CN104441406B - 铝制机壳模内注塑成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及手机壳注塑成型的技术领域,特别是涉及铝制机壳模内注塑成型工艺,包括如下步骤第一步,清洁铝制机壳;第二步,铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理:步骤一,将铝制机壳固定在带有电极的挂具上;步骤二,利用挂具将铝制机壳放入Fe(OH)3胶体溶液中通电一定时间;步骤三,将铝制机壳放入NaOH溶液中浸泡一定时间;步骤四,将铝制机壳再放入NH4CL溶液中清洗一定时间;步骤五,将铝制机壳放入纯净水中清洗若干次;步骤六,对铝制机壳进行烘干,即完成铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理;第三步,注塑成型。该成型工艺使得铝制机壳与塑料之间的结合牢固,不易分离,而且能够实现铝制机壳与塑料之间平面对平面的结合要求。
Description
技术领域
本发明涉及手机壳注塑成型的技术领域,特别是涉及铝制机壳模内注塑成型工艺。
背景技术
目前,大部分手机内部支架的材质均为金属铝,手机壳框架内部支架需要进行注塑以满足结构和外观要求。现有技术中,对手机壳框架内部支架进行注塑的工艺为:先利用CNC加工出铝制机壳框架,然后在支架上直接注塑绝缘塑料结构。然而,由于金属和塑料的物性差别很大,常用的工程塑料直接注塑到金属铝表面是很难接合,通常设计为镶嵌结构增加两种材料的接合牢固度,但对于小而精密的零件很难设计出镶嵌结构的加工工艺,CNC加工难度大。
现有技术中,镶嵌结构进行注塑的工艺,容易出现结合不牢固易分离的问题,而且不能实现金属与工程塑料之间平面对平面的高强度结合的要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处而提供铝制机壳模内注塑成型工艺,该成型工艺使得铝制机壳与塑料之间的结合牢固,不易分离,而且能够实现铝制机壳与塑料之间平面对平面的结合要求。
为达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现。
提供铝制机壳模内注塑成型工艺,包括如下步骤:
第一步,清洁铝制机壳:
对铝制机壳表面进行清洁处理干净;
第二步,铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理:
步骤一,将表面清洁干净的铝制机壳固定在带有电极的挂具上;
步骤二,利用所述挂具将铝制机壳放入Fe(OH)3胶体溶液中,通电进行电解处理一定时间;
步骤三,将步骤二中电解处理后的铝制机壳放入NaOH溶液中浸泡一定时间;
步骤四,将铝制机壳从NaOH溶液中取出后再放入NH4CL溶液中清洗一定时间;
步骤五,将铝制机壳从NH4CL溶液中取出后放入纯净水中清洗若干次;
步骤六,在纯净水中清洗完毕后,取出铝制机壳对其进行烘干,即完成铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理;
第三步,注塑成型
将聚苯硫醚工程塑料在一定温度下干燥一定时间后,放入注塑机的料筒中,然后在注塑机上安装热流道模具,设置注塑参数后,利用注塑机将所述聚苯硫醚工程塑料与第二步中表面进行纳米级微孔表面处理后的铝制机壳进行注塑成型。
上述技术方案中,所述第二步的步骤二中,所述Fe(OH)3胶体溶液是通过将FeCl3放入加热槽中与热水反应生成的Fe(OH)3胶体饱和溶液。
上述技术方案中,所述第二步的步骤二中,通电进行电解处理的时间为10秒~30秒。
上述技术方案中,所述第二步的步骤三中,所述NaOH溶液的浓度为2%~8%。
