Формование или вставка: советы по изготовлению формованных деталей по индивидуальному заказу

Существует два практических процесса изготовления формованных деталей по индивидуальному заказу: формование и вставка. Будучи экспертом в производстве формованных деталей, компания Sungplastic вникает в эти процессы в нескольких аспектах:
Что такое формование и его плюсы и минусы
Что такое вставной молдинг, его плюсы и минусы
Как выбрать: накладное формование или вставное формование
Рекомендации по проектированию формования и вставка молдинга
И их общее использование
Если вы заинтересованы или вашему бизнесу нужны эти услуги, пожалуйста, узнайте больше ниже.

Что такое переформование?

Оверформинг представляет собой специализированный вариант литья пластмасс под давлением. В отличие от традиционного подхода к формованию, при котором конечный продукт производится за один цикл, повторное формование требует дополнительного цикла впрыска, в котором используется отдельный материал. Этот метод также называют 2K-формованием, двухэтапным формованием или даже формованием нескольких материалов.

Процесс формования начинается с базовой подложки, поверх которой прикрепляется сравнительно более мягкий материал ТПЭ или ТПУ. Это фундаментальное основание может быть изготовлено как из металла, так и из пластика, хотя в этой статье мы в первую очередь сосредоточимся на применении пластика.

В тех случаях, когда подложка состоит из пластика, ее принято формовать в одном и том же производственном цикле. Эта практика обусловлена ​​как соображениями экономической эффективности, поскольку более экономично создать всю готовую деталь за один раз, так и тем фактом, что эластомер более эффективно прилипает к еще теплому, полузатвердевшему и «липкому» материалу. субстрат.

Формование требует использования специального типа инструмента для литья пластмасс под давлением, имеющего две полости: одну для части подложки, а другую, отдельную полость, которая представляет собой секцию, отлитую под давлением.

Первоначальный традиционный цикл впрыска предназначен для придания формы подложке с использованием стандартной термоформовочной смолы. Эта смола заполняет систему литников, желобов и полостей только одной части формы, в то время как секция, соответствующая надформе, намеренно блокируется.

Как только основа достаточно остынет и частично затвердеет, форму перемещают и подключают к отдельной системе сопла, литника и направляющих. Впоследствии оставшаяся пустота внутри полости формовочного инструмента заполняется эластомером ТПЭ или ТПУ, в конечном итоге создавая верхнюю форму, которая прилипает к подложке.

Стоит отметить, что процесс формования не ограничивается только двумя материалами и теоретически может быть расширен за счет включения неопределенного количества дополнительных форм. Однако на практике сложность и стоимость имеют тенденцию значительно возрастать, если не использовать два материала.

Преимущества многослойного формования

Существует несколько веских причин, по которым дизайнеры продукции предпочитают использовать наплавку в пластиковых компонентах.
Вот основные преимущества:

• • Повышенный комфорт и функциональность
    Формование позволяет добавить удобный захват к голым пластиковым деталям. Это не только повышает комфорт пользователя, но и служит практическим целям, например, поглощает нежелательные вибрации и обеспечивает защиту от чрезмерного нагрева или поражения электрическим током.
  • Улучшенная эстетика
    Эластомерные материалы, используемые при формовании, могут иметь дополняющие или контрастирующие цвета, тем самым повышая визуальную привлекательность продукта. Дизайнеры-новаторы могут использовать накладное формование для создания тисненых или тисненых участков с уникальным названием, логотипом или знаками компании для брендинга и эстетических целей.
  • Прочные, постоянные рукоятки
    Формование обеспечивает прочную связь с подложкой, часто превышающую прочность на сдвиг самого термопластичного эластомера (TPE). В результате получаются формованные ручки, которые не отсоединяются и не соскальзывают случайно. Следовательно, такие захваты обычно встречаются в широком спектре продукции, включая спортивные товары и электроинструменты, поскольку они могут выдерживать интенсивное использование и сложные условия, не отделяясь от основного материала.

