1. Přetvarování Procesní kroky
1.1 Výběr materiálu
Výběr materiálu je klíčovým krokem. Vybrané materiály musí splňovat požadavky na fyzikální vlastnosti uvnitř i vně výrobku. Zvažte zamýšlené použití výrobku, jako je ergonomie, pohodlí nebo tlumení nárazů, a zda musí být výrobek vodotěsný nebo tepelně odolný. Kromě toho musí být samotný povlakový materiál pro formování také pevně spojen, aby se zabránilo jeho oddělení po formování.
1.2 Návrh a výroba forem
Návrh formy musí zohledňovat vlastnosti a tloušťku obou materiálů. To se liší od standardního návrhu formy. Tloušťka stěny by měla být jednotná (ne více než 4 mm). Vratné otvory by měly být umístěny v nejsilnější části stěny. Poměr průtoku by měl zůstat pod 150/litr.
Stejně jako jiné vstřikovací formy se i formy pro vstřikování obrábějí na CNC strojích. Jsou vyrobeny z odolných kovů, jako je ocel nebo hliník. To jim pomáhá odolávat tlaku a teplotě během vstřikování.
1.3 Vstřikování plastů Zařízení
Zařízení je navrženo na míru na základě materiálů a pořadí jejich vrstvení. Pro vstřikování dvou materiálů může zařízení používat více vstřikovacích jednotek. Tyto jednotky jsou sestaveny s rotující formou. To umožňuje každému vstřikovacímu stroji přesně vstřikovat svůj vlastní materiál.
Nejprve vstřikovací stroj vstříkne vrstvu základního materiálu. Po ochlazení vytvoří pevný nalisovaný substrát. Poté další vstřikovací stroj přidá materiál navrch. V některých případech se substrát vyrábí samostatně v jednom vstřikovacím stroji. Poté se vstříkne vrstva elastomeru.
1.4 Praskání a kontrola
Po dokončení tváření se díly vyjmou z formy. Poté se provede komplexní kontrola dílů, aby se odhalily vady, jako je neúplné spojení, bubliny nebo povrchové vady.
1.5 Následné zpracování
Tento proces nakonec vede k pevné součásti, která je kombinací všech vstřikovaných materiálů. Tato součást však může vyžadovat určité následné zpracování. Například odstranění přebytečného materiálu, leštění pro zlepšení povrchové úpravy nebo další vytvrzení pro zvýšení vlastností materiálu. Cílem je dosáhnout požadovaného estetického vzhledu a funkčních vlastností nalisovaných součástí.
2. Tipy pro návrh zalití
2.1 Pochopte vlastnosti materiálů
Základní myšlenkou technologie vstřikování je navrhnout plastové díly s požadovanými vlastnostmi. Výběr materiálů by proto měl být založen na tomto principu. Je však třeba vzít v úvahu také kompatibilitu a fyzikální vlastnosti materiálu, jako je bod tání a koeficient roztažnosti.
Protože se tyto dva materiály liší, mohou se lišit i jejich body tání a koeficienty roztažnosti. Některé pryskyřice se během sedimentace smršťují, což vede k deformaci. Aby se této situaci předešlo, doporučuje se použít jádrový materiál (základní materiál) s modulem pružnosti v ohybu a bodem tání vyšším než u pomocného materiálu.
Tloušťka je také velmi důležitá. Silnější vrstva elastomeru (TPE) může zajistit lepší tlumení nárazů a flexibilitu. Naopak tenčí vrstva elastomeru se zdá tvrdší a je ideální volbou pro výrobu výztužných žeberních struktur.
2.2 Optimalizace geometrie dílů a forem
Konstrukce formy musí být schopna vícenásobného vstřikování, aby byla zajištěna rovnoměrná tloušťka stěny v rozmezí od 2 do 4 milimetrů. Vyhněte se použití hlubokých žeber a ostrých rohů, aby se snížila koncentrace napětí a usnadnilo se proudění roztaveného materiálu.
