随着产品设计日益复杂，市场对功能整合与视觉美学的要求也越来越高，多材料射出成型技术在这种需求驱动下，逐渐从传统工艺中脱颖而出，成为提升产品附加值与效率的重要利器。
内容目录
什么是多材料注射成型
模具控制工艺技术
机台控制制造工艺技术
双色材料选择与制程材料搭配
延伸阅读
什么是多材料注射成型
多材料射出成型是指在单一或连续制程中，将两种以上不同的塑料材料（可包含不同颜色、硬度或机械性能）成型于同一个零件上（图1）。这项技术不仅能够创造出强调触感与视觉效果的产品外观，还能融合多种功能，例如软硬件整合、防滑、减震、防水封装等。根据控制方式的不同，多材料射出成型大致可分为“模具控制制程”与“机台控制制程”。
模具控制工艺技术
(a) 二次注塑成型
二次射出成型是业界最常见的多材料成型方式，适用于将一种材料包覆在另一种材料上，例如塑料握把上的橡胶防滑层。二次射出成型可分为双色射出成型和包覆成型两种。
(b) 双色注射成型
双色射出成型又称双料成型（Two-Shot Molding / Double-Shot Injection Molding），是通过专用的转盘式或滑块式模具平台，在同一副模具中，依次注入两种不同材料，该工艺效率高、结合强度稳定，且适用于大量生产需求。
成型流程为：
(1) 第一种材料注射完成后，成品保留在动模侧。
(2) 模具旋转或滑动，使第一道成型制品与第二模腔对准。
(3) 随后，将第二种材料注入并与第一种材料熔合，以进行成型。
(4) 经过最后一次模具开合后，即可生产出一件完整的双材料产品。
(c)包胶成型
包覆成型（包胶成型/Overmolding）是在两道独立的注塑成型工序中完成的。首先制作基底零件，接着将其移至另一套模具中，或手动放入第二台成型机台，然后注入第二种材料，使其包覆在基底上。
该工艺灵活性高，适用于不同材料间需要特殊处理的组合，例如金属+塑料、玻璃+橡胶等异质材料包覆。但与双色成型相比，其周期时间较长，适合中低产量、多样化的生产需求。
(d) 多组件射出成型
该工艺利用模具内可移动嵌件（如型芯、侧滑块）在注射过程中改变模腔形状，实现材料分区注射（图2）。
在注入第一种材料后，模具内部机构会转动或滑动，暴露出新的模腔区域，进而注入第二种材料。这种方法能更精准地控制材料位置，且可降低机械设备成本（仅需单一模具）。其应用限制主要取决于产品的几何设计。
机台控制工艺技术
夹层射出成型（Sandwich injection molding）或混色射出成型（图3）是一种由射出机台控制的多材料技术，采用单一模具，但可同时由两个射出单元供料。
双色材料选择与制程材料搭配
双色双料通常指两种塑材与两种或两种以上颜色的结合。在双色注塑成型中，材料间的相容性和粘附力是成功的关键。若两种材料的附着力不佳，成品可能会出现剥离或脆裂现象。因此，在选择材料时，应优先考虑来自同一材料体系的塑料（表1），这样能提供良好的粘接效果。
其应用说明如下。
(1) 硬胶与硬胶嵌合。
(2) 软胶与硬胶包覆成型。
(3) 硬胶常用ABS、PC、PC/ABS、PP、PVC；软胶常用TPU、TPE、TPR、LSR。
(4) 塑料的相容性问题：相互结合的材料需要具备可相容的物理性质。
(5) 双色注射成型塑料制品需选用热稳定性好、熔体黏度低的原料，以避免因熔料温度高、在流道内停留时间较长而分解。应用较多的塑料是聚烯烃类树脂、聚苯乙烯和ABS料等。
其制造过程中所使用材料的选择原则与应用方式说明如下。
(a) 模具控制工艺材料搭配
在模具控制的多材料成型中，材料间的附着力是关键要素。若要获得良好的粘接性，应注意以下几点：
(b) 注射顺序与材料温度的实践考量
理论上，在双色射出成型时，若先注入加工温度较低的材料（第一射），再注入温度较高的材料（第二射），可提升两种材料间的粘接效果。然而，在实际应用中，为了避免外观缺陷或表面质量问题，常见做法反而是让第一射采用温度较高的材料，如PC或PC/ABS，而将ABS、TPE等低温材料作为第二射。
这样的设计可使高温材料优先成型并稳固结构，再用低温材料进行包覆，有助于控制翘曲、缩痕和表面缺陷的风险。因此，在材料选择和注射顺序的安排上，必须根据实际产品需求和外观标准进行取舍与验证。
(c) 软硬胶双射设计要点
在双射成型设计中，两种材料的熔点必须存在明显的温度差异，一般建议熔点差至少在30℃以上，理想值约为60℃。通常第一射选用熔点较高的材料，如PC或PC/ABS；第二射则采用低熔点且具有弹性的材料，如TPU或TPE。
在厚度设计方面，PC建议厚度为0.6-0.7毫米，软胶层则应大于0.4毫米。此尺寸已接近设计极限，实际厚度仍需根据产品结构和外观尺寸进行调整。
为提高软硬胶之间的结合强度，建议采取以下设计措施：
(1) 增大接触面积，例如设计沟槽、倒钩等结构，以提升机械咬合力。
(2) 第一射可设计抽芯结构，使第二射材料能够部分注入或包覆到第一射内部，增强物理互锁（Interlock）效果。
(3) 第一射模具表面应适度做粗糙化处理，以提高界面摩擦力和附着力。
(4) 软硬材料相容性判断原则
在进行软硬材料结合（如TPE与PP）时，选择具有材料相容性的组合对于提升整体结构强度和产品耐久性至关重要。若材料间相容性不足，将导致粘接不良、脱层或开裂等问题。因此，在设计阶段应优先考虑同族材料，并通过实验验证其化学与热性能是否匹配，以确保双色成型后具备良好的稳定性和粘接效果。
(d)机床控制与工艺材料搭配
进行夹层注塑成型时，所选材料的收缩率和热膨胀系数需尽可能接近，否则在冷却过程中容易产生翘曲、应力集中或界面脱层等问题，影响尺寸稳定性和外观质量。
此外，两种材料之间的附着力同样不可忽视。若材料间无法有效结合，可能会导致产品在使用过程中出现分离、裂缝甚至结构损坏。因此，在设计夹层注塑产品时，应兼顾热性质相容性与粘接性能，才能确保成品的功能性和可靠性。
延伸阅读
(a) 双色产品设计及双色注塑模具设计指南
以下文章链接整理了博客中与双色产品设计、双色模具相关的文章内容，包含设计理念、模具结构及实际应用说明，方便有兴趣的读者集中浏览和参考，也能更快速地了解双色产品开发与双色模具设计的基本概念。
(b) 双色产品结构设计与|双色注塑成型|包胶注塑-播放列表
该视频播放列表全面介绍了“双色产品设计”以及“双色注塑模具”“包胶注塑模具”的设计方法、实践要点和案例分析。通过系统化的视频讲解，各位不仅能够掌握各类工艺流程的特点与差异，还能清楚了解其在产品开发中的适用范围。内容涵盖从前端产品设计、材料选择、结构布局，到后端模具设计思路，帮助各位建立完整的双色、包胶设计理念。这些内容有助于工程师更高效地应用于产品开发与模具设计中。
(c) 双色模具与双料注塑的30条金点子
文中图片如不能显示，请前往德松模具钢微信公号查看：