Недостатки формования

Чтобы добиться оптимальных результатов в процессе формования, разработчикам продуктов следует помнить о следующих ограничениях и потенциальных недостатках:

• • Специализированные формы или инструменты
    Формование требует использования специализированных форм или двух отдельных форм. инструменты, оба из которых увеличивают затраты на разработку и требуют больше времени для изготовления по сравнению с традиционным однократным формованием.
  • Специализированное оборудование
    Формование требует использования специального оборудования, которое может быть доступно не у всех поставщиков. Те, кто предлагает эту услугу, также могут взимать более высокие ставки, что увеличивает производственные затраты.
  • Медленный процесс
    Процесс формования может быть медленнее, чем обычное формование. Часто он предполагает больше ручного труда и объединение двух единиц производственного оборудования для создания одной готовой детали. Однако он остается экономически эффективным, особенно при относительно небольших объемах производства.
  • Проблемы совместимости
    Некоторые эластомеры могут неэффективно прилипать к определенным типам базовых пластиков. Рекомендуется сотрудничать с поставщиками задолго до начала производства, чтобы оценить совместимость материалов или изучить альтернативные варианты для обеспечения успешных процессов формования.

Что такое литье под давлением?

Формование со вставкой — это производственный процесс, который включает в себя установку предварительно изготовленного компонента, такого как резьбовой фитинг или электрический контакт, на монтажный штифт или другое приспособление внутри инструмента для литья пластмассы под давлением. Во время цикла формования термоформовочная смола окутывает эту вставку, затвердевая вокруг нее, надежно и надолго фиксируя ее на месте.

Шесть преимуществ вставного формования

Вставки могут иметь форму охватывающих или охватывающих компонентов. Вставки с внутренней резьбой используются для создания круглых фитингов внутри окружающего пластика. Если эти внутренние вставки имеют внутреннюю резьбу, их обычно называют «гайками». Существует множество преимуществ, связанных с использованием как охватывающих, так и охватывающих вставок для улучшения внешнего вида и функциональности продукта.

Вот шесть преимуществ вставного формования:

• • Увеличьте структурную целостность и упростите многоразовые соединения с помощью резьбовых вставок. Хотя включение гайковертов может привести к увеличению первоначальных затрат, эти затраты перевешиваются отсутствием вторичных операций, таких как сверление и нарезание резьбы, которые отнимают как время, так и ресурсы.
  • Используйте вставки в ситуациях, когда тонкостенные корпуса непригодны для традиционных методов нарезания резьбы.
  • Используйте вставки в существующем оборудовании, устраняя необходимость в дорогостоящей модернизации оборудования.
  • Обеспечьте постоянную герметизацию компонентов, защитив их от таких проблем, как выдергивание, вибрация, влажность и пыль. Это особенно ценно для защиты электрических соединений.
  • Производите прочные формованные рукоятки, которые обычно используются в ручных инструментах, оптимизируя производство полностью готовых деталей за одну эффективную и экономичную операцию.
  • Уменьшите вес и производственные затраты в сложных сборках. Например, рассмотрим стандартный тумблер или рычаг. За счет использования металла только там, где это необходимо для обеспечения механической функциональности, и замены пластика остальной части компонента общий вес сборки снижается. Такой подход не только снижает затраты, но и снижает зависимость от более дорогих цельнометаллических альтернатив.

При применении к парку самолетов или серийных автомобилей этот подход к проектированию может привести к существенному снижению веса и производственных затрат.

Недостатки вставного молдинга

Хотя вставное формование имеет множество преимуществ, существует несколько потенциальных недостатков, которые проектировщикам следует учитывать:

