Литье с наложением (overmolding) — это разновидность процесса литья под давлением. Он обеспечивает прочное соединение двух материалов, при этом каждый материал выполняет свою функцию. Этот процесс широко используется во многих новых отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая промышленность, производство интеллектуальных роботов и медицинских деталей. Данное руководство дает полный обзор процесса литья с наложением. В нем рассматриваются принципы процесса, области применения, распространенные материалы и конкретные операции. Оно отвечает на все ваши вопросы.
1. Что такое литье под давлением?
Литье с наложением (overmolding) — это двухэтапный процесс литья под давлением. Сначала изготавливается базовая деталь из одного вида пластика. Эта базовая деталь называется подложкой. Затем подложка помещается в другую форму. На ее поверхность наносится тонкий внешний слой. Этот внешний слой обычно представляет собой мягкий пластик или резину. В результате получается цельная деталь, которая внутри твердая, а снаружи мягкая. В объединенной детали эти два материала обычно выполняют разные функции. Литье с наложением широко используется во многих отраслях промышленности для различных целей.
2. Как работает технология литья под давлением??
Процесс литья под давлением осуществляется в два этапа.
Первый этап: изготавливается базовая деталь из одного вида пластика. Эта деталь называется подложкой. Подложка может быть выполнена из твердого пластика или металла.
Шаг второй: Подложка помещается в другую форму. Затем впрыскивается второй материал. Обычно это мягкий пластик или резина. Он обволакивает поверхность подложки, образуя тонкий внешний слой.
Ключевой момент: два материала должны быть связаны химическим или механическим соединением. В противном случае внешний слой может легко отслоиться.
Распространённые сочетания: твёрдый пластик + мягкий пластик, металл + резина.
Конечный результат: одна деталь сочетает в себе преимущества обоих материалов. Например, она твердая внутри и мягкая снаружи. Она прочная и обладает противоскользящими свойствами.
3. Конструкция методом литья под давлением
Применение следующих передовых методов поможет обеспечить успешное литье под давлением. Это позволит получить высококачественные изделия с хорошими функциональными характеристиками и внешним видом.
- Совместимость материалов. Выбирайте материалы, которые хорошо сцепляются и имеют схожие температуры плавления. Это обеспечит прочное и надежное соединение между слоями.
- Конструкция для склеивания. Создайте необходимые поверхностные элементы, подрезы и взаимозацепляющиеся структуры. Это способствует механическому сцеплению между формованной деталью и материалом, наносимым методом литья под давлением.
- Надлежащая толщина стенки. Необходимо поддерживать постоянную и правильную толщину стенок. Это обеспечивает равномерный поток материала и предотвращает такие дефекты, как усадки или пустоты.
- Угол тяги. Угол уклона помогает детали легко извлекаться из формы. Он снижает риск повреждения детали во время извлечения.
- Избегайте острых углов. Закругленные углы помогают предотвратить концентрацию напряжений. Они также способствуют растеканию материала во время литья под давлением.
- В конструкцию следует добавить вентиляционные отверстия. Это позволит воздуху и газу выходить во время впрыска. Это предотвратит образование пустот и застревание пузырьков воздуха.
- Размещение материала для литья под давлением. Точка впрыскивания формовочного материала должна находиться вдали от важных элементов и кромок. Это позволит избежать застревания материала или его повреждения.
- Проектирование пресс-форм. При проектировании пресс-формы учитывайте особенности литниковой системы, системы подачи материала и системы охлаждения. Это обеспечит равномерный поток материала и высокую эффективность производства.
- Учитывайте усадку. Учитывайте разницу в усадке материала между отформованной деталью и материалом, используемым для литья под давлением. Это предотвратит деформацию или несоответствие размеров.
4. Материалы для литья под давлением
4.1 Подложка (основной материал)
В качестве основы обычно используется твердый материал с высокой прочностью. Он обеспечивает структурную поддержку.
К распространенным субстратам относятся:
- Твердые пластмассы: например, АБС, ПК, ПА (нейлон), ПБТ, ПП. Эти материалы обладают хорошей жесткостью и стабильными размерами. Они являются наиболее распространенными материалами для литья под давлением.
- Металлы: например, нержавеющая сталь и алюминиевый сплав. Металлические подложки используются там, где требуется более высокая прочность или проводимость, например, в рамах ручек или разъемах.