Maximální poloměr v ostrých rozích by měl být menší než 0.5 milimetru. Obecně by se měl pro usnadnění vyjímání dílů z formy použít úhel úkosu 1 stupeň na palec hloubky.
2.3 Vylepšení připojení
V ideálním případě by materiály měly být smíchány na molekulární úrovni prostřednictvím chemických vazeb. Pro dosažení nejlepšího vazebného efektu by kontaktní teplota měla být blízká bodu tání materiálu.
Pokud chemické spojení není proveditelné, lze použít metody mechanického propojení. Další metodou je texturování základního materiálu, které umožní pryskyřici vyplnit mezery a zajistit tak přilnavost.
3. Druhy materiálů pro přestřikování
3.1 Termoplasty
Termoplasty jsou materiály, které se zahříváním stávají plastičtějšími a ochlazováním tvrdnou. Tyto materiály lze znovu použít. Lze je mnohokrát tavit a přetvářet bez chemické změny. Mezi běžné termoplasty patří:
3.2 Polykarbonát (PC)
PC má vynikající odolnost proti nárazu a optickou čirost. Mezi běžné aplikace patří neprůstřelné sklo a ochranné pomůcky. Kromě toho, že je pevný a odolný, je také odolný proti blednutí. PC se však snadno poškrábe. Také degraduje při dlouhodobém vystavení UV záření, například žloutne.
3.3 Polyethylen (PE)
Polyethylen (PE) má velmi širokou škálu využití, od plastových sáčků až po vysoce pevné nádoby. Jeho varianty HDPE a LDPE nabízejí při vstřikování mnoho možností. Mohou být použity pro aplikace od tuhých konstrukcí až po flexibilní díly.
3.4 Polypropylen (PP)
Polypropylen (PP) má vynikající chemickou odolnost a mechanické vlastnosti. Mezi běžné aplikace patří automobilové díly, spotřební zboží a panty do obývacích pokojů, které vyžadují opakované ohýbání. Jeho chemická odolnost je ideální pro sanitární aplikace. PP má však pouze průměrnou odolnost proti UV záření. Pro venkovní použití potřebuje stabilizátory.
3.5 akrylonitrilbutadienstyren (ABS)
ABS je pevný a odolný termoplast s širokým spektrem využití v mnoha průmyslových odvětvích. Má vynikající odolnost proti nárazu, dobrou tepelnou odolnost a hladký povrch. ABS se snadno tvaruje a natírá. Je ideální pro aplikace na úpravu vzhledu. Není však dobře odolný vůči chemikáliím.
3.6 Elastomery
Hlavní vlastností elastomerů je jejich elasticita a měkká textura. Proto často tvoří vnější vrstvu tvrdých plastových výrobků. Následující tři elastomery se běžně používají při zastřikování:
3.7 Termoplastický polyuretan (TPU)
TPU je všestranný materiál, který kombinuje výhody pryže a plastu. Je odolný, pružný a odolný proti opotřebení. Je ideální pro aplikace vyžadující měkký dotek, jako jsou pouzdra na telefony, těsnění a těsnicí kroužky. Je odolný vůči oleji a dobře se připojuje k plastům, jako je PC a ABS. Je však dražší.
3.8 termoplastický elastomer (TPE)
TPE je třída kopolymerů (obvykle směs plastových a pryžových polymerů). Kombinuje mechanické a tepelné vlastnosti termoplastů s elasticitou elastomerů. Jsou vhodné pro aplikace nanášení na tvářecí materiály, které vyžadují měkký úchop, jako jsou rukojeti zubních kartáčků, rukojeti nástrojů a výrobky osobní péče.