• • Увеличение затрат на оплату труда
    Когда вставки вставляются вручную, затраты на рабочую силу обычно выше. Эта ручная обработка может быть более трудоемкой и дорогостоящей по сравнению с автоматизированными процессами.
  • Вариативность времени цикла
    Ручная загрузка вставок может привести к изменению времени цикла в процессе формования. Эта изменчивость может быть проблематичной, поскольку при литье пластмасс под давлением точный контроль времени цикла машины имеет решающее значение для экономии затрат и точного прогнозирования дат отгрузки продукции. Хотя ручная установка может быть экономически целесообразна при относительно небольших объемах производства, обычно ниже 20,000 XNUMX единиц в год, по мере увеличения объемов часто становится более рентабельным инвестировать в автоматизацию. Автоматизированные процессы могут в конечном итоге компенсировать затраты на рабочую силу за счет сокращения времени цикла.
  • Растрескивание, вызванное усадкой
    Смола, используемая в процессе формования, может сжиматься вокруг вставки, что может привести к ее растрескиванию. Этот вопрос особенно актуален при работе с такими материалами, как поликарбонатный пластик. Стратегии решения этой проблемы будут обсуждаться позже в этом обсуждении.
  • Вторжение смолы
    Давление формования, приложенное во время процесса, может привести к попаданию смолы во вставку, что приведет к образованию избыточного материала, который необходимо удалить на отдельном этапе. Удаление флэш-памяти усложняет процесс и увеличивает время обработки.
  • Совместимость инструмента и пластины
    Правильная конструкция инструмента важна для обеспечения правильной установки вставки в форму, когда она закрыта и подвергается давлению впрыска. Если вставка и инструмент несовместимы, это может привести к повреждению формы или даже ее разрушению.

Понимание и устранение этих недостатков имеет решающее значение для успешных процессов формования вставок и достижения желаемых результатов с точки зрения экономической эффективности и качества продукции.

Как выбрать между вставкой или накладкой для вашего проекта

Решение между вставным формованием и накладным формованием для вашего проекта полностью зависит от вашего конкретного применения. Важно отметить, что эти два метода формования не являются взаимоисключающими, поскольку служат разным целям. На самом деле, довольно часто можно обнаружить, что оба метода используются в одном продукте. Рассмотрим, например, электроинструмент, оснащенный накладными захватами на ручке и использованием гаек для скрепления корпуса.

Когда следует выбирать вставной молдинг

Вставной молдинг является предпочтительным выбором в нескольких сценариях.
Вот несколько ключевых соображений:

• • Требования к механической прочности
    Если применение вашего продукта требует надежных механических соединений для скрепления нескольких деталей, особенно для корпусов или корпусов, подходящим вариантом является формование вставками. Для этой цели эффективно подходят резьбовые гайки, а альтернативные решения предлагают защелкивающиеся соединители.
  • Сочетание резины или пластика с металлом
    Литая вставка способствует прикреплению резиновой или пластиковой ручки к металлическому компоненту, что является обычной особенностью ручных инструментов или кухонных ножей. Он также идеально подходит для герметизации проводов и электрических разъемов в стационарных пластиковых корпусах для защиты от пыли и влаги.
  • Периодический доступ к услугам
    Вставки следует использовать, когда пластиковый корпус требует периодического открытия для обслуживания или ремонта с последующим надежным повторным запечатыванием. Хотя они могут повлечь за собой несколько более высокие затраты, повышенная долговечность конечного продукта оправдывает эти затраты.

Когда стоит подумать о переформовании

Разработчикам продуктов следует рассмотреть возможность повторного формования в следующих сценариях:

• • Улучшенное сцепление и текстура
    Формование ценно для улучшения сцепления и текстуры деталей, предназначенных для ручной обработки. Это особенно полезно для защиты конечных пользователей от вибраций, тепла или поражения электрическим током.
  • Склеивание резины с металлом
    Формование превосходно создает прочную связь между резиновыми и металлическими компонентами, что обычно наблюдается в таких устройствах, как колеса и ролики.
  • Эстетическое улучшение
    Формование открывает возможности для творческого дизайна за счет включения красочных узоров и рисунков, тем самым улучшая внешний вид и характеристики детали.
  • Амортизация и амортизация
    Формование может придать амортизирующие и амортизирующие свойства различным предметам домашнего обихода, повышая безопасность пользователя за счет сведения к минимуму риска случайных травм.

Выбор между вставным формованием и накладным формованием должен соответствовать конкретным требованиям и целям вашего проекта, будь то приоритет механической прочности, улучшение сцепления и безопасности, улучшение эстетики или достижение других уникальных целей.