上述技术方案中,所述第二步的步骤三中,将步骤二中电解处理后的铝制机壳放入NaOH溶液中浸泡的时间为20秒~40秒。
上述技术方案中,所述第二步的步骤四中,所述NH4CL溶液的浓度为3%~10%。
上述技术方案中,所述第二步的步骤四中,将铝制机壳从NaOH溶液中后再放入NH4CL溶液中清洗的时间为100秒~150秒。
上述技术方案中,所述第二步的步骤五中,将铝制机壳从NH4CL溶液中取出后放入纯净水中清洗三次。
上述技术方案中,所述第三步注塑成型中,将聚苯硫醚工程塑料在120℃~140℃的温度下干燥4小时~6小时后,放入注塑机的料筒中。
上述技术方案中,所述第三步注塑成型中,所述注塑参数包括聚苯硫醚工程塑料注塑时的熔体温度290℃~310℃,注塑机的炮筒后段温度270℃~290℃,注塑机的炮筒中段温度280℃~300℃,注塑机的炮筒前段温度290℃~310℃,注塑机的射嘴温度290℃~310℃,热流道模具温度80℃~120℃,注塑背压8KPa~10KPa。
本发明的有益效果:
(1)本发明提供的铝制机壳模内注塑成型工艺,由于先对铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理,使得铝制机壳表面形成无数纳米级微孔,在放大观察的情况下,这些纳米级微孔的形状为蜂窝小坑,但在正常视觉情况下,铝制机壳表面依然是平整光滑的,并且不影响铝制机壳的尺寸、结构和外观;然后再利用聚苯硫醚工程塑料对铝制机壳进行注塑成型,由于铝制机壳表面存在无数纳米级微孔,在注塑成型时,聚苯硫醚工程塑料会镶嵌进铝制机壳表面的纳米级微孔内,这些纳米级微孔使得铝制机壳表面的比表面积非常大,从而使得聚苯硫醚工程塑料与铝制机壳表面的结合度非常牢固,聚苯硫醚工程塑料与铝制机壳表面不易分离,而且能够实现铝制机壳与聚苯硫醚工程塑料之间平面对平面的结合要求。
(2)本发明提供的铝制机壳模内注塑成型工艺,具有工艺简单,能够适用于大规模生产的特点。
附图说明
图1是本发明的铝制机壳模内注塑成型工艺的第二步的步骤二中将铝制机壳放入Fe(OH)3胶体溶液中通电进行电解处理后铝制机壳表面附着有Fe(OH)3胶体的微观结构示意图。
图2是本发明的铝制机壳模内注塑成型工艺的第二步的步骤三中将附着有Fe(OH)3 胶体的铝制机壳放入NaOH溶液中浸泡后铝制机壳表面被侵蚀形成纳米级微孔的微观结构示意图。
图3是本发明的铝制机壳模内注塑成型工艺的第二步的步骤四中将铝制机壳从NaOH溶液中取出后再放入NH4CL溶液中清洗后铝制机壳表面形成纳米级微孔的微观结构示意图。
图4是本发明的铝制机壳模内注塑成型工艺完成后铝制机壳与聚苯硫醚工程塑料结合的微观结构示意图。
图5是本发明的铝制机壳模内注塑成型工艺完成后铝制机壳与聚苯硫醚工程塑料结合的正常视角下的结构示意图。
图6是现有技术中铝制机壳与普通工程塑料通过镶嵌结构结合的结构示意图。
在图1至图6中包括有:
1——铝制机壳、
2——纳米级微孔、
3——聚苯硫醚工程塑料、
4——普通工程塑料、
5——镶嵌结构。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图和实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供的铝制机壳模内注塑成型工艺,在对铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理的过程中,利用挂具将铝制机壳放入Fe(OH)3胶体溶液中,通电进行电解处理时,接通挂具的负极电极, 由于Fe(OH)3胶体本身带正电,因此Fe(OH)3胶体会吸附在铝制机壳表面,控制时间,当 Fe(OH)3胶体吸附一定量时,将铝制机壳从Fe(OH)3胶体溶液中取出,断电并烘干,这样铝制机壳表面就附着了一层纳米级的 Fe(OH)3胶体,胶体与胶体之间以岛结构分布在铝制机壳表面(如图1所示)。其中,图1中的“铝”是指铝制机壳。
