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从能用到精密耐用的押出模具-- CNC × 电镀 × 抛光

2025.10.03

押出模具亦称平面模具,从设计到制作需要数十道程序,押出模具设计的困难度是多数人所熟知的,然而许多人不明白的是,由两片或数片钢材以及相关配件组合成的押出模具,加工能有多复杂与困难?会有这样的迷思一点都不奇怪,因为多数人只看到模具外观,鲜少看到模具内部,即使看到押出模具内部那弧形或直线型的流道,也不明白加工困难度所在。

 

事实上模具加工可以说是实现完美模具设计图的重要程序,同时也深深牵动押出模具性能以及透过模具成形的产品质量,只要有任何一道加工程序不到位,就会对押出模具产生不同的影响。

 

延伸阅读: 打造完美押出模具:从设计到质量控管的全过程

 

每一刀都是关键押出模具CNC加工

 

CNC加工对模具来说,就像是房子的地基一样,模具内部流道、模唇以及各种大小孔位,都需要透过CNC加工完成,而因为押出模具必须在平面钢材上加工出不同弧度以及深浅的流道,等于在一个工件上同时存在平面与曲面结构,光是如何选择适用的CNC设备,就是一门专业。常见的三轴CNC加工机不足以制作出精密几何流道的押出模具,四轴以及五轴CNC的刀具可以有更多的角度接触工件,适合用于复杂的弧度曲面加工,高轴数也可以减少工件翻面次数,提升效率的同时已可以降低操作误差,光学模具或是精密度高的涂布模具就需要高轴数的CNC制作。

 


押出模具同时存在平面与曲面结构,光是选用适合的CNC设备就是一门学问。

 

延伸阅读: 打造押出模具质量的关键: 完善的精密加工技术与团队运作

 

然而相较于三轴CNC加工机,四轴或五轴CNC在设备成本上较高,更困难的编程以及高精密的操作技巧,稍有不慎,如:留下加工刀痕,如果后续加工处理不妥,就会造成押出模具使用上产生流痕、死角等,加工误差过大就会让各个零件组合间隙过大导致漏料,或者不良的CNC加工导致钢材产生内应力或变形,就会让押出模具产生裂痕,缩短使用寿命。

 

多轴CNC设备成本高,对于编程与操作技巧要求也高,却是精密模具加工必要的设备。

 

从简单能用到精密耐用押出模具电镀工艺

 

电镀层对押出模具来说最主要的功能就是提升表面硬度,延长使用寿命,同时提供防护作用,避免押出模具平面因为塑料中含有具强酸或强碱的添加剂对钢材造成腐蚀。

 

镀层可提升表面硬度,同时具有防护作用。

 

电镀施作的难易和工件息息相关,平面工件只要避开边角镀层厚度问题,是电镀最简单与基础的工艺,相比于平面电镀,曲面电镀则需要较多的治具、辅助阳极以及电镀液的控制,难度较平面电镀高得多。

 

然而押出模具的电镀工艺更加困难,工件本身就属于平面与曲面的结合,要在平面部分维持均匀镀层厚度,曲面部分则须避免凹陷处与凸出处镀层厚度差异过大,平面与曲面的交界处要避开镀层不均以及应立集中,需要特别治具以及多段电镀控制,甚至需要多次电镀,才能让平面曲面都达到镀层厚度均匀以及镀层附着良好,这样复合电镀工艺需要相当精密的计算与操作,单纯平面或曲面的电镀工件能够轻易达到简单能用,但对押出模具来说耐用精密才真正展现电镀的极致工艺。

平面曲面同时存在的工件,要用复合电镀工艺才能达到理想结果。

 

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精致打磨才能发光发亮研磨与抛光

研磨与抛光是押出以及涂布模具中相当重要的制程,特别是接近模唇的成形段区域,看起来不起眼的平面,却是重重打磨才能达成的结果。首先模具钢材决定研磨抛光的难易,相较于常见用于制作押出模具的模具钢,研磨抛光工艺要求在多使用高硬度不锈钢的涂布模具来说,就更显得重要,由于涂布模具无须电镀制程,涂布模具的精度以及Ra0.01um的表面粗糙度要求,都仰赖研磨抛光工艺达成,透过多种研磨抛光技巧,以及特殊的精密平面研磨机来控制微小的进刀,达成最佳平整度。

 

特殊精密平面研磨机可控制微小进刀,用于涂布模具需求的精度以及最佳平整度。

 

对于需要电镀制程的押出模具而言,镀前与镀后都需要研磨抛光来强化镀层功能,押出模具属于具有凹槽以及孔洞的大面积平面工件,常见的宽度为1000-3000mm之间,宽度越宽就越难保持齐一的平整度,稍有偏差就会让镀层产生不均匀光泽,因此镀前就必须确平面的洁净无杂质与平整,否则电镀后会导致缺陷更明显,镀前研磨抛光需考虑镀层附着,因次不能过度抛光,镀后的多道工序精研磨与抛光,才能让表面粗糙度达到Ra0.01-0.03um,这是为了确保流体能在模腔内流动顺畅,避免残料与积碳,也能增加产品表面透光率与光泽度。

 

研磨抛光对于押出模具镀前与镀后制程,都具有关键影响。

 

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押出模具以及涂布模具的制造,并非单纯的实践「设计蓝图」,而是一连串极度讲究的精密工艺组合,设计是模具的灵魂,模具制作加工则是赋予押出模具以及涂布模具更多层次的生命力,要制作出能用的模具并不难,但唯有精密稳定的模具,才是提高产品质量与效率的真正核心。