В процессе двойного литья под давлением, также известного как двухкомпонентное литье, многокомпонентное литье и литье с перекрытием, две разные пластиковые смолы формуются вместе за один цикл механической обработки.
Передовая технология производства, называемая двойным литьем под давлением, также известная как двухкомпонентное литье или двухкомпонентное литье, используется для создания сложных формованных деталей из двух разных материалов.
В процессе двухкомпонентного литья под давлением мы тщательно контролируем впрыскивание многочисленных материалов, включая два различных типа смолы, в единую многокамерную форму с использованием высокоспециализированной и автоматизированной технологии.
Двухкомпонентный процесс формования
Литейная машина используется в двухкомпонентном процессе формования, при котором два материала «формуются один за другим» за один цикл формования. Количество материала, впрыскиваемого в формовочную полость, называется «впрыском».
При двухкомпонентном литье под давлением сначала формуется первая деталь, а после ее завершения впрыскивается вторая деталь для создания окончательной части отливки. Для успешного проведения двухкомпонентного литья и обеспечения сцепления обе детали должны быть сопоставимы (по химическому составу).
Деталь из твердого материала может быть соединена с деталью из мягкого материала с помощью двухкомпонентного литья под давлением. В двухгнездной пресс-форме процедура объединяет формование двух компонентов. Это может значительно улучшить внешний вид изделия с точки зрения тактильных ощущений, цвета и т. д. Двухкомпонентное литье открывает множество различных возможностей для дизайна.
Технология двухкомпонентного литья под давлением состоит из двух этапов. Первый этап включает в себя впрыскивание смолы в форму, которая затем охлаждается для образования твердого объекта, подобно традиционному литью под давлением.
На втором этапе отформованный объект перемещается во вторую форму с помощью вращающейся плиты или роботизированной руки. В зависимости от конструкции, в отформованную деталь затем повторно впрыскивается смола в определенные участки первой формы, через них или вокруг них.
После образования молекулярной связи между двумя пластиковыми смолами, отформованный из нескольких смол объект охлаждают и выдавливают.
Хотя процедура проста для понимания, её освоение представляет собой сложную задачу. Даже малейшие ошибки могут привести к значительным финансовым потерям из-за высокого уровня технической компетентности и внимания к деталям, необходимых, особенно в условиях крупномасштабного производства.
Вот почему важно выбирать поставщика с исключительными навыками. Отличные показатели качества поставщика, отлаженные процессы предотвращения образования облоя, проблем с линиями подачи, неполного литья и резервные планы, а также увеличение производственных мощностей по мере роста вашей компании и удовлетворения ваших потребностей в расширении производства двухкомпонентных изделий — все это то, на что следует обратить внимание.
Благодаря этому процессу двухкомпонентное литье идеально подходит для изготовления выключателей, кнопок, зубных щеток и крышек для контейнеров.
Применение двухкомпонентного литья
Для сложных, многоцветных и многокомпонентных пластиковых изделий, особенно в условиях крупносерийного производства, двухкомпонентное литье под давлением является наилучшей технологией литья пластмасс.
Кроме того, двухкомпонентное литье применяется в автомобильной промышленности для производства широкого спектра изделий и деталей. К другим изделиям, изготавливаемым с использованием двухкомпонентного литья, относятся садовая техника и сельскохозяйственное оборудование.
Детали, изготовленные методом двухкомпонентного литья, используются практически во всех отраслях промышленности, от производства потребительских товаров до строительства, но чаще всего они применяются в следующих случаях:
- части или компоненты, которые могут двигаться
- жесткие поверхности с гибкими захватами
- либо акустическое гашение, либо виброгашение
- поверхностные объяснения или идентификации
- компоненты, изготовленные из нескольких материалов или имеющие несколько цветов.
В идеале, двухкомпонентный процесс литья под давлением используется для сложных деталей, состоящих из множества компонентов.
Преимущества двухкомпонентного процесса литья под давлением
Полимерные пластмассы используются в различных производственных процессах, таких как экструзия, компрессионное литье термореактивных пластмасс и двухкомпонентное литье под давлением. Хотя каждый из этих методов является приемлемым, многие производители пластмасс используют именно этот метод из-за ряда преимуществ.
Для создания первого сегмента изделия сначала в пресс-форму впрыскивается один материал. Затем следует второй впрыск вторичный материал, совместимый с первым. Существует несколько причин, по которым многие предприятия выбирают именно такой способ производства пластмасс или полимеров.
