注塑成型初学者指南

学习基本的注塑工艺, 包括:它是如何工作的, 设计原则, Materials, 和质量系统

什么是注射成型?

注射成型是为生产大量零件而量身定做的工艺. 与其他制造技术相比,如数控加工和3D打印,它需要前期准备, 工装的资本投入. 但单个零件的价格将大大低于其他制造塑料零件的方法. 这种成本结构使其成为生产运行的负担得起的解决方案.

由于其低Materials浪费和低成本,它最常用于塑料零件的大规模制造. 对于医疗设备等行业来说,这是一种理想的制造工艺, 消费产品, 比如汽车行业.


注射成型是如何工作的?

模具制造: 一旦注射成型设计完成,制造过程的第一步就是铣削模具, 哪一种是用钢或铝制造的. 在大多数情况下, Materials的金属块被放置在数控铣床上, 然后雕刻出最终塑料部分的底片. 其他处理,如抛光或激光蚀刻,然后可以应用到工具,以实现特定的表面抛光.

生产部分: 塑料零件的实际生产是从将树脂颗粒装入桶开始的. 桶的温度被提高,直到树脂颗粒达到熔融状态,然后被压缩. 下一个, 熔融塑料通过流道系统注入到金属工具中, 然后通过闸门进入模具型腔. 然后零件冷却、固化,并通过顶针从工具中弹出.

 


注塑成型类型

术语注射成型包括几个过程,注入液体树脂到一个工具,以形成塑料零件. 以下是四种常见的类型:

热塑性塑料注射成型: 热塑性塑料注射成型是最常见的成型方式. 它将热塑性树脂注入模具,Materials在模具中冷却,形成最终的零件.

液态硅橡胶成型: 液态硅橡胶使用热固性Materials,化学反应产生塑料部分.

Overmolding: 成型是一种用两种或两种以上Materials制造塑料零件的工艺. 你会经常发现通过在手柄上增加橡胶来提高手柄的握感.

插入成型: 嵌件成型是在树脂进入模具之前将一个嵌件放入模具的过程. 然后,Materials被注入并围绕插入物流动,通常是金属,形成最后的部件. 这经常用于需要金属螺纹的零件.

注塑成型基本设计原则

公差
金沙9999js的注塑工艺,金沙9999js可以hold about ±0.003 in. 加工精度. 收缩公差主要取决于零件设计和树脂选择. 它从0开始变化.002 in./in. 用于ABS和聚碳酸酯等稳定树脂 0.025 in./in. 用于不稳定的树脂,如TPE.

壁厚
壁厚很重要,因为它会导致诸如下沉和翘曲等缺陷. 最好的做法是在整个注塑件中保持均匀的厚度. 金沙9999js建议墙壁是 不小于相邻壁厚的40% - 60%,所有应适合于所选树脂的推荐厚度范围.

核心几何
芯外部分,以消除厚壁. 你得到相同的功能在一个良好的塑造部分. 不必要的厚度会改变零件尺寸, 降低强度, 并需要后处理加工.

草案
对成型零件施加牵伸是确保零件在冷却过程中不翘曲的关键,它有助于零件容易地从模具弹出. 应用 1到2度在大多数情况下都很有效. 如果有垂直的面,金沙9999js建议合并 .5度吃水.


厚壁模制件
金沙9999js的在线引用平台会用深蓝色高亮显示那些太粗的功能, 如上图所示.

一边操作
金沙9999js的报价平台识别削弱功能需要侧行动与实箭头和相应的颜色.

方的行为
当模具闭合时,用凸轮驱动的滑块推入模具的一部分. 通常, 侧动是用来解决削弱, 有时是为了让外面的墙通风. 当模具打开时,侧面的动作将脱离零件,使零件得以弹出. 也叫“cam”.”

削弱了
阴影部分:阴影部分另一部分的部分, 在零件和模具的一个或两个部分之间形成联锁. 一个例子是垂直于模具打开方向钻孔到零件侧面的孔. 凹边可以防止零件弹出,或防止模具打开,或两者同时发生.

老板
一种凸起的螺柱,用于接合紧固件或支撑穿过它们的其他部件. 有一种趋势是设计厚凸台,这将增加在一个零件中下沉和空隙的可能性. 考虑用肋骨或gussets加强老板额外的力量


盖茨
浇口是注射模具上允许树脂进入并填充腔体的开口. 常见的注塑浇口有三种类型.