- Эластомеры: например, ТПЭ и ТПУ. Используется для подложек, которым необходима определенная гибкость.
4.2 Материал для литья под давлением (материал внешнего слоя)
Верхний слой, изготовленный методом литья под давлением, обычно более мягкий. Он обеспечивает сцепление, герметизацию, амортизацию или комфортное ощущение. К распространенным материалам относятся:
- ТПЭ (термопластичный эластомер): Наиболее распространенный материал для литья под давлением. Мягкий на ощупь. Регулируемая твердость. Хорошо сцепляется со многими твердыми пластиками.
- ТПУ (термопластичный полиуретан): Превосходная износостойкость. Подходит для применения в условиях интенсивного износа.
- Силикон (LSR): Высокая термостойкость. Хорошая биосовместимость. Часто используется в медицинских и детских товарах.
- Мягкий ПВХ: Низкая стоимость. Но плохие экологические показатели. Постепенно вытесняется термоэластопластом (TPE).
- Резинка: например, EPDM и NBR. Используется там, где необходима устойчивость к атмосферным воздействиям или маслам.
4.3 Ключевые принципы подбора материалов
Два материала должны быть способны к склеиванию. Существует два метода склеивания:
- Химическая связь: Эти два материала совместимы на молекулярном уровне. Прочность связи высока. Примеры: TPE поверх ABS, TPU поверх PC.
- Механическое склеивание: Внешний материал физически зафиксирован с помощью поверхностных выступов и борозд или подрезов на подложке.
4.4 Типичные примеры парных сочетаний
| · Субстрат | · Формование | · Приложение |
| · АБС | · TPE | • Рукоятки электроинструментов |
| · ПК | · ТПУ | · Чехлы для телефонов |
| · PA | · Силикон | • Зажимы для медицинских приборов |
| · Металл | · Резина | • Амортизирующие опоры |
5. Специфические операции литья под давлением
5.1 Ручная формовка
Ручное формование — это самый простой метод. Процесс выглядит следующим образом:
- Сформуйте подложку: Сначала с помощью одной формы формуется деталь из твердого материала.
- Удалите субстрат: Подложку извлекают из формы и охлаждают.
- Ручное размещение: Оператор вручную помещает заготовку в полость второй формы.
- Вторая инъекция: Форма закрывается и впрыскивает формовочный материал. Он обволакивает поверхность подложки.
- Удалите готовую деталь: После охлаждения форма открывается, и готовая деталь извлекается.
Требования:
- Требуется две пресс-формы и две литьевые машины (или одна машина со сменными пресс-формами).
- Перед укладкой субстрат должен остыть, поэтому необходимо выждать некоторое время.
- Зависит от ручного управления, поэтому стабильность результатов может варьироваться в зависимости от оператора.
- Подходит для небольших партий, множества видов продукции или сложных конструкций.
Преимущества:
Простая конструкция пресс-формы, низкие инвестиционные затраты, высокая гибкость.
Минусы:
Длительный производственный цикл, высокие затраты на рабочую силу, легко загрязняется субстрат.
5.2 Двухкомпонентное литье под давлением
Двухкомпонентное литье под давлением — это более автоматизированный метод. В нем используется одна двухкомпонентная литьевая машина и одна вращающаяся пресс-форма.
Процесс происходит следующим образом:
- Первый кадр: Материал подложки впрыскивается в одну из точек пресс-формы.
- Поверните форму: Форма поворачивается на 180 градусов. Подложка перемещается на вторую станцию.
- Второй выстрел: На втором участке впрыскивается формовочный материал. Он непосредственно обволакивает подложку.
- Охладить и выбросить: Готовая деталь охлаждается и извлекается. Затем начинается следующий цикл.
Требования:
- Основа и наплавка выполняются в одной и той же форме. Ручная работа не требуется.
- Процесс литья под давлением происходит до полного охлаждения подложки. Прочность сцепления при этом выше.
- Короткий производственный цикл. Подходит для крупносерийного производства.
- Сложная конструкция пресс-формы. Высокие инвестиционные затраты.
Преимущества: Высокая эффективность, хорошая однородность, высокая прочность сцепления, подходит для автоматизированных линий.