Вот некоторые преимущества двухэтапного процесса литья под давлением:
разносторонний
Производители предпочитают двухкомпонентное литье под давлением для самых разных применений, включая детали интерьера автомобилей, медицинское оборудование, инструменты и игрушки. Оно позволяет производителям смешивать множество компонентов и оттенков для получения прочного и эстетически привлекательного изделия.
В качестве примеров материалов, которые можно успешно смешивать с помощью этой процедуры, можно привести силикон и термопласты, нейлон и термопластичные эластомеры, а также жесткий нейлон и мягкие на ощупь материалы.
экономически эффективные
После того, как первая пресс-форма отодвинута в сторону, а вторая размещена вокруг изделия таким образом, чтобы второй совместимый термопластик можно было впрыснуть во вторую пресс-форму, двухэтапная процедура требует всего одного машинного цикла.
Этот метод позволяет производить больше продукции за один цикл при меньших затратах и требует меньшего количества рабочих для изготовления готового изделия, поскольку использует один машинный цикл вместо нескольких. Кроме того, он гарантирует прочное соединение материалов, исключая необходимость последующей сборки.
Высокое качество продукции
Двухкомпонентное литье под давлением приносит пользу большинству термопластичных изделий по многим причинам:
- Улучшенная эстетика. Изделия, изготовленные из пластика или полимеров разных цветов, выглядят привлекательнее и интереснее для потребителей. Использование нескольких цветов или текстур делает изделие визуально дороже.
- Улучшенная эргономика. Этот метод позволяет создавать мягкие на ощупь поверхности; таким образом, готовые изделия могут иметь ручки или другие эргономически продуманные элементы. Это крайне важно для инструментов, медицинского оборудования и других портативных предметов.
- Герметичность улучшается при использовании силиконовых полимеров и других эластичных материалов для прокладок и других деталей, требующих плотного прилегания.
- Это позволяет использовать твердые и мягкие полимеры для производства изделий мельчайших размеров, обеспечивающих исключительный комфорт и функциональность.
- По сравнению с литьевым формованием или более традиционными методами установки вставок, этот метод позволяет значительно снизить количество смещений.
- Это позволяет производителям использовать несколько материалов, которые невозможно эффективно скрепить другими способами, для создания более сложных формовочных узоров.
- Образовавшаяся связь невероятно прочна, что делает конечный продукт более надежным, долговечным и прочным.
Двухэтапный процесс литья под давлением помогает производителям получать продукцию высокого качества.
Консолидация деталей
Благодаря двухкомпонентному литью под давлением количество деталей в готовом изделии уменьшается, что позволяет сэкономить в среднем 40 000 долларов США на разработках, проектировании и проверке на каждую увеличенную деталь.
Эффективный
При двухкомпонентном литье можно отлить несколько компонентов с помощью одной оснастки, что сокращает трудозатраты на производство деталей и исключает последующую сварку или соединение компонентов.
Типы конструкций для двухкомпонентного литья под давлением
Выбор и окончательная настройка конструкции пресс-формы имеют решающее значение для экономии средств и обеспечения качества. Вот некоторые типы конструкций для двухкомпонентного литья:
Двухкомпонентная форма для литья под давлением с сердечником и переключателем
Поскольку сердечник и полость пресс-формы не требуют перемещения, процедура многокомпонентного литья с фиксацией сердечника является самой простой. В качестве альтернативы, перемещение ползунка изменит геометрию полости пресс-формы.
В процессе литья под давлением с использованием двухкомпонентной формы с фиксатором стержня сначала вводится вещество А в полость, когда ползунок находится в расширенном положении. Затем ползунок оттягивается назад, чтобы открыть новую область полости.
Оставшееся пространство заполняется перемещением ползунка после того, как материал B вводится в модифицированную полость через другой затвор (расположенный над средним соплом).
Затем, после затвердевания, пластиковая деталь выдавливается из формы. Процесс формования продолжается в том же порядке, что и выше.
Хотя цена инструмента увеличивается при добавлении ползунка к пресс-форме, он все равно может быть значительно дешевле, чем пресс-формы с вращающейся плитой или вращающимся валом. К сожалению, он не позволяет изготавливать сложные, многоцветные пластиковые детали.
