转载：注塑成型零件表面处理：SPI 及 VDI

注塑成型零件表面处理：SPI 及 VDI

（注明：这是一篇转载文章，原网址为https://xometry.asia/zh-hans/injection-moulding-surface-finishes-spi-and-vdi/）

 

为了提高零件表面质量及增强功能性，注塑成型后的零件可能需要进行一些表面处理。我们将在此文讨论两种市面上最常见的表面处理标准：SPI 及 VDI。

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• 为什么要做表面处理
• 决定表面处理的关键因素
• 表面处理工艺分类
• 总结

 

Xometry China · Dec 16, 2022

聚合材料注塑零件往往需要为了最终的成品用途而进行表面处理，客户有多种表面处理工艺选择，不同的工艺对零件的质地、外观、触感和其他表面特征有不同的影响。无论是对客户而言，还是对设计师和工程师而言，零件的表面工艺都是一个至关重要的考虑因素，其对注塑模具的设计产生极大影响。

为什么要做表面处理

注塑工艺用到的模具大部分由铝和/或钢制造，只要模具表面有瑕疵，哪怕瑕疵再小都能体现在最终成型的零件上。如果不通过喷砂或者抛光去除这些痕迹，机械刀具的加工痕迹就会残留在成品上。大部分情况下，如果是肉眼无法观察的零件内部，有工具痕迹是没有问题的，这对零件的外观和功能也不会有任何影响。 

然而那些外露的表面，则往往需要额外的加工处理。几乎所有的模具都会进行不同程度的抛光，但当然，抛光得越精细，模具的成本就越高，模具的制造工时也会越长。

 

未进行表面处理的注塑模具

决定表面处理的关键因素

注塑成型工艺与机械加工或者3D 打印工艺生产的零件有不同的表面处理工艺。后两者的表面精加工是在零件制成后进行的，是一个加工后步骤；而对于注塑成型工艺来说，模具本身就要进行这样的处理（或者加入纹理），注塑出来的零件就是成品件。举个例子，如果成品零件想要一个哑光的表面，则模具的内部就要先进行纹理处理，才能让注塑出来的零件呈现出哑光效果。决定表面处理的关键是下列两个因素：

改善零件外观

零件的设计师可能会出于不同的审美考虑而选择成品的纹理。零件表面光滑或者哑光的纹理不仅可以改善外观，给人质量过关的感觉，还可以遮盖注塑过程中造成的如流线、织线、凹痕或者阴影痕迹等小缺陷。从商业角度来看，表面光洁度更好的零件对顾客的吸引力也更高。

改善零件功能

零件表面的纹理处理可以提高油漆或者黏贴物的附着力。举个例子，哑光质地的零件更容易上色漆，色漆的持久性也更好，哑光质地也更适合粘贴标签。纹理化处理还可以让零件变得更容易握取。通过对模具进行表面处理，我们还可以避免塑料件的过注或欠注缺陷。一个设计合理、带有纹理处理的零件还可以帮助排出模具内的空气避免困气。

表面处理工艺分类

市面上最常见的两种表面处理分类是SPI 和 VDI，我们将分别展开阐述。

 

注塑成型表面处理纹板

 

 

SPI

塑料工业协会（SPI）制定了一套精加工工艺标准以表示成品零件的表面光洁度。模具可以通过机械或手工进行抛光或纹理处理，具体的标准请见下表：

 

 

SPI 抛光级别	说明	应用	表面粗糙度 (Ra µm)	适用材料
A-1	3# ，6000 粒度钻石膏	类镜面抛光要求	0.012- 0.025
A-2	6# ，3000 粒度钻石膏	类镜面抛光要求	0.025-0.05	Acrylic, PC
A-3	12# ，1200 粒度钻石膏	高抛光要求	0.05-0.10	ABS, Acrylic. PS, Nylon, PC
B-1	600 # 砂纸	中抛光要求	0.05-0.10	ABS, Acrylic, PP. PS, HDPE, Nylon, PC
B-2	400 # 砂纸	中抛光要求	0.10- 0.15	ABS, Acrylic, PP. PS, HDPE, Nylon, PC
B-3	320 # 砂纸	中低抛光要求	0.28-0.32	ABS, Acrylic, PP. PS, HDPE, Nylon
C-1	600 油石	低抛光要求	0.35-0.40	ABS, Acrylic, PP. PS, HDPE, Nylon, TPU
C-2	400 油石	低抛光要求	0.45-0.55	ABS, Acrylic, PP. PS, HDPE, Nylon, TPU
C-3	320 油石	低抛光要求	0.63-0.70	ABS, Acrylic, PP. PS, HDPE, Nylon, TPU
D-1	喷砂处理 （粗玻璃珠）	哑光表面	0.80-1.00	ABS, PP. PS, HDPE, Nylon, PC, TPU
D-2	#240 氧化物 喷砂处理	消光表面	1.00-2.80	ABS, PP. PS, HDPE, Nylon, TPU
D-3	#24 氧化物 喷砂处理	消光表面	3.20-18	ABS, PP. PS, HDPE, Nylon, TPU

 

 

VDI (STD)

VDI 3400 表面处理粗糙度标准 （往往被直接称为 VDI 标准）是另一套由德国工程协会（VDI）设定的模具纹理标准。VDI 3400 表面处理标准主要适用于采用放电加工 （EDM）工艺的零部件，某些传统的表面处理工艺（与SPI 一样）同样适用于 VDI 标准。尽管这套标准是由德国工程协会制订的，全球多个地区如北美、欧洲和亚洲的制造商们也广泛采用VDI 标准。

 

 

VDI 标准使用不同的参数代表零部件的表面光洁度。从上面的动图里，你可以看到不同的VDI 参数对应的表面处理效果。

VDI 参数	说明	应用	表面粗糙度 (Ra µm)
12	600 油石	低抛光要求	0.40
15	400 油石	低抛光要求	0.56
18	喷砂处理 （粗玻璃珠）	哑光表面	0.80
21	#24 氧化物 喷砂处理	消光表面	1.12
24	#24 氧化物 喷砂处理	消光表面	1.60
27	#24 氧化物 喷砂处理	Dull finish	2.24
30	#24 氧化物 喷砂处理	Dull finish	3.15
33	#24 氧化物 喷砂处理	Dull finish	4.50
36	#24 氧化物 喷砂处理	Dull finish	6.30
39	#24 氧化物 喷砂处理	Dull finish	9.00
42	#24 氧化物 喷砂处理	Dull finish	12.50
42	#24 氧化物 喷砂处理	Dull finish	18.00

 

 

总结

这两套注塑成型的表面处理工艺标准内，SPI A级和 B级是表面最光滑的，表面粗糙度最低，价格也比较高。如果以表面粗糙度来看，VDI 的最高参数12，大概等于 SPI C级。