Минусы: Высокая стоимость пресс-форм, сложность смены моделей, непригодно для мелкосерийного производства.
5.3 Сравнение двух методов
| Элемент сравнения | Ручная формовка | Двухэтапное литье под давлением |
| Количество форм | 2 устанавливает | 1 комплект (вращающаяся форма) |
| Ручное вмешательство | Высокий | Низкий |
| Производственный цикл | Длинное | Короткий |
| Прочность сцепления | Средняя | Высокий |
| Подходящий размер партии | Небольшая партия | Большая партия |
| Инвестиции в пресс-формы | Низкий | Высокий |
6. Каковы преимущества литья под давлением?
6.1 Улучшенное сцепление, комфорт и противоскользящие свойства
Благодаря формованию мягкого материала (например, ТПЭ, ТПУ или силикона) на внешний слой, поверхность изделия становится мягче и обладает лучшим трением. Пользователи могут держать его в руке, не опасаясь выскальзывания. Это также снижает усталость при длительном использовании. Именно поэтому этот процесс широко используется в электроинструментах, зубных щетках и рукоятках медицинских приборов.
6.2 Улучшенная герметизация и гидроизоляция
Мягкий внешний слой плотно прилегает к основанию и образует эффективное уплотнение. Он предотвращает попадание влаги, пыли и химических веществ. Это полезно для изделий, требующих водонепроницаемости или защиты от пыли, таких как наружная электроника и корпуса медицинских приборов.
6.3 Прочная связь, трудно оторвать.
Формовочный слой образует химическую или механическую связь с подложкой в процессе формования. Прочность сцепления значительно выше, чем у мягких материалов, которые приклеиваются или наносятся позже. Он не отслаивается, не отваливается и не расслаивается при длительном использовании.
6.4 Меньше деталей, более простая сборка
Традиционные методы требуют изготовления и последующей сборки отдельного мягкого чехла. Технология литья под давлением объединяет два этапа в один. Это сокращает количество деталей и этапов сборки. Снижает трудозатраты и упрощает управление запасами.
6.5 Гибкий дизайн, улучшенный внешний вид
На подложку можно наносить покрытия разных цветов и уровней твердости методом литья под давлением. Это позволяет создавать двухцветные покрытия или локальные эффекты мягкого сцепления. Свобода дизайна выше. Изделие выглядит и ощущается лучше.
6.6 Повышенная долговечность
Мягкий внешний слой поглощает удары и вибрацию. Он защищает жесткую внутреннюю структуру. Он действует как амортизатор при падениях или столкновениях. Это продлевает срок службы изделия.
7. Каковы недостатки литья под давлением?
Для литья под давлением с наложением требуется две пресс-формы или одна двухкомпонентная литьевая машина. Инвестиции в оборудование высоки. Подложка и накладка должны быть химически или механически совместимы. Выбор материалов ограничен. Эти два материала имеют разные коэффициенты теплового расширения. Они могут деформироваться или разделяться после охлаждения. Производственный цикл длительный. Ручные методы зависят от трудозатрат. Качество изготовления низкое. Дефектные детали трудно переделывать. Подложку и накладку невозможно разделить. Стоимость мелкосерийного производства высока. Смена моделей затруднительна.
8. Литье с наложением литых деталей против литья с закладными элементами.
8.1 Основное отличие
Литье с закладными элементами — это одноэтапный процесс. В форму помещается предварительно изготовленная закладная деталь (обычно металлическая). Затем впрыскивается пластик, который обволакивает закладную деталь. В результате получается цельная деталь, сочетающая металл и пластик. Закладная деталь обеспечивает прочность, резьбу или проводимость.
Литье под давлением — это двухэтапный процесс. Сначала формуется пластиковая подложка. Затем подложка помещается в другую форму. Впрыскивается второй материал, который обволакивает ее поверхность. В результате получается деталь, твердая внутри и мягкая снаружи, с двухслойной структурой. Слой, нанесенный методом литья под давлением, обеспечивает сцепление, герметизацию или улучшенные тактильные ощущения.
8.2 Сравнение процессов
| Элемент сравнения | Вставить молдинг | Над литье |
| Шаги процесса | Один шаг | Два шага |
| Запечатываемый материал | Металлическая или непластиковая вставка | Пластиковая подложка |
| Наружный материал | пластик | Мягкий пластик или резина |
8.3 Как выбрать?