第二步的步骤三中,将附着有Fe(OH)3 胶体的铝制机壳放入NaOH溶液中浸泡,铝制机壳的铝金属与NaOH发生反应生成NaALO2,即铝制机壳表面被NaOH浸蚀。然而,附有Fe(OH)3胶体的铝制机壳表面,由于Fe(OH)3和NaOH同属于碱性物质,Fe(OH)3胶体会对反应起阻碍作用,因而附有Fe(OH)3胶体的地方不会被浸蚀,没有附有Fe(OH)3胶体的地方就被侵蚀,控制侵蚀时间(即浸泡时间),就得到铝制机壳表面由于被侵蚀而形成的纳米级微孔(如图2所示)。
第二步的步骤四中,将铝制机壳从NaOH溶液中取出后再放入NH4CL溶液中清洗,即将附着有Fe(OH)3胶体的铝制机壳放入NH4CL溶液中清洗,由于NH4CL溶液呈弱酸性,只与Fe(OH)3 胶体反应,从而使附着在铝制机壳表面的Fe(OH)3胶体溶解掉;而由于NH4CL溶液是弱酸性,NH4CL不会与铝制机壳的铝金属发生反应,因此铝制机壳表面的Fe(OH)3胶体被清洗去掉。此时,铝制机壳表面便形成了无数纳米级微孔(如图3所示)。
其中,本发明提及的聚苯硫醚工程塑料为含有15%~30%玻璃纤维的增强环保型聚苯硫醚。
实施例1。
本实施例的铝制机壳模内注塑成型工艺,包括如下步骤:
第一步,清洁铝制机壳:
对铝制机壳表面进行清洁处理干净;
第二步,铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理:
步骤一,将表面清洁干净的铝制机壳固定在带有电极的挂具上;
步骤二,利用挂具将铝制机壳放入Fe(OH)3胶体溶液中,通电进行电解处理20秒;其中,Fe(OH)3胶体溶液是通过将FeCl3放入加热槽中与热水反应生成的Fe(OH)3胶体饱和溶液。
步骤三,将步骤二中电解处理后的铝制机壳放入浓度为4%的NaOH溶液中浸泡30秒;
步骤四,将铝制机壳从NaOH溶液中取出后再放入浓度为5%NH4CL溶液中清洗120秒;
步骤五,将铝制机壳从NH4CL溶液中取出后放入纯净水中清洗三次;
步骤六,在纯净水中清洗完毕后,取出铝制机壳对其进行烘干,即完成铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理;
第三步,注塑成型
将聚苯硫醚工程塑料在130℃的温度下干燥4小时后,放入注塑机的料筒中,然后在注塑机上安装热流道模具,设置注塑参数后,利用注塑机将所述聚苯硫醚工程塑料与第二步中表面进行纳米级微孔表面处理后的铝制机壳进行注塑成型。
本实施例中,第三步注塑成型中,注塑参数包括聚苯硫醚工程塑料注塑时的熔体温度300℃,注塑机的炮筒后段温度280℃,注塑机的炮筒中段温度290℃,注塑机的炮筒前段温度300℃,注塑机的射嘴温度300℃,热流道模具温度100℃,注塑背压9KPa。
本实施例中,聚苯硫醚工程塑料为含有20%玻璃纤维的增强环保型聚苯硫醚。
本实施例1提供的铝制机壳模内注塑成型工艺,由于先对铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理,使得铝制机壳表面形成无数纳米级微孔,在放大观察的情况下,这些纳米级微孔的形状为蜂窝小坑,但在正常视觉情况下,铝制机壳表面依然是平整光滑的,并且不影响铝制机壳的尺寸、结构和外观;然后再利用聚苯硫醚工程塑料对铝制机壳进行注塑成型,由于铝制机壳表面存在无数纳米级微孔,在注塑成型时,聚苯硫醚工程塑料会镶嵌进铝制机壳表面的纳米级微孔内,这些纳米级微孔使得铝制机壳表面的比表面积非常大,从而使得聚苯硫醚工程塑料与铝制机壳表面的结合度非常牢固,聚苯硫醚工程塑料与铝制机壳表面不易分离,而且能够实现铝制机壳与聚苯硫醚工程塑料之间平面对平面的结合要求。