  • 盖茨选项卡 是最常见的闸板类型,因为它与添加剂一起工作,是最经济有效的选择吗.
  • 热心提示门 是最好的部分,美容外观是优先的. 这些浇口还可以减少模具和毛边的磨损.
  • 别针,柱子,或隧道门  是不需要残留的化妆品零件的理想选择吗. 有时不是一个选择取决于Materials和几何.

肋骨
肋骨很薄, 与开模方向平行的壁状特征, 它用于增加力量和支持功能,如老板和墙壁. 为防止下沉,肋骨应不大于 壁厚的60%.

喷射器别针
顶销安装在模具的b面,在模具充分冷却后,帮助塑料零件从模具上脱离. 设计足够的草图可以帮助减少零件上对顶针的需要.

商标和文字
无衬线字体将是最容易磨成一个模具与文本. We 建议字体大于20pt. 不超过0.010到0.015 in.

顶针和浇口位置
在您的制造分析的3D渲染中,您还可以看到顶针和门将位于何处.

注塑树脂

在为你的角色选择Materials的时候, 相关属性可能包括机械属性, 物理, 抗化学腐蚀, 热, 电, 可燃性或抗紫外线性. 树脂制造商、合成商和独立的树脂搜索引擎都有在线数据. 这里是一些常见的商品和工程树脂的快速浏览.

常见的工程树脂

前言: 对于绝大多数零件来说,ABS是一个很好的选择. 它的价格合理, strong, 相对困难的, 有一个体面的外观,是宽容的,即使你不遵守所有的标准设计规则的塑料零件.

缩醛: 一种具有良好润滑性的坚固Materials

连结控制协定: 流动性强的Materials,尤其对薄零件而言. 产生弱织线.

尼龙: 价格实惠,坚固耐用,耐磨. 会不会容易收缩和翘曲,特别是玻璃填充尼龙.

聚碳酸酯(PC): 与典型的ABS相比,是否能够承受更高的温度和更耐用的性能,但在可塑性方面是否更差.

PMMA(压克力): 一个可负担得起的选择明确的部分,虽然它可以是脆弱的.


树脂颗粒
热塑性Materials以颗粒形式出现,被加热到熔融状态以便注入工具.

商品树脂

聚丙烯(PP): PP是一种便宜的Materials,当化妆品和硬度不被优先考虑时,它是一种好Materials. 耐化学腐蚀,适合生活铰链设计.

聚乙烯: 高和低密度选项. 是否耐用和耐化学药品.

聚苯乙烯: 一种廉价透明的硬热塑性塑料.

看看金沙9999js 注塑Materials指南 如果你想深入研究塑料的选择.


注射成型用着色剂和树脂添加剂

库存的颜色 从树脂供应商通常是黑色和自然. 自然可能是白色,米色,琥珀色或其他颜色. 当向天然树脂中添加着色剂颗粒时,就形成了半定制颜色. 对于可用的颜色,访问金沙9999js的Materials页面. 金沙9999js库存颜色没有额外费用. 它们可能不是完全匹配的,可能会在部分产生条纹或漩涡.

树脂添加剂

短玻璃纤维 是用来加强复合Materials和减少蠕变,特别是在更高的温度. 它们使树脂更强、更硬、更脆. 由于树脂和纤维的冷却收缩不同,它们会引起翘曲.

纤维用于增强和/或加强复合Materials,也有助于静态耗散. 它和玻璃纤维有相同的限制. 碳纤维可以使塑料非常坚硬.

矿物质 如滑石粉和粘土常被用作填料,以降低成本或增加成品的硬度. 由于它们在冷却时不像树脂那样收缩,它们可以减少翘曲. 

PTFE(聚四氟乙烯) 在轴承应用中,二硫化钼用于使零件自润滑.

长玻璃 纤维像短玻璃纤维一样被用来加强和减少蠕变, 但要使树脂更强更硬. 缺点是,他们可以特别具有挑战性的模具零件与薄壁和/或长树脂流.

芳纶(凯夫拉尔) 纤维和磨砂性较低的玻璃纤维一样,只是强度不够.