Краткое руководство по проектированию вставок и формований

В этом руководстве мы излагаем важные соображения по проектированию с учетом методов как накладного формования, так и вставного формования, чтобы мы могли производить качественные детали.

Рекомендации по проектированию формования

При использовании накладного формования в своем дизайне помните, что оно обычно охватывает определенные участки базовой подложки.

Вот основные советы по дизайну, которые следует учитывать:

• • Совместимость материалов
    Сотрудничайте со своим партнером-производителем, чтобы обеспечить совместимость базовой подложки и выбранного материала TPE или TPU для формования.
  • Температура расплава
    Выберите материал ТПЭ или ТПУ с более низкой температурой плавления, чем у основного пластика, чтобы предотвратить проблемы в процессе формования.
  • Разница в толщине
    Спроектируйте верхнюю форму так, чтобы она была немного тоньше подложки, которую она поддерживает, для обеспечения сбалансированной структуры.
  • Выравнивание поверхности
    Убедитесь, что накладка расположена чуть ниже поверхности подложки, чтобы обеспечить бесшовный вид.
  • Повышенная удерживающая сила
    Если требуется большая удерживающая сила, рассмотрите возможность включения таких элементов конструкции, как подрезы, шпоночные пазы и механические элементы, чтобы эффективно скрепить материалы вместе.

Рекомендации по проектированию вставных молдингов

Формование вставками представляет собой уникальную инженерную задачу, требующую тщательного рассмотрения. Вот важные рекомендации по решению этих проблем.

Уменьшение усадки:
Основной проблемой при формовании вставок является усадка смолы, которая может привести к кольцевому напряжению вокруг вставки, потенциально вызывая со временем растрескивание, особенно при механическом натяжении.

Противодействуйте этому:

• • Выбор полимерных материалов с меньшей степенью усадки.
  • Выбор смоляных материалов, обогащенных наполнителями, чтобы минимизировать усадку.
  • Окружение вставки большей площадью пластика для распределения напряжения.
  • Поддержка пластины выступами и ребрами для дополнительной структурной целостности.
  • Предварительный нагрев вставок перед формованием для обеспечения синхронного охлаждения и усадки между смолой и вставкой, что снижает нагрузку на материал.
  • Рассмотрение возможности использования готовых вставок с рифлеными поверхностями для улучшения их сцепления с формованным изделием.
  • Использование закругленных профилей вместо острых углов для минимизации концентрации напряжений.
  • Разработка вставок с небольшой выемкой для предотвращения повреждения инструмента в процессе формования.

Включение этих рекомендаций в процесс проектирования накладного и вставного формования поможет вам оптимизировать производительность, долговечность и внешний вид вашего конечного продукта, одновременно решая конкретные проблемы, возникающие при каждом методе формования.

Типичное использование формования и вставки

Как накладное формование, так и вставное формование обеспечивают универсальность, выходящую за рамки конкретных отраслей или категорий продуктов. Их адаптируемость делает их ценными в различных приложениях, и по мере появления новых возможностей их преимущества продолжают использоваться. Вот несколько распространенных вариантов их использования:

Ручные и электрические инструменты
Садово-парковое оборудование
Сельскохозяйственная техника
Кухонная утварь
Спортивное оборудование
Электрические выключатели
Товары для здоровья и красоты
Бытовая техника
Автомобильные и транспортные компоненты
Мебель
Компьютеры и электроника
Игрушки и Игры
Медицинские инструменты

Широкий спектр применений демонстрирует универсальность и полезность методов как накладного формования, так и вставного формования в различных отраслях промышленности и типах продукции.

Sung Plastic уже много лет специализируется на формовании и вставном формовании. В нашем механообрабатывающем цехе работает профессиональная команда, включающая дизайнеров, инженеров и техников, оснащенных современным оборудованием автоматизации.
Если для ваших проектов подходит формование и вставка, свяжитесь с нами, и вы получите наилучшие результаты от наших услуг.

Связанные ресурсы:

Формование и вставка

Формование: лучшее решение для деталей, изготовленных по индивидуальному заказу

Литая вставка: руководство по изготовлению нестандартных деталей с металлическими вставками