Quais materiais são usados na inserção de moldagem？

Eu projetei uma parte que exige que uma porca de latão seja firmemente incorporada em uma concha de nylon. Eu selecionei cuidadosamente Brass e Nylon e senti que os próprios materiais estavam bem. Mas você sabia? Se o material de molde usado para fazê -lo está errado, todo o projeto ainda poderá falhar.

É por isso que nósConfie no processo de moldagem de inserção para fazer peças complexas e duráveisdiariamente. Simplificando, é colocar as inserções de peças de metal ou outros materiais com antecedência e, em seguida, cobri -lo diretamente com plástico durante a moldagem por injeção para formar um todo inseparável.

Os benefícios de fazer isso: metal e plástico são realmente integrados, o que evita fundamentalmente o risco de afrouxar ou cair da inserção. As peças são mais fortes, o tamanho é mais preciso e o espaço de design é maior. Especialmente para locais importantes, como componentes do núcleo automotivo ou equipamentos médicos, a confiabilidade dessa moldagem de uma peça é um requisito difícil.

A chave para o sucesso ou falha desse processo é a seleção do material certo. Uma parte de moldagem de inserção verdadeiramente perfeita vem da simbiose harmoniosa dos três materiais de inserção, plástico e mofo.

Tabela de referência rápida para respostas principais:

Categoria de material	Papel central	Escolhas comuns
A inserção	Forneça funções importantes, como força, condutividade, rosqueamento e vedação.	Latão, aço inoxidável, alumínio, cerâmica.
O plástico	Forneça forma, isolamento, leve e aparência.	ABS, nylon (PA), PC, Peek (alto desempenho).
O molde	Suportar alta temperatura e alta pressão durante o processo de moldagem por injeção, molda com precisão a forma da peça final.	P20 Aço pré -endurecido, aço extinto H13.

Neste artigo, focaremos na seleção desses três materiais principais:

Vamos explorar em profundidade, o que exatamente é uma inserção?
Compartilhe sugestões práticas para seleção de material para inserir moldagem.
E, finalmente, revelar uma pergunta profissional: quais materiais são usados para fazer a cavidade e o núcleo da cavidade/núcleo do molde?

Por que este guia vale sua referência? Compromisso de especialistas em ciência do material JS e mofo

Na JS, lidamos com materiais todos os dias, especialmenteOs três principais mosqueteiros no processo de moldagem de inserção, inserções, plásticos e aço de mofo.

Isso não é apenas falar. Pessoalmente, experimentamos, por exemplo, o difícil problema das rachaduras do produto acabado devido à incompatibilidade entre a expansão térmica e a contração da inserção e do plástico, que foi finalmente resolvido ajustando a combinação de material.
Também ajudamos os clientes a prolongar a vida útil dos moldes de injeção de inserção em quase um terço, selecionando aço de molde específico de alta resistência.

Sabemos o quão importante é a condutividade e o fácil processamento de latão, e também descobrimos como plásticos de alto desempenho comoPeek pode aderir ao aço inoxidável a altas temperaturas. Mais importante, entendemos como decidir se devemos usar o molde de aço P20 com custo-benefício ou o molde de aço H13 mais durável, mas mais caro, com base no fato de o projeto ser prova de curto prazo ou produção de massa de longo prazo. Essas decisões afetam diretamente a qualidade final da peça e seu custo de produção.

"Essas experiências práticas não são palavras vazias. Como os antecessores da indústria costumam dizer: o molde é o parceiro silencioso do processo de moldagem por injeção. Se você escolher errado, mesmo o melhor design pode ficar aquém".

Este guia está resumido com base nessas experiências reais do projeto. Esperamos ajudá -lo a evitar as armadilhas que pisamos e fazer escolhas mais confiáveis.