Если вам необходима прочность металла или проводимость, выбирайте литье под давлением. Если вам нужен мягкий внешний слой для лучшего сцепления или герметизации, выбирайте литье с наплавкой.
Эти два метода также можно использовать вместе. Сначала выполняется литье с закладными элементами, чтобы получить основу с металлическими вставками. Затем выполняется литье с наложением, чтобы получить готовую деталь, обладающую одновременно прочностью и приятными тактильными ощущениями.
9. В каких отраслях промышленности используется технология литья под давлением?
9.1 Медицинское оборудование
В рукоятках хирургических инструментов, эндоскопов, стоматологических инструментов и многом другом используется технология литья под давлением для повышения комфорта захвата и предотвращения скольжения. Силиконовые литьевые слои также обладают биосовместимостью. Они выдерживают высокотемпературную стерилизацию.
9.2 Электроинструменты
В корпусах дрелей, угловых шлифовальных машин, молотков и других инструментов обычно используется твердый пластиковый материал с мягким покрытием из термоэластопласта (TPE). Это обеспечивает противоскользящие свойства, амортизацию и изоляцию. Это повышает безопасность эксплуатации.
Бытовая электроника 9.3
В чехлах для телефонов, корпусах для наушников, ремешках для смарт-часов и многом другом используется технология литья под давлением, позволяющая создавать двухцветные изделия и приятных на ощупь на ощупь. Это также улучшает водонепроницаемость и пылезащиту.
9.4 Автомобильная промышленность
Рулевые колеса, рычаги переключения передач, дверные ручки и уплотнители изготавливаются методом литья под давлением. Это улучшает тактильные ощущения, снижает уровень шума и повышает герметичность.
9.5 Товары повседневного спроса
В производстве ручек зубных щеток, бритв, рукояток посуды, спортивных бутылок и многого другого используется мягкий литой материал для повышения комфорта и предотвращения скольжения.
9.6 Промышленное оборудование
В панелях управления, рукоятках приборов, промышленных ручках и других изделиях используется технология литья под давлением для повышения долговечности и безопасности эксплуатации.
10. Почему стоит выбрать компанию NOBLE в качестве производителя изделий методом литья под давлением?
Компания NOBLE оказывает полную поддержку проектам по литью под давлением. Мы помогаем с анализом проекта и выбором материалов. Мы предоставляем обратную связь по DFM (технологичности производства) для улучшения конструкции деталей. Мы изготавливаем прецизионные пресс-формы как для основного материала, так и для литья под давлением. Мы предлагаем ручное и двухкомпонентное литье под давлением. Мы также обеспечиваем контроль качества соединения на производственной линии. Наша команда работает как с мелкосерийным, так и с массовым производством. Мы ведем полную документацию по процессу для обеспечения прослеживаемости. Это соответствует требованиям ISO 13485 для медицинских проектов. От прототипа до серийного производства мы поддерживаем весь процесс.
Часто задаваемые вопросы Литье под давлением:
1. В чем разница между литьем под давлением и формованием? вставка молдинга?
При литье с закладными элементами в форму вставляется металлическая вставка, а затем вокруг нее впрыскивается пластик. При литье с наложением (овермолдинге) сначала создается пластиковая основа, а затем поверх нее наносится мягкий слой. Литье с закладными элементами — это один этап. Литье с наложением (овермолдинге) — это два этапа.
2. Что такое литье под давлением?
Литье под давлением с наложением слоев — это двухэтапный процесс литья под давлением. В ходе этого процесса мягкий внешний слой наносится на твердую базовую деталь.
3. Дорого ли использовать технологию литья под давлением?
Литье с наложением слоев обходится дороже, чем стандартное литье под давлением. Для этого требуется две пресс-формы или двухкомпонентная машина. Но при больших объемах это позволяет сэкономить на сборочных затратах.
4. Требуется ли для вашей детали литье под давлением или использование вставок?
Выберите литье под давлением для мягкого захвата, герметизации или лучшего тактильного ощущения. Выберите вставки для металлической резьбы, прочности или электрических контактов.
5. Какие существуют пять типов лепнины?
Литье под давлением, выдувное формование, компрессионное формование, ротационное формование и трансферное формование.