实施例2。
本实施例的铝制机壳模内注塑成型工艺,包括如下步骤:
第一步,清洁铝制机壳:
对铝制机壳表面进行清洁处理干净;
第二步,铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理:
步骤一,将表面清洁干净的铝制机壳固定在带有电极的挂具上;
步骤二,利用挂具将铝制机壳放入Fe(OH)3胶体溶液中,通电进行电解处理30秒;其中,Fe(OH)3胶体溶液是通过将FeCl3放入加热槽中与热水反应生成的Fe(OH)3胶体饱和溶液。
步骤三,将步骤二中电解处理后的铝制机壳放入浓度为8%的NaOH溶液中浸泡20秒;
步骤四,将铝制机壳从NaOH溶液中取出后再放入浓度为10%NH4CL溶液中清洗100秒;
步骤五,将铝制机壳从NH4CL溶液中取出后放入纯净水中清洗三次;
步骤六,在纯净水中清洗完毕后,取出铝制机壳对其进行烘干,即完成铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理;
第三步,注塑成型
将聚苯硫醚工程塑料在140℃的温度下干燥5小时后,放入注塑机的料筒中,然后在注塑机上安装热流道模具,设置注塑参数后,利用注塑机将所述聚苯硫醚工程塑料与第二步中表面进行纳米级微孔表面处理后的铝制机壳进行注塑成型。
本实施例中,第三步注塑成型中,注塑参数包括聚苯硫醚工程塑料注塑时的熔体温度310℃,注塑机的炮筒后段温度270℃,注塑机的炮筒中段温度280℃,注塑机的炮筒前段温度290℃,注塑机的射嘴温度290℃,热流道模具温度120℃,注塑背压8KPa。
本实施例中,聚苯硫醚工程塑料为含有30%玻璃纤维的增强环保型聚苯硫醚。
本实施例2提供的铝制机壳模内注塑成型工艺,由于先对铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理,使得铝制机壳表面形成无数纳米级微孔,在放大观察的情况下,这些纳米级微孔的形状为蜂窝小坑,但在正常视觉情况下,铝制机壳表面依然是平整光滑的,并且不影响铝制机壳的尺寸、结构和外观;然后再利用聚苯硫醚工程塑料对铝制机壳进行注塑成型,由于铝制机壳表面存在无数纳米级微孔,在注塑成型时,聚苯硫醚工程塑料会镶嵌进铝制机壳表面的纳米级微孔内,这些纳米级微孔使得铝制机壳表面的比表面积非常大,从而使得聚苯硫醚工程塑料与铝制机壳表面的结合度非常牢固,聚苯硫醚工程塑料与铝制机壳表面不易分离,而且能够实现铝制机壳与聚苯硫醚工程塑料之间平面对平面的结合要求。
实施例3。
本实施例的铝制机壳模内注塑成型工艺,包括如下步骤:
第一步,清洁铝制机壳:
对铝制机壳表面进行清洁处理干净;
第二步,铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理:
步骤一,将表面清洁干净的铝制机壳固定在带有电极的挂具上;
步骤二,利用挂具将铝制机壳放入Fe(OH)3胶体溶液中,通电进行电解处理10秒;其中,Fe(OH)3胶体溶液是通过将FeCl3放入加热槽中与热水反应生成的Fe(OH)3胶体饱和溶液。
步骤三,将步骤二中电解处理后的铝制机壳放入浓度为2%的NaOH溶液中浸泡40秒;
步骤四,将铝制机壳从NaOH溶液中取出后再放入浓度为3%NH4CL溶液中清洗150秒;
步骤五,将铝制机壳从NH4CL溶液中取出后放入纯净水中清洗三次;
步骤六,在纯净水中清洗完毕后,取出铝制机壳对其进行烘干,即完成铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理;