Parte 1: Inserir material - o núcleo funcional da parte

A inserção é a parte principal que é pré-colocada quando realizamos moldagem por inserção de plástico.Determina a função mais crítica da parte final, é condutor, portador de força ou vedação? Qual a inserção para escolher depende de qual função você deseja que a peça seja alcançada no final.

Inserções de metal: a força principal dos materiais de processamento

Brass: este é o que usamos com mais frequência. Tem boa condutividade, não é fácil de enferrujar, é fácil de processar (fácil de girar e perfurar) e pode combinar com vários plásticos. Então, para contatos queprecisam ser inserções condutivas ou rosqueadas, como nozes e pregos, escolher o bronze é basicamente uma boa escolha.
Aço inoxidável: quando as peças precisam resistir à força e à forte corrosão, ou precisam entrar em contato diretamente com o corpo humano ou até lidar com ambientes externos severos (como componentes -chave nas soluções de moldagem de inserção de RV), o aço inoxidável é a nossa primeira escolha. Já é difícil o suficiente, durável o suficiente e limpo o suficiente.
Alumínio: se a peça precisar ser leve e o calor precisará ser dissipado rapidamente, o alumínio será muito adequado. Devido ao seu peso leve, também conduz o calor rapidamente, mas é claro que é mais fraco que o aço em resistência.
Aço de Carbono: o mais difícil e mais barato. Mas há uma falha: adora enferrujar. Então, quando usado,Ele deve estar equipado com proteção de eletroplatação ou revestimento antes do processamento adicional.

Inserções não metálicas: especialistas em lidar com questões únicas

Cerâmica: Use onde o isolamento é necessário, nenhuma eletricidade pode vazar ou é particularmente resistente ao desgaste. Por exemplo, peças eletrônicas de alta precisão ou vedações resistentes ao desgaste.
Outros plásticos/polímeros: às vezes precisamos criar plástico com embalagem de plástico. Por exemplo, crie inicialmente um componente plástico rígido e, em seguida, cubra-o com uma camada de cola macia (como a camada de alça anti-deslizamento), o componente de plástico rígido interno se torna uma inserção. É bastante comum para moldagem por injeção de duas cores ou combinação macia e de cola dura.
Placas de circuito (PCBs): é muito amplo no campo eletrônico. É para usar diretamente a placa de circuito inteira como uma inserção, colocá -la no molde e encapsulá -la com plástico para criar a concha. Isso pode ser feito em uma etapa, simples e confiável.

Para ser sincero, as pequenas partes centrais do molde não podem ser feitas apenas sentindo. A partir dos dados do meu projeto, o Brass é o mais usado, representando 60% a 70%, o que é o mais comumente usado.Na indústria médica ou em ambientes particularmente exigentes, o aço inoxidável se torna o protagonista, representando cerca de 20%. Quanto ao alumínio e cerâmica, embora sejam usados menos, eles são usados em locais onde as peças precisam ser particularmente leves ou isoladas.

"Se você tiver esse tipo de projeto de moldagem de inserção, vamos olhar para os desenhos juntos e discutir qual é o problema central desta parte para resolver, para que possamos decidir qual material é mais adequado. No JS, nossa equipe pensa sobre a correspondência e a aplicação desses materiais todos os dias".

Parte 2: Materiais plásticos - forma de peça e camada protetora

O plástico encapsulado (resina encapsulada) ao redor da inserção tem um papel duplo a desempenhar:Deve ser capaz de passar no teste de alta temperatura e alta pressão do processo de moldagem por injeção,E também deve contribuir para tornar a parte forte, durável e, finalmente, executar conforme necessário. Nós, engenheiros de JS, usamos esses materiais todos os dias. A chave para escolher o plástico certo é ter em mente a correspondência de inserção, função de peça e controle de custos.