3.9 Silikonová pryž
Silikon má vynikající tepelnou odolnost, flexibilitu a izolaci. Při zalévání se silikon používá hlavně pro vodotěsná těsnění, izolace
kabely a elektronické ochranné kryty. Dobře se připojuje ke kovu a některým plastům. Je ideální pro zdravotnické výrobky a kuchyňské nádobí, které vyžaduje odolnost vůči vysokým teplotám a sterilizaci.
| Průmysl | Specifická aplikace | Dosažené vlastnosti |
| Consumer Electronics | Kryty zásuvek | Lepší odolnost a bezpečnost |
| Těsnění | Vynikající těsnící výkon | |
| Potahované pouzdra na telefon | Lepší přilnavost a tlumení nárazů | |
| Elektronické kryty | Ochrana před faktory prostředí | |
| Automobilový průmysl | Vnitřní díly (přístrojové desky, kliky) | Dobrý vzhled, příjemný pocit |
| Vnější díly (nárazníky, obložení) | Odolnost proti povětrnostním vlivům | |
| Zdravotnictví | Ruční lisovací zařízení (skenery, ovladače) | Ergonomický design |
| Nositelné zdravotnické prostředky | Pohodlné, odolné | |
| Stříkačky, monitory pacientů | Bezpečnost a funkčnost | |
| Laboratorní spotřební materiál, jehly, katétry, dilatátory | Pohodlí uživatele, bezpečnost | |
| Dotyková tlačítka | Jednodušší obsluha | |
| Průmyslové vybavení | Rukojeti a úchyty nářadí | Lepší přilnavost, méně vibrací |
| Ochranné kryty | Mechanická a environmentální ochrana | |
| Spotřební zboží | Domácí spotřebiče (kliky, úchytky) | Lepší použitelnost a design |
| Sportovní zboží (rukojeti na kolo, fitness gripy) | Pohodlný úchop, odolný | |
| Telekomunikace | Zalisované kabely, zalisované konektory | Trvanlivost, izolace, úleva od pnutí |
4. Aplikace přestřikování
Přestřikování je oblíbený proces vstřikování plastů. TPE je běžně používaný materiál pro přestřikování. Podkladem může být jakýkoli materiál, od plastu po kov. Díky tomu je přestřikování důležitým průmyslovým procesem. Jeho četné aplikace jsou uvedeny níže.
5. Výhody přelití
Pro výrobce, kterým záleží na designu, přilnavosti a vzhledu, jsou výrobky z přelití velmi atraktivní. Náklady na proces nejsou vysoké. Po letech zdokonalování je spokojenost zákazníků také velmi vysoká. Zde jsou hlavní výhody přelití.
5.1 Odolnější
Potahování přidává vrstvu materiálu, která chrání hlavní součásti a chrání je před mechanickým namáháním a vlivy prostředí. Například těsnicí díly na vodotěsných kamerách mohou blokovat prach a vodu a chránit tak vnitřní součásti.
5.2 Vypadá to lépe a je to také uživatelsky přívětivější
Může vytvořit tvar, který lépe odpovídá tvaru ruky, a měkkou rukojeť, což usnadňuje ovládání výrobku. Například kuchyňské spotřebiče, jako jsou mixéry, používají laminované rukojeti, které se pohodlněji drží.
5.3 Ušetřete více materiálů
Dva materiály se spojují ve stejné formě a tvoří tak jeden nedílný díl. Pokud se to provádí odděleně, spotřebuje se více materiálů a ještě více se jich při následném zpracování ztratí.
5.4 Více integrovaných funkcí
Dálkové ovládání je vyrobeno s laminovanými softwarovými tlačítky, která jsou citlivá a pohodlná na stisknutí. Totéž platí pro elektrické nářadí. Úchopová oblast je vyrobena z tvrdého plastu, díky čemuž je stabilnější a snadněji se drží.
5.5 má silnější výkon
Zálití vstřikováním lze kombinovat více materiálů a vytvářet tak lepší kompozitní díly než ty vyrobené z jednoho materiálu. Například ovládací prvky na palubní desce automobilu mají po laminování měkkým plastem lepší dotek a jsou odolnější proti opotřebení.
6. Omezení přelití
6.1 Otázky věcné pravděpodobnosti
Ne všechny materiály se dobře spojují. Pokud je mezivrstvá adheze nedostatečná, povede to ke slabé vazbě. Konečný produkt se může v důsledku slabé adheze pod tlakem zlomit.
6.2 Zvýšená složitost výroby
Přestřikování zahrnuje několik kroků vstřikování a může používat různé materiály, což vyžaduje složité konstrukce forem. Tato složitost vede k prodlouženému výrobnímu cyklu a vyžaduje specializované vybavení.