玻璃珠 云母片被用来使复合Materials变硬,减少翘曲和收缩. 在高负载的情况下,它们可能很难注入.

不锈钢 光纤用于控制电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI),通常在电子元件的外壳中. 它们的导电性比碳纤维强.

紫外线抑制剂 户外应用.

静态的治疗方法 使树脂消散静电.

模制零件的表面处理

表面光洁度是注射成型的另一个重要考虑因素,因为零件通常是装饰性的,用于最终用途的生产. 记住,有纹理的表面比抛光的表面需要更多的草稿. 这是为了确保零件从模具中释放出来,以便喷丸可以正确地应用到工具上.

这些是金沙9999js热塑性塑料和硅橡胶成型的表面处理选择

热塑性塑料 液体硅橡胶
  • PM-F0: 非化妆品,完成后由金沙9999js自行决定
  • PM-F2: Non-cosmetic, EDM容许
  • PM-F1: 低修饰,大多数工具痕迹被清除
  • SPI-C1: 600粗砂石
  • SPI-B1: 600砂纸
  • SPI-A2: 2级钻石Buff
  • PM-T1: 灯珠爆炸
  • PM-T2: 中珠爆炸
  • PM-F0: 非化妆品,完成后由金沙9999js自行决定
  • PM-F1: 低修饰,大多数工具痕迹被清除
  • SPI-C1: 600砂砾石
  • PM-T1: SPI-C1 +光珠喷丸
  • PM-T2: SPI-C1 +中爆珠
  • SPI-A2: 2级钻石Buff



抛光注塑模具

 

除了金沙9999js的标准表面光洁度选择,金沙9999js还提供行业标准 模具技术完成更复杂的纹理. 这些可以用来提高对零件手柄的抓地力或隐藏外观缺陷,如分型线. 模具技术纹理可以用来实现以下效果:

  • 通过喷砂或抛光模具表面而得到的表面处理
  • 木材或皮革的纹理
  • 多石子的表面
  • 哑光,有光泽,或朦胧的表面处理,以及许多其他的


后处理和先进的成型技术

超声波焊接: 使用高频振动产生热量,并驱动插入件进入零件. 在更复杂的成型应用中,它也可以用来将零件熔合在一起.

标记部分: 有两种方法可以在零件上添加图像(通常是商标):移印和激光雕刻.

移印允许按比例添加彩色图形到模压件. 这可以用于添加标志,图形,和说明的部分. 金沙9999js提供移印ABS, PC,和ABS/PC树脂.

激光雕刻使用激光将二维图像刻蚀到零件或模具型腔上. 虽然颜色不是激光雕刻的一个选择,它是一个更划算的, 与移印相比,更快的方式标记塑料零件.

Pickouts: 挑片是与模具分开加工的镶件,并在Materials注入前放置在模具中. 它们被用来实现内部表面的切削. 选件与塑料部分一起弹出,并放置在模具中. 使用挑片可以克服许多形状和位置的限制, 但它比滑动关闭阀的成本更高, 或者使用一个侧面动作.

钢铁核心针: 钢销的强度足以处理弹射的应力,其表面也足够光滑,可以干净地从零件中释放出来,而不需要牵伸. There shouldn’t be any cosmetic effect on the resulting part; if there is, 它会在洞里,不会被发现.

注塑质量体系

由于公司依靠注塑成型生产数千台, 有时数百万, 的零件, 质量控制至关重要.

科学成型: 科学成型描述了一种用于开发的标准过程, 优化, 并记录每个注塑项目的理想设置过程,以便在每次运行中都遵循相同的过程和参数. 这确保了部件在每次运行时的一致性.

第一件检验(FAI): FAI是一种用来验证零件是否符合规格的方法. 金沙9999js对注塑成型FAIs采取关键到质量的方法. 使用GD&T,客户可以说出他们的零件的最关键的尺寸.

生产部件批准流程(PPAP): PPAP是一种通常用于汽车行业的质量检测过程. 该方法用于验证生产工艺能够可靠地重复生产出质量合格的零件. 从客户认可到样品生产,有18个部件需要PPAP检验.

ISO 13485: ISO 13485是标准 医疗行业. 这包括设计确认(DQ), 操作资格(OQ), 和性能确认(PQ).



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