Os principais plásticos de engenharia que encontram a aplicação na vida cotidiana são os seguintes:

ABS: Sua força geral é muito boa! Tem uma boa resistência ao impacto e a superfície dos produtos produzidos por ele parece bem. Mais importante, o preço é relativamente baixo e é particularmente livre de preocupações. Então, gostaríamos de aplicá -lo no processo de fabricação de carruagens eletrônicas de consumidores, alças de ferramentas etc. e também funciona muito bem com inserções de metal, como o latão.
Nylon (PA): A propriedade mais notável é que é resistente ao desgaste, forte e também resistente à corrosão por vários produtos químicos. É extremamente difícil e menos provável que quebre ou quebre facilmente.É extremamente adequado para fabricação de engrenagens, rolamentos ou certas peças estruturaisIsso deve suportar força. Os materiais de nylon constituem uma parcela substancial, perto de 30%, em nosso negócio de fabricação de inserções.
Policarbonato (PC): o "campeão" de plásticos claros! Transparência, força e resistência são altas. Portanto, é o melhor material para visualizar janelas ou caixas de proteção que requerem transparência, além de alta resistência. Por outro lado, é bastante exigente quando se trata de tratamento superficial da inserção e todo o processo de moldagem por injeção, exigindo atenção especial.

Tipo de plástico	Participação de mercado global	Temperatura de distorção de calor
Abs	25%	90 ° C.
Nylon (PA)	30%	80 ° C.
Policarbonato (PC)	20%	130 ° C.
Espiar	<5%	260 ° C.
Ultm (PEI)	8%	200 ° C.
TPE/TPU	12%	90 ° C.

NOTA: Os dados são integrados a partir de relatórios internacionais da indústria e a participação de mercado reflete a participação de mercado global dos plásticos de moldagem de inserção em 2022-2023. A temperatura de deformação por calor é um valor típico com base no padrão ISO 75.

Plásticos de engenharia de alto desempenho

Peek: Pode suportar altas temperaturas de cerca de 300 graus, os produtos químicos não o afetam e suas propriedades mecânicas são muito altas. Apesar do custo ser bastante alto, ele não pode ser substituído em campos como implantes aeroespaciais e médicos.
Ultm (PEI): possui desempenho relativamente comparável ao Peek, resistente ao calor e dimensionalmente estável, processável um pouco mais facilmente, e o custo é um pouco menor. Eles são amplamente utilizados em peças de esterilização médica e conectores eletrônicos operando em altas temperaturas.

Materiais de elastômero (TPE/TPU):

Elastômeros termoplásticos (TPE/TPU): Este composto fornece toque suave e elasticidade e geralmente é utilizado em produtos como vedações e alças.Embora mais comum na sobremolamento, também pode produzir excelentes efeitos de revestimento de superfície na moldagem de inserção.

"Na injeção de moldagem de inserção, o nylon e o policarbonato representam 70%de nossos aplicativos (o nylon é responsável por 30%), os quais fornecem tenacidade, resistência ao desgaste e transparência. Embora o Peek/Ultem seja responsável por mais de 5%, o Salvador entre os ambientes extremos, como a aerofacia e a chave. Equipe JS para informar os requisitos de resistência à temperatura, força e orçamento.

Parte 3: Materiais de mofo - a base de moldar tudo

Você perguntou quais materiais geralmente são usados para cáries e inserções principais. Esta é uma pergunta muito boa! Como o material escolhido está diretamente relacionado ao tempo que o molde pode ser usado, o custo de produção e a qualidade do produto final. No final, o material que você escolhe ainda depende das necessidades específicas do projeto em questão:

Aço pré-endurecido: uma escolha confiável e econômica

Grau representativo: p20 (como 1.2738 / p20+ni).

Por que é a força principal?

Este é o nosso material mais comumente usado, especialmente em projetos de meio volume, com uma produção estimada de 50.000 a 500.000 moldes. A vantagem do P20 é que ele alcançou um equilíbrio muito bom entre força, desempenho de processamento (corte fácil) e custo.