6.3 Vyšší počáteční náklady
Vzhledem k potřebě více materiálových zásob a specializovaných forem pro tváření opláštění pro každý materiál jsou počáteční náklady na tento proces relativně vysoké. Proto jsou i jednotkové výrobní náklady relativně vysoké.
6.4 Omezení návrhu
Přestřikování má určitá omezení ohledně geometrického tvaru a výběru materiálu dílů. Vzhledem k rozdílům v bodech tání a mechanických vlastnostech nemusí být některé složité tvary nebo kombinace materiálů dosažitelné.
7. Dvoustupňové lisování a přestřikování
Dvouvrstvé vstřikování a přestřikování se často zaměňují. Není to však totéž.
Přestřikování je obvykle dvoustupňový proces. Nejprve se vyformuje tvrdý substrát. Poté se substrát umístí do další formy. Měkký plast se vstříkne, aby se povrch pokryl. Potřebuje dvě formy nebo dva vstřiky.
Dvouvrstvé vstřikování je jednokrokový proces. Používá jeden dvouvrstvý vstřikovací stroj a jednu rotační formu. Dva materiály se vstřikují jeden po druhém ve stejném stroji. Formují se v jednom cyklu. Nevyžaduje se ruční manipulace se substrátem. Účinnost je vyšší a konzistence dobrá.
Jednoduše řečeno, vstřikování se zaměřuje na funkce „měkkého materiálu nad tvrdým“, jako je přilnavost a utěsnění. Dvounásobné vstřikování se zaměřuje na efektivitu „vícebarevnosti v jednom“. Je vhodné pro velkosériovou výrobu.
8. Společné lisování a přelití
Společné vstřikování je ve skutečnosti druhem přestřikování. Je to jeho odnož. Jejich vlastnosti a použití jsou v podstatě stejné. Rozdíl spočívá v tom, že při společném vstřikování se dva materiály taví současně. Má tedy požadavky na materiál: body tání musí být blízké a spojovací vlastnosti se musí shodovat.
Nejběžnější kombinací je tvrdý plastový substrát s pryžovou vrstvou. Lze však také slévat dva podobné materiály dohromady.
9. Jaké schopnosti by měl mít dodavatel povlakování?
Spolehlivý dodavatel potahů musí být v první řadě schopen sladit materiály. Musí vědět, které tvrdé a měkké plasty se dají slepit. Musí vědět, které z nich potřebují mechanické zámky. Tím se zabrání delaminaci po výrobě.
Za druhé, potřebují návrh formy a výrobní kapacitu. Přestřikování obvykle vyžaduje dvě formy nebo jednu dvouvstřikovou formu. Má vysoké požadavky na přesnost polohování a konstrukci vtoku. Dodavatel musí vyhodnotit polohu uzávěru, dráhu plastického proudění a chladicí účinek.
Za třetí, potřebují kapacitu procesního zařízení. Potřebují dvouvstřikový vstřikovací stroj nebo odpovídající vstřikovací zařízení. Musí stabilně regulovat teplotu a tlak. To zajistí pevné spojení substrátu a vrstvy přelitku.
Za čtvrté, potřebují schopnost kontroly kvality. Potřebují certifikaci systému ISO. Potřebují kontrolní zařízení, jako jsou souřadnicové měřicí stroje (SMM) a optické měřicí stroje. Musí kontrolovat pevnost spoje, rozměrovou přesnost a vzhledové vady. Šarže musí být sledovatelné.
A konečně potřebují inženýrskou podporu. Musí poskytovat zpětnou vazbu DFM během fáze návrhu. Pomáhají zákazníkům optimalizovat konstrukci a výběr materiálů. Neměli by čekat, až bude výkres hotový, aby mohli vypracovat cenovou nabídku.