Роторная плитная двухкомпонентная форма
На центральной оси плиты, параллельной оси вращения, находится плита стержня пресс-формы, имеющая два одинаковых стержня, являющихся зеркальным отражением друг друга. В плите, прикрепленной к неподвижной плите, расположены две полости различной геометрии.
Вращающаяся плита завершает замену формованных деталей в каждом цикле, делая это без участия человека.
Пресс-форма, способная вмещать больше материалов, здесь показана только с двумя типами материалов. В зависимости от количества используемого материала, вращающаяся плита может поворачиваться на 90°, 120° или 180°. Для обеспечения необходимого поворота со стороны стержня также требуется специальная литьевая машина.
Конструкция формы для двухкомпонентного впрыска "качели"
Плитная конструкция состоит из двух сторон, вращающихся вокруг центра: одна сторона поднимается, другая опускается и так далее. В большинстве конструкций пресс-форм для клавиатур с цифрами и буквами используется конструкция типа «качели».
Структура содержит замкнутые цифровые или буквенные символы, такие как 0, 4, 8, A, B, D и O. Вторичный материал может легко проникнуть в ограниченную область только при использовании конструкции типа «качели», что создает привлекательный внешний вид.
Конструкция качелей функционирует следующим образом:
- После одной инъекции форма открывается.
- Сломанная игла опускается с помощью толкателя, в результате чего качели начинают вращаться вокруг вращающегося вала.
- Верхняя пластина поднимается вверх при нажатии на качели, в результате чего сломанная игла выходит из формы.
Пробой образуется, когда игла поднимается на краю герметизированной части основного изделия. Для заполнения замкнутой области вторичным материалом через пробой иглу перемещают вниз с помощью возвращающегося штифта из поврежденной пластины в процессе двойного литья под давлением.
Полостная скользящая структура
После первого впрыска, при открытии пресс-формы, полость для мужской модели скользит под воздействием двигателя. Перед вторым процессом литья под давлением используется заданное расстояние для выравнивания пресс-формы относительно мастер-формы.
Факторы, которые следует учитывать при использовании двухкомпонентного литья.
При использовании двухкомпонентного литья учитываются следующие факторы:
Выбор материала
Физические, механические, химические, термические, электрические характеристики, воспламеняемость и устойчивость к УФ-излучению — все это важные факторы, которые следует учитывать при выборе материала для вашего компонента. Вам потребуется ответить на ряд вопросов, чтобы сузить круг выбора материала, в том числе:
- Каким температурам будет подвергаться ваш продукт?
- Насколько гибким или жестким должен быть материал для изгиба?
- Ударопрочность: Насколько прочной должна быть его поверхность?
- Насколько хорошо он выдерживает большие нагрузки с точки зрения прочности на сжатие?
- Будет ли компонент подвергаться воздействию ультрафиолетовых лучей, например, тех, которые встречаются на открытом воздухе?
- Будет ли деталь подвергаться воздействию химических веществ, которые повлияют на ее работоспособность, особенно со временем?
- Какой срок годности требуется для этой детали?
Совместимость материалов
При выборе материалов для двухкомпонентного формования крайне важно учитывать их химический состав. Некоторые материалы плохо сцепляются друг с другом, в то время как другие хорошо взаимодействуют и создают прочную молекулярную адгезию.
Если адгезионные свойства двух материалов неясны, перед началом производства следует провести тест на адгезию. В случае недостаточной прочности соединения можно внести в конструкцию коррективы, например, сделать подрезы, канавки или выступы, чтобы повысить адгезию и надежно закрепить два материала.
Для определения того, какие полимеры будут хорошо сцепляться друг с другом, а какие — несовместимы, используется таблица совместимости материалов. Кроме того, это исключает возможность загрязнения, что является проблемой при использовании двух разных форм.
Кроме того, по сравнению с производством идентичного изделия или детали с использованием двух разных процессов формования, двухкомпонентное формование обеспечивает гораздо более прочное соединение. Возможность изготовления многоцветных пластиковых изделий методом двухкомпонентного формования является одним из дополнительных преимуществ этого процесса по сравнению с покраской, эффективность которой со временем может снижаться.
Метод двухкомпонентного литья позволяет создавать более полезные и сложные элементы. Кроме того, можно смешивать более мягкий пластик с твердым. Получаемый продукт обладает значительно большей прочностью. Изделия, изготовленные методом двухкомпонентного литья пластмасс, часто гораздо долговечнее и ударопрочнее.