第三步,注塑成型
将聚苯硫醚工程塑料在120℃的温度下干燥6小时后,放入注塑机的料筒中,然后在注塑机上安装热流道模具,设置注塑参数后,利用注塑机将所述聚苯硫醚工程塑料与第二步中表面进行纳米级微孔表面处理后的铝制机壳进行注塑成型。
本实施例中,第三步注塑成型中,注塑参数包括聚苯硫醚工程塑料注塑时的熔体温度290℃,注塑机的炮筒后段温度290℃,注塑机的炮筒中段温度300℃,注塑机的炮筒前段温度310℃,注塑机的射嘴温度310℃,热流道模具温度80℃,注塑背压10KPa。
本实施例中,聚苯硫醚工程塑料为含有15%玻璃纤维的增强环保型聚苯硫醚。
本实施例3提供的铝制机壳模内注塑成型工艺,由于先对铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理,使得铝制机壳表面形成无数纳米级微孔,在放大观察的情况下,这些纳米级微孔的形状为蜂窝小坑,但在正常视觉情况下,铝制机壳表面依然是平整光滑的,并且不影响铝制机壳的尺寸、结构和外观;然后再利用聚苯硫醚工程塑料对铝制机壳进行注塑成型,由于铝制机壳表面存在无数纳米级微孔,在注塑成型时,聚苯硫醚工程塑料会镶嵌进铝制机壳表面的纳米级微孔内,这些纳米级微孔使得铝制机壳表面的比表面积非常大,从而使得聚苯硫醚工程塑料与铝制机壳表面的结合度非常牢固,聚苯硫醚工程塑料与铝制机壳表面不易分离,而且能够实现铝制机壳与聚苯硫醚工程塑料之间平面对平面的结合要求。
实施例4。
本实施例的铝制机壳模内注塑成型工艺,包括如下步骤:
第一步,清洁铝制机壳:
对铝制机壳表面进行清洁处理干净;
第二步,铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理:
步骤一,将表面清洁干净的铝制机壳固定在带有电极的挂具上;
步骤二,利用挂具将铝制机壳放入Fe(OH)3胶体溶液中,通电进行电解处理15秒;其中,Fe(OH)3胶体溶液是通过将FeCl3放入加热槽中与热水反应生成的Fe(OH)3胶体饱和溶液。
步骤三,将步骤二中电解处理后的铝制机壳放入浓度为6%的NaOH溶液中浸泡25秒;
步骤四,将铝制机壳从NaOH溶液中取出后再放入浓度为8%NH4CL溶液中清洗130秒;
步骤五,将铝制机壳从NH4CL溶液中取出后放入纯净水中清洗三次;
步骤六,在纯净水中清洗完毕后,取出铝制机壳对其进行烘干,即完成铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理;
第三步,注塑成型
将聚苯硫醚工程塑料在125℃的温度下干燥5.5小时后,放入注塑机的料筒中,然后在注塑机上安装热流道模具,设置注塑参数后,利用注塑机将所述聚苯硫醚工程塑料与第二步中表面进行纳米级微孔表面处理后的铝制机壳进行注塑成型。
本实施例中,第三步注塑成型中,注塑参数包括聚苯硫醚工程塑料注塑时的熔体温度295℃,注塑机的炮筒后段温度285℃,注塑机的炮筒中段温度295℃,注塑机的炮筒前段温度305℃,注塑机的射嘴温度305℃,热流道模具温度90℃,注塑背压9.5KPa。
本实施例中,聚苯硫醚工程塑料为含有25%玻璃纤维的增强环保型聚苯硫醚。
本实施例4提供的铝制机壳模内注塑成型工艺,由于先对铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理,使得铝制机壳表面形成无数纳米级微孔,在放大观察的情况下,这些纳米级微孔的形状为蜂窝小坑,但在正常视觉情况下,铝制机壳表面依然是平整光滑的,并且不影响铝制机壳的尺寸、结构和外观;然后再利用聚苯硫醚工程塑料对铝制机壳进行注塑成型,由于铝制机壳表面存在无数纳米级微孔,在注塑成型时,聚苯硫醚工程塑料会镶嵌进铝制机壳表面的纳米级微孔内,这些纳米级微孔使得铝制机壳表面的比表面积非常大,从而使得聚苯硫醚工程塑料与铝制机壳表面的结合度非常牢固,聚苯硫醚工程塑料与铝制机壳表面不易分离,而且能够实现铝制机壳与聚苯硫醚工程塑料之间平面对平面的结合要求。