10. Proč si jako výrobce povlaků vybrat NOBLE?
Společnost NOBLE nabízí plnou podporu pro projekty vstřikování. Pomáháme s kontrolou návrhu a porovnáváním materiálů. Poskytujeme zpětnou vazbu DFM pro zlepšení návrhu dílů. Vyrábíme přesné formy jak pro substrát, tak pro vstřikování. Provádíme ruční i dvoustupňové vstřikování. Provádíme také kontrolu kvality spoje přímo na lince. Náš tým podporuje malé série i hromadnou výrobu. Sledujeme každý díl od suroviny až po hotový výrobek. To splňuje požadavky normy ISO 13485 pro lékařské projekty. Podporujeme celý proces od prototypu až po výrobu.
FOtázky ohledně přelití:
1. Co je to odlévání do formy a jak funguje?
Lití do forem je dvoustupňový proces vstřikování plastů. Nejprve se z plastu vyformuje základní díl. Tento díl se nazývá substrát. Poté se základní materiál umístí do další formy. Na něj se vstříkne druhý materiál. Tímto materiálem je obvykle měkký plast nebo guma. Obklopuje substrát a vytváří tenkou vnější vrstvu. Tyto dva materiály musí být spojeny chemickými nebo mechanickými prostředky. Jinak se vnější vrstva odloupne. Poslední díl je uvnitř tvrdý, ale zvenku měkký.
2. Jaké materiály lze použít k zakrytí lišt?
Pro replikaci forem se používají dva materiály. Základním materiálem je obvykle tvrdý plast, jako je ABS, PC, nylon, PBT nebo PP. Může to být také kov. Vrchní vrstva formy je obvykle z měkkého materiálu, jako je TPE, TPU nebo silikon. Tyto dva materiály musí být kompatibilní. Potřebují podobné body tání a dobré adhezní vlastnosti. Některé kombinace jsou spojeny chemicky, jako je TPE a ABS. Jiné vyžadují mechanické zámky, jako je drážkování nebo vroubkování, pro spojení vrstev.
3. Jaké jsou hlavní výhody lisování?
Lisování pod tlakem má několik klíčových výhod. Zlepšuje úchop a pohodlí, díky čemuž je skvělou rukojetí nástrojů a zdravotnickým prostředkem. Zlepšuje těsnicí a vodotěsné funkce, chrání vnitřní součásti před vlivem prachu a vlhkosti. Dokáže také absorbovat nárazy a vibrace. Laminování snižuje počet dílů a montážních kroků, čímž šetří náklady na práci. Umožňuje dvoubarevný design a povrch měkký na dotek. Finální díl je odolnější, protože vrstva je pevně spojena a nelze ji snadno odloupnout.
4. Jaké jsou běžné konstrukční chyby při nanášení překrývajících se forem?
Mezi běžné chyby patří ostré rohy a nerovnoměrná tloušťka stěny. Ostré rohy mohou způsobit koncentraci napětí a praskání. Nerovné stěny mohou způsobit propadliny nebo slabá místa. Další chybou je špatné uspořádání dvířek. Pokud jsou dvířka přímo obrácena k podkladu, tavenina je může odtlačit od její polohy. Kromě toho může ignorování kompatibility materiálu vést k delaminaci. A konečně, zapomenutí úhlu proudění vzduchu ztíží vyhazování. Dobrý návrh se vyhýbá ostrým rohům, udržuje tloušťku stěny mezi 2 a 4 mm a používá vhodný úhel úkosu.
5. Jak vybrat vhodného dodavatele replikace forem?
Hledejte čtyři klíčové schopnosti. Zaprvé, shoda materiálů. Dodavatelé musí vědět, které tvrdé a měkké plasty se dobře spojují. Zadruhé, návrh a výroba forem. Musí mít zkušenosti s používáním duálního režimu a přesného polohování. Zatřetí, kontrola kvality. Měli by mít certifikaci ISO, zařízení pro souřadnicové měřicí stroje (CMM) a úplnou sledovatelnost. Začtvrté, technická podpora. Dobrý dodavatel poskytne zpětnou vazbu DFM co nejdříve, aby vám pomohl optimalizovat váš návrh, a nebude jen čekat na konečnou cenovou nabídku výkresu.