Этот метод также отлично подходит для изготовления мягких ручек для электрооборудования, уплотнений и прокладок для кондиционеров, а также противоскользящих поверхностей. С помощью этого метода можно создавать логотипы, которые, в отличие от нарисованных краской, никогда не выцветут.
Отключения
Для образования отверстий, защелкивающихся элементов и длинных сквозных отверстий, форма закрывает эти места, чтобы предотвратить проникновение пластика в них.
В таких ситуациях две половины формы герметично прилегают друг к другу. Благодаря этому герметизирующие поверхности формы могут открываться и закрываться, не соприкасаясь друг с другом. Минимальный угол уклона должен составлять от трех до пяти градусов. Чем дольше служит форма, тем больше зазор и тем сильнее уклон.
Тип ворот
При литье под давлением расплавленная смола поступает в камеру пресс-формы через литниковый канал. Для достижения идеальных пропорций детали и эстетичного вида, а также предотвращения деформации, необходимо учитывать тип, конструкцию и расположение литникового канала.
В литье под давлением наиболее часто используются два типа литниковых каналов: канальные и горячеканальные.
- Наиболее популярными и эффективными являются ворота с откидными створками; однако, из-за своей простоты они могут не подойти для ваших нужд.
- В литниковых каналах с горячим наконечником используются крошечные эллиптические отверстия. Смола поддерживается в достаточно нагретом состоянии, чтобы проходить через узкое отверстие литника, с помощью термостатического нагревателя, прикрепленного к задней части формы.
Молекулярная химическая связь
Для образования прочной молекулярной связи подложка и смола для вторичного впрыскивания в идеале должны быть химически совместимы. Наибольшая длина «ножки» или площадь поверхности идеально подходит для соединения двух смол. Удаление вторичного впрыскивания практически невозможно при правильном выборе материалов и конструкции соединения.
Даже если удается достичь прочной химической связи, мы настоятельно рекомендуем использовать соответствующую механическую связь, если прочность соединения важна для вашего применения.
Расположение ворот
Это необходимо для производства косметических средств с твердой поверхностью и однородной формы. При однокомпонентном литье под давлением расплав может проникать через самую толстую часть отверстия, прежде чем растечься по более мелким участкам, благодаря расположению литникового канала.
Рекомендации по двухкомпонентному формованию
Вот несколько рекомендаций по двухкомпонентному литью:
Number 1
Мягкий пластик формуется во второй раз после того, как он был отлит в первый раз как твердый пластик. Первый раз изделие получается прозрачным; второй раз — нет. Первая формовка выполняется из высокотемпературного пластика, а двойная формовка — из низкотемпературного пластика.
Number 2
Перед началом фактического производства проведите тестирование пресс-формы для создания готового изделия.
Number 3
Перед изготовлением формы необходимо выявить все потенциальные дефекты и устранить их.
Number 4
Учитывайте усадку обоих материалов. В целом, на усадку влияет материал, из которого они изготовлены изначально.
Number 5
Вторая инъекция может быть сделана только после того, как первая полностью подействует.
Number 6
Чтобы избежать повреждений в процессе формования, следует учитывать положение отформованного изделия.
Number 7
Допустите, чтобы край первой детали, изготовленной методом литья под давлением, был чрезмерно большим. Это обеспечит более высокое давление при второй инъекции.
Number 8
Убедитесь, что параметры инжекционного блока обеспечивают необходимое давление, расход и холодопроизводительность.
Number 9
Убедитесь, что структурная целостность первой отформованной детали выдержит давление впрыска при второй формовке.
Заключение
Людям, незнакомым с двухкомпонентным литьем под давлением, это может показаться сложным. Действительно, используется второй материал и процедура, что добавляет еще один фактор к процессу изготовления компонента, но в целом это относительно несложно.
Двухкомпонентное литье может осуществляться с использованием вращающейся плиты, подвижного сердечника или литья с наложением, а также других вариантов. Первые два требуют двух процессов, двух литниковых систем и второго инжекционного блока.
Последний метод часто использует две разные пресс-формы, по одной для каждого материала, но может также выполняться с использованием только одной пресс-формы, двух литниковых систем и ручной или автоматизированной системы перемещения деталей.
