注塑成型 - 它是如何工作的以及何时选择？

什么是模具？

注塑成型过程包括许多阶段，需要复杂的设备才能执行。但是，一旦您熟悉了它的核心部件：模具，这个过程就很容易理解了。

模具是由硬质金属（例如钢或铝）制成的具有型腔的工具 形状像正在制作的零件 .因此，模具是零件的反面图像，模具内的空间代表实际物体，无论是电子外壳、某些食品包装、瓶子、汽车部件，甚至可能是儿童玩具。

这种模具的型腔形状像所需的零件，为制造商提供了很大的权力和自由度。因为虽然金属模具本身可能需要很长时间才能制造出来，但塑料零件由可以非常非常快地制作模具。

这意味着制造商可以使用一个模具在短时间内制造出数十万个相同的零件。他们通过将熔融塑料注入精确成型的模腔中，使其冷却和固化，然后将固化的塑料推出模具来做到这一点。取出的塑料片现在具有模腔的确切形状。

因为模具很耐用，这个过程可以一遍又一遍地重复，从而可以制造出大量相同的塑料部件。

原则上，注塑成型只是将液态塑料挤入模具并等待其硬化的过程。然而，在实践中，它比这要复杂一些。

注塑成型有多种材料可能性，因此该工艺的第一阶段涉及选择合适的热固性塑料——一种可以熔化、注射然后冷却以快速形成塑料部件的材料。许多材料可用于此过程，包括刚性、柔性和橡胶状塑料。

在注塑成型周期开始之前，材料通常以颗粒形式获得。但在它变成一个零件之前，它必须被加热并转化为它的熔融形式。该过程由加热的桶进行。储存在料斗中的材料 , 由 ram 强制放入加热桶 ，它在哪里液化。然后通过往复螺杆将其推向模具 .

由电机旋转的螺杆产生的力将熔融塑料移动到需要的位置。当材料到达加热室的末端时，它通过一些细通道（称为流道）从喷嘴喷出 ) 并进入模腔。这就是注入进程，它给进程起了名字。

由于金属模具是冷的，塑料几乎立即凝固，形成最终零件。然后通过打开模具取出这个固体部分，以便准备下一次塑料注射。

该过程可以一遍又一遍地重复，直到工作完成或直到需要更换模具。在许多情况下，不需要更换模具，因为由非常硬的钢制成的模具可以使用超过一百万次。

注塑成型过程非常快。熔融的热塑性塑料在金属模具内快速冷却，循环间隔时间可短至 20 秒，使该工艺高效且具有成本效益。

机器也可以全天候运转，缩短总生产时间。

注塑成型工艺与许多不同的塑料和颜色配方兼容。根据手头的项目，可以根据几个因素来选择塑料，包括拉伸和冲击强度、弹性和耐热性。

注塑成型的零件也易于着色，这也是该工艺广泛用于消费品的原因之一。颜色可以以颗粒和液体形式应用，一些可模压树脂是预着色的。

模制零件可以由高性能热塑性塑料制成，并且可以使用嵌件来进一步提高强度。与 3D 打印部件不同，成型部件没有层线，因此在某些平面上不会表现出弱点。

虽然必须遵循一定的设计原则，但注塑模具可以制成各种复杂的形状，从而可以制造出复杂的塑料零件。

此外，用于注射塑料的高压意味着可以创建具有小而复杂的细节的零件。

注塑成型的最大优势之一是零件的高表面质量，即使是直接来自模具的零件。虽然零件可以通过精加工程序进行处理，但成型零件具有适合多种最终用途的光滑表面。

由于单个模具可以使用数十万次循环，因此零件高度一致，能够满足所需的标准和认证。

注塑成型的缺点

虽然注塑件的每单位成本可能非常低，但初始加工成本很高。金属模具必须使用数控加工或金属增材制造等工艺制造，这需要大量的材料和劳动力成本。

尽管如此，作为原型制作技术的快速模具的出现使小批量注塑成型更加实惠。借助快速模具，可以快速制造模具并降低公差，从而使制造商缩短交货时间。

工程师在创建金属模具时必须在某些设计参数范围内工作。尽管可以制造出种类繁多的注塑件，但一些替代制造方法可能会提供更大的设计灵活性。例如，3D 打印允许更复杂的内部几何形状。

因为注塑成型是一个两阶段的过程——模具制造之后是零件制造——它可能比一些替代工艺慢，至少在较小的体积中是这样。

由于金属模具的成本远高于单次塑料，因此大批量订单的单位成本要低得多。

注塑成型是否代表物有所值取决于几个因素，例如所需零件的数量、工具成本和替代技术的可用性。

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