虑在第一射采用抽芯，将第二射部分材料注塑到第一射里面，增加贴合的可靠性；

c)        第一射的模具表面尽量做粗糙，让模具厂在贴合表面部分用电极粗加工夏米尔VDI24#电火花纹路到位，不用抛光。

2、透明的+非透明的双射设计

透明材料和非透明材料组合的情形，这种里面透明材料可以作为装饰用，或者只是用来做小屏镜片。

1） 小屏镜片的双射设计

模具相对比较简单。这种外观件主要是用在带屏幕lens的情形，需要采用第一射做非透明的，第二射做镜片，注意点就是尽量拉开产品材料的温度，第一射尽量用PC，最好是SABIC的PC，熔点高，第二射用PMMA,关键点是，PMMA在浇口处会从PC上面流过，不要融化掉PC就可以。如下图：

2） 装饰用的透明和非透明的双射设计

顺序：也是第一射注塑非透明材料，第二射注塑透明材料，非透明材料常用的是SABIC的PC,料温较高，第二射透明材料选择PMMA，或者温PC。

硬度：视项目的需要，PC需要喷涂UV来保护，PMMA可以选择UV或者强化，如果表面有字符，则必须选择UV。

厚度：

  i.       每层厚度：一般材料的厚度总厚度需要在1.5mm以上，透明件的厚度至少0.8mm，太薄了没有深度的感觉，达不到预期的效果，并且再薄注塑缺陷会明显，非透明件的厚度需要在0.7mm以上。第二射的厚度要不第一射薄。

ii.        边缘处厚度：一般是将透明件做薄，透明件在最顶端只做0.5mm，做曲面接顺，不能简单倒角处理。

 iii.       厚度均匀性：双射件上结构尽量简化，复杂的做到配合件上面。透明层厚度最好保持等壁厚。

结合强度：在壳子边缘的地方在高低温循环冲击的时候，容易脱落或者开裂现象，看起来就像玻璃碎了的样子。需要在边上的地方把透明的稍微做薄，如果不介意外观的，可以将非透明的将透明的包起来，或者稍微有点台阶，将透明的稍微收点。

颜色：非透明件的材料颜色尽量选择浅色，深色特别是黑色，会吸收光，没有深度感觉

分型面：两种材料的分型面尽量设计成同一个平面，方便后续钳工装夹。

这个大面积的透明+不透明的案例，我知道的是古早时期的Nokia Asha 500，据说是跟富士康共同研发了一年半完成。它的反面开模，一射是透明PC，二射是软TPU。

双射全过程案例

我找到了一个比较古早的手机壳设计，比较完整，基本上可以说清楚了。现在的工艺基本上差不多。够用了。

1） ID设计、模具设计及注塑成型过程

（资料来源@钣金教程刘智聪）

2） 外观问题、原因及解决方案

（资料来源@钣金教程刘智聪）

三、包胶工艺

包胶模具(二次成型)：两种塑胶材料不一定在同一台注塑机上注塑，分两次成型；产品从一套模具中出模取出后，再放入另外一套模具中进行第二次注塑成型。所以，一般这种模塑工艺通常由2套模具完成，而不需要专门的双色注塑机,其模具跟单色射出的模具结构是一样的，主要是靠调整射出参数的流速来控制的种料的结合点。包胶模主要是软胶包硬胶,其中软胶常用人工橡胶、TPU、TPR等胶料，硬胶可为ABS、PC、PP等。

包胶的过程

整个过程还是非常简单的，如下图：

包胶和双射的区别

1） 模具数量不一样

    双射模具只需要一套，包胶需要两套；

     2） 模具复杂度不一样

双射模具更复杂；包胶模具只是单射模具；

    3）单件BOM成本不一样

     双色注塑产品品质稳定性高，产品变形易控制，成型周期短产量高，损耗可比包胶注塑低7%，产品BOM成本可比包胶低20%-30%。

    4）模具成本不一样

     双射模具制造更复杂，双射注塑机台数量少更昂贵，所以一般工厂报价中，双射注塑成型的模具费用会比包胶贵30%左右。

   5）成型精度不一样

 双射模具成型精度比包胶更精准，两种材料的结合力也更高。

总结

以上就是ID设计师常用的三种多色注塑工艺，我认为可以应用大部分ID设计场景了，期待有工艺大佬指正和交流。

多色塑料工艺（二），我想专注在塑料的表面工艺技术上。

感觉有用的设计同仁们，也请多点赞和关注，我在朝我的“千赞”和“千粉”目标努力中。

感谢以下混色工艺，双射工艺大佬的资料，感兴趣的同仁们可以看链接的文章和视频：

https://wenku.baidu.com/view/613d9b3343323968011c92c8?aggId=undefined&fr=catalogMain_text_ernie_recall_v1%3Awk_recommend_main3&_wkts_=1774403993168&wkQuery=%E8%A1%8C%E6%9D%8E%E7%AE%B1%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%A7%84%E8%8C%83

https://wenku.baidu.com/view/ddbea6026a0203d8ce2f0066f5335a8102d266b5.html?fr=income9-doc-search&_wkts_=1774700883176&wkQuery=%E5%8F%8C%E8%89%B2%E6%B3%A8%E5%A1%91

https://wenku.baidu.com/view/0bfcb83083c4bb4cf7ecd153.html?fr=income4-doc-search&_wkts_=1774700871892&wkQuery=%E5%8F%8C%E8%89%B2%E6%B3%A8%E5%A1%91

https://wenku.baidu.com/view/4cd24b6df311f18583d049649b6648d7c1c70894?aggId=undefined&fr=catalogMain_text_ernie_recall_v1%3Awk_recommend_main3&_wkts_=1774702965920&wkQuery=%E5%8F%8C%E8%89%B2%E6%B3%A8%E5%A1%91

https://wenku.baidu.com/view/2a6209ec102de2bd96058852?aggId=undefined&fr=catalogMain_text_ernie_recall_v1%3Awk_recommend_main3&_wkts_=1774711880344&wkQuery=%E5%8F%8C%E8%89%B2%E6%B3%A8%E5%A1%91

https://www.douyin.com/jingxuan/search/%E5%8C%85%E8%83%B6%E5%B7%A5%E8%89%BA?aid=7d1a8334-6acb-4add-8ee5-30c5bd124d8b&modal_id=7166447858516774156&type=general