Possui a dureza necessária (sobre o HRC 30-36) quando sai da fábrica, eliminando o processo subsequente de tratamento térmico, reduzindo bastante o ciclo de fabricação de moldes e reduzindo os custos.

Para a moldagem da maioria dos plásticos gerais (como PP, ABS, PS, PE, etc.), a resistência e a resistência do desgaste de P20 são totalmente suficientes. Pode -se dizer que é a opção padrão quando projetamos moldes padrão.

Aço endurecido: durabilidade final

Notas representativas: H13 (Hot Work Die Steel, como 1.2344), S136 / 420 Aço inoxidável (como 1.2083 / Stavax)

Por que você precisa disso?

Quando o projeto requer uma vida útil de mais de 1 milhão de moldes, ou o plástico usado é altamente abrasivo, ou o produto possui requisitos de brilho extremamente elevado e precisam ser usados em um ambiente corrosivo, o aço pré-endurecido P20 não é muito adequado.

H13: Após a extinção + temperamento, a dureza pode atingir a HRC 48-52, e a resistência ao desgaste e a resistência de alto impacto são extremamente excelentes. É a primeira escolha para plásticos altamente abrasivos e produção em massa. Mas é mais difícil processar e o custo é maior.
Aço inoxidável S136 / 420: Além da dureza e resistência ao desgaste, sua maior vantagem é a resistência à ferrugem. Ao fazer moldes para dispositivos médicos ou quando o ambiente de produção é úmido, o aço comum é propenso a enferrujar e afeta a qualidade da superfície do produto. O S136 resolve perfeitamente esse problema. Obviamente, o custo e a dificuldade de processamento também são correspondentemente mais altos.

Liga de alumínio: uma ferramenta de resposta rápida e protótipo

Grau representativo: 7075-T651 (alumínio aeroespacial)

A maior vantagem da liga de alumínio é sua velocidade de processamento extremamente rápida, que pode diminuir significativamente o ciclo de fabricação de moldes (às vezes em mais de 70%), e o custo é muito menor que o aço. Ligas de alumínio de alta resistência, como7075-T651 são suficientes para atender às necessidades de pequena escalaProdução de teste ou verificação de protótipo.

Onde é usado?

Para prova (verificação de protótipo) ou produção em pequena escala (geralmente menos de 10.000 moldes). Se você está com pressa de ver a coisa real ou precisar apenas de alguns milhares de partes, o uso de moldes de alumínio é o mais rápido e o custo-efetivo. Mas! Não é resistente ao desgaste e tem uma vida curta. Para plásticos ligeiramente abrasivos ou requisitos de produção um pouco mais altos, a precisão dimensional e a qualidade da superfície são reduzidas.

"Em moldes de moldagem de inserção, a cavidade e as inserções do núcleo são os componentes do núcleo que suportam alta pressão e alta temperatura, e aços especiais de mofo, como H13 (aço quente de trabalho) ou P20 (aço pré-endurecido) deve ser usado. Se você não tiver certeza de que o material é mais adequado, que você se solte para que mais se sinta que você se solte e, como a mais, a mais que se solte e que se sinta a mais que se sinta a mais que se sinta a mais que se sinta, a mais que se sinta a mais que se sinta, a mais que se sinta a mais.

Perguntas frequentes - Responda a todas as suas perguntas sobre a seleção de materiais

Pergunta 1: Insira a moldagem vs. Overmolding: Qual é a diferença na seleção de materiais?

A diferença central são as diferentes coisas que estão sendo cobertas.

