包覆成型概述
什么是包覆成型?
包覆成型是一种多次注射成型工艺,它使用两种或多种不同的热塑性塑料生产单一产品。第一次“注射”称为基材,它通常是所使用的两种材料中较硬的一种,旨在接受随后的注射或包覆成型。
多种热塑性塑料可用于包覆成型,但它们通常比基材更柔软、更灵活。包覆成型材料可与着色剂、发泡剂和其他添加剂混合,以在完成后达到所需的效果。
包覆成型能够在装配线上的二次操作中将两个或多个部件连接在一起所需的时间的一小部分时间内将基底材料与包覆成型材料统一起来。首先,基板由更硬的塑料注塑成型。然后将其放入包覆成型工具或同一工具内的包覆成型腔中。接下来,将熔融的包覆成型材料注入到基板部分中、之上或周围。在包覆成型材料冷却后,基材和包覆成型件以化学和/或机械方式结合。很快——通常在 30 到 60 秒内——一个由两种或多种互补塑料制成的坚固耐用的部件就完成了。
对于寻求制造始终如一的坚固、耐用、多材料零件的制造商来说,包覆成型是有利的。从多个粘合部件构建一个统一的部件——而不是使用粘合剂来粘合单独的部件——使得部件随着时间的推移不太可能分离,并改善了部件本身的整体功能和外观。包覆成型还可用于制造符合 IP 认证的防水连接器电缆等产品。
二次成型材料
包覆成型过程中使用的材料必须具有化学和/或热相容性。金属基材可与任何塑料包覆成型一起使用,但在塑料与塑料包覆成型时,可能会遇到兼容性问题。如果基材和包覆模具不是由兼容的材料制成,则最终产品可能会变形或粘合性能较差。如果基板和包覆模具在化学上不兼容,则可以在零件中设计机械粘合功能。
常见的包覆成型材料包括:
- PEI(聚醚酰亚胺)
- ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)
- PEEK(聚醚醚酮)
- PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)
- HDPE(高密度聚乙烯)
有几十种可能的材料组合可供选择,但不要觉得有必要单独使用。材料制造商通常会提供包覆成型材料的兼容性图表。最好在使用材料之前仔细检查这些参数并咨询树脂专家。
何时使用包覆成型
在设计零件时考虑包覆成型工艺的独特要求很重要。例如,基材的壁厚将决定包覆成型材料在其内部、之上或周围的流动情况。此外,由于包覆成型材料和基材之间的高温差异,壁厚不一致会导致翘曲、飞边增加,甚至填充不完全。应对这种风险的最佳方法是确保基材和包覆模具的壁厚从一开始就均匀一致。
虽然包覆成型是一种高度通用的制造方法,但在许多情况下使用不同的工艺可能是有意义的。包覆成型最适合快速生产大量相同的零件。对于那些对制造少量利基产品感兴趣的人来说,从长远来看,包覆成型的前期成本可能不值得。与标准注塑成型相比,包覆成型的模具费用可能要高得多。这一成本来自于制造基板和包覆成型工具所需的额外材料以及包覆成型过程中零件对齐所需的精度。
嵌件成型是一种类似的工艺,它提供了在较小规模上进行二次成型的好处。在嵌件成型过程中,熔融塑料围绕嵌件,生产出单一的坚固部件,并具有金属嵌件本身改进材料性能的额外好处。在小批量生产复杂零件时,这种工艺比包覆成型更具成本效益。两种最常见的嵌件类型是螺纹嵌件和压缩限制器,但还有许多其他类型。使用这样的插件可以设计更复杂和高性能的组件。制造合作伙伴可以帮助您确定包覆成型是否适合您的下一个项目。
包覆成型的常见应用
包覆成型可能是一种有效的方法,可以减少组装时间并使用不同种类的材料制造美观的多色零件。包覆成型通常用于为剪刀、工具和其他需要人手拧紧或松开的产品制造符合人体工程学的把手。包覆成型设计在多个行业都有用例,包括医疗设备、汽车装饰、军事设备、电子产品和家居用品。
开始使用包覆成型
从牙刷手柄上的橡胶手柄到电缆连接器上的防水密封件,包覆成型是一种兼具强度和速度的多功能制造方法。在短短一分钟内,这种具有成本效益的工艺就可以生产出坚固、统一且质量可靠的部件。
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