最后应当说明的是,以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.铝制机壳模内注塑成型工艺,其特征在于:包括如下步骤:
第一步,清洁铝制机壳:
对铝制机壳表面进行清洁处理干净;
第二步,铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理:
步骤一,将表面清洁干净的铝制机壳固定在带有电极的挂具上;
步骤二,利用所述挂具将铝制机壳放入Fe(OH)3胶体溶液中,通电进行电解处理一定时间;在铝制机壳表面附着一层纳米级的 Fe(OH)3胶体,胶体与胶体之间以岛结构分布在铝制机壳表面;
步骤三,将步骤二中电解处理后的铝制机壳放入NaOH溶液中浸泡一定时间;铝制机壳表面被NaOH浸蚀;附有的Fe(OH)3胶体对反应起阻碍作用;
步骤四,将铝制机壳从NaOH溶液中取出后再放入NH4CL溶液中清洗一定时间;使附着在铝制机壳表面的Fe(OH)3胶体溶解掉;
步骤五,将铝制机壳从NH4CL溶液中取出后放入纯净水中清洗若干次;
步骤六,在纯净水中清洗完毕后,取出铝制机壳对其进行烘干,即完成铝制机壳表面进行纳米级微孔表面处理;
第三步,注塑成型:
将聚苯硫醚工程塑料在一定温度下干燥一定时间后,放入注塑机的料筒中,然后在注塑机上安装热流道模具,设置注塑参数后,利用注塑机将所述聚苯硫醚工程塑料与第二步中表面进行纳米级微孔表面处理后的铝制机壳进行注塑成型。
2.根据权利要求1所述的铝制机壳模内注塑成型工艺,其特征在于:所述第二步的步骤二中,所述Fe(OH)3胶体溶液是通过将FeCl3放入加热槽中与热水反应生成的Fe(OH)3胶体饱和溶液。
3.根据权利要求1所述的铝制机壳模内注塑成型工艺,其特征在于:所述第二步的步骤二中,通电进行电解处理的时间为10秒~30秒。
4.根据权利要求1所述的铝制机壳模内注塑成型工艺,其特征在于:所述第二步的步骤三中,所述NaOH溶液的浓度为2%~8%。
5.根据权利要求1所述的铝制机壳模内注塑成型工艺,其特征在于:所述第二步的步骤三中,将步骤二中电解处理后的铝制机壳放入NaOH溶液中浸泡的时间为20秒~40秒。
6.根据权利要求1所述的铝制机壳模内注塑成型工艺,其特征在于:所述第二步的步骤四中,所述NH4CL溶液的浓度为3%~10%。
7.根据权利要求1所述的铝制机壳模内注塑成型工艺,其特征在于:所述第二步的步骤四中,将铝制机壳从NaOH溶液中后再放入NH4CL溶液中清洗的时间为100秒~150秒。
8.根据权利要求1所述的铝制机壳模内注塑成型工艺,其特征在于:所述第二步的步骤五中,将铝制机壳从NH4CL溶液中取出后放入纯净水中清洗三次。
9.根据权利要求1所述的铝制机壳模内注塑成型工艺,其特征在于:所述第三步注塑成型中,将聚苯硫醚工程塑料在120℃~140℃的温度下干燥4小时~6小时后,放入注塑机的料筒中。
10.根据权利要求1所述的铝制机壳模内注塑成型工艺,其特征在于:所述第三步注塑成型中,所述注塑参数包括聚苯硫醚工程塑料注塑时的熔体温度290℃~310℃,注塑机的炮筒后段温度270℃~290℃,注塑机的炮筒中段温度280℃~300℃,注塑机的炮筒前段温度290℃~310℃,注塑机的射嘴温度290℃~310℃,热流道模具温度80℃~120℃,注塑背压8KPa~10KPa。
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