Inserir moldagem: a parte que é inserida, chamamos de inserção, geralmente uma peça de metal ou cerâmica. Nesse momento, o que mais estamos preocupados é que, quando a peça sofre mudanças quentes e frias, a inserção de metal/cerâmica e o plástico injetado posteriormente têm graus muito diferentes de expansão e contração térmica. Se o design não for bom, a articulação poderá soltar ou rachar. Portanto, ao projetar a inserção, você precisa usar uma estrutura de barb, orifício ou ranhura para que o plástico subsequente possa realmente segurá -lo.
Overmolding: Também pode ser chamado de moldagem de injeção secundária. Aqui, a maior diferença entre a moldagem excessiva e a inserção é que o objeto coberto geralmente é outra parte plástica pré-fabricada (substrato). Neste momento, o mais crítico é escolher os materiais para ver se os dois plásticos correspondem. Eles podem ficar juntos? Eles vão se separar? Eles vão enfraquecer um ao outro ao longo do tempo? Estes devem ser avaliados. Por exemplo, em uma alça de borracha macia, o plástico rígido interno geralmente é ABS ou PC, e o revestimento externo escolherá materiais como TPE ou TPU que estão firmemente ligados.

Pergunta 2: Como devo escolher materiais para o meu projeto de moldagem de inserção?

Agora, deixe -me responder a chave para a seleção de material para inserir moldagem, que é a base em nosso guia de design de moldagem de inserção:

Primeiro, temos que descobrir qual é o papel da inserção? É para transmitir eletricidade, forçar a força, ser usado como um orifício de parafuso ou outra coisa. Isso determina diretamente se você escolhe metais como cobre, aço, aço inoxidável ou outras inserções especiais.
Então, o ambiente operacional da peça é muito importante. Será exposto a produtos químicos, altas temperaturas contínuas ou requer biocompatibilidade de nível médico? Essas condições limitarão a escolha de plásticos e inserções, como PPs resistentes a produtos químicos ou espreita de nível médico.
Nunca ignore a saída. Isso determina o investimento em mofo aço. É mais econômico usar aço H13 para projetos de alto volume e alta precisão, e é mais prático usar aço P20 para produção de teste em pequena escala.

Pergunta 3: Qual material é usado na moldagem?

O termo "material de moldagem" é um pouco claro. A chave depende do que você significa especificamente:

Se você está perguntando sobre a própria parte plástica moldada final: existem muitas opções. Pode -se dizer que existem dezenas ou centenas de plásticos comuns que podem ser usados. A escolha específica depende do objetivo do produto, da força necessária, da resistência ao calor, dos requisitos de aparência, etc. ABS, PP, PC são todos os tipos muito usados.
Mas se você estiver perguntando sobre o próprio molde usado para fazer peças de plástico: o material é completamente diferente. Utilizamos principalmente aço de alta resistência resistente e resistente ao desgaste (como aço de molde tratado térmico, como P20 e H13) para fazer moldes, para que eles possam suportar a alta pressão, alta temperatura e desgaste repetido do processo de moldagem por injeção.

Resumo

Para inserir moldagem, conheço uma chave: se você quiser fazê -lo bem, o material certo é a base! Isso não é tão simples quanto entender os requisitos das peças. A chave é que você deve prever completamente: que tipo de interação ocorrerá entre plástico, inserção e mofo? Apenas porEscolhendo a combinação de material certaSeu design pode ser transformado com sucesso em um produto estável e confiável. Esta etapa da tomada de decisão é realmente importante.

Não hesite, tome medidas!

Você ainda está preocupado com a combinação firmemente de metal e plástico, mas tem medo de problemas de montagem? Não deixe que a seleção complexa de material segure o projeto!

A equipe JS faz isso!Temos muito experiência em propriedades materiais e design de mofo e especializamos em resolver esses problemas.

Basta jogar seus desenhos, idéias ou amostras de design!Entre em contato conosco para falar sobre os desafios que você encontra.

Prometemos: depois de receber suas informações, avaliarei cuidadosamente suas necessidades e adaptarei um plano de material e completarei as soluções de moldagem para inserir para você dentro de 1 a 3 dias úteis.

Certifique -se de que seu projeto tenha uma direção clara desde o início para evitar riscos posteriores. Vamos conversar agora e vamos ajudá -lo a conseguir seu projeto sem problemas!

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