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我设计了一个需要将黄铜螺母牢固地嵌入尼龙壳中的零件。我精心选择了黄铜和尼龙，我觉得材料本身还不错。但是你知道吗？如果用来使其错误的模具材料，则整个项目可能仍会失败。

这就是为什么我们依靠插入成型过程来制作复杂耐用的零件每天。简而言之，它是要提前放置金属零件或其他材料的插入物，然后在注射成型过程中直接用塑料覆盖以形成不可分割的整体。

这样做的好处是：金属和塑料是真正的整合，从根本上避免了松动或掉落插入物的风险。零件更强，尺寸更准确，设计空间更大。特别是对于诸如汽车核心组件或医疗设备之类的关键地方，这种一体式成型的可靠性是很难的。

该过程成功或失败的关键是选择正确的材料。一个真正完美的插入成型部分来自插入，塑料和霉菌的三种材料的和谐共生。

核心答案的快速参考表：

材料类别	中心角色	共同的选择
插入物	提供诸如强度，电导率，螺纹和密封之类的关键功能。	黄铜，不锈钢，铝，陶瓷。
塑料	提供形状，绝缘，轻巧和外观。	ABS，尼龙（PA），PC，PEEK（高性能）。
模具	在注射成型过程中耐用高温和高压，准确地塑造最终部分形状。	P20钢固化钢，H13淬火钢。

在本文中，我们将重点介绍这三种关键材料的选择：

• 我们将深入探索，插入到底是什么？
• 共享有关材料选择的实用建议，以插入成型。
• 最后揭示了一个专业的问题：什么材料用于使霉菌/核心的腔和核心？

为什么本指南值得您参考？ JS材料科学和霉菌专家的承诺

在JS，我们每天处理材料，尤其是插入成型过程中的三个关键火枪手，插入，塑料和霉菌钢。

• 这不仅仅是说话。例如，由于插入和塑料的热膨胀和收缩之间的不匹配，我们个人经历了成品破裂的困难问题，最终通过调整材料组合来解决。
• 我们还通过选择特定的高强度模具，帮助客户将插入注射模具的寿命延长了近三分之一。

我们知道黄铜的电导率和容易处理的重要性，我们还弄清楚了塑料的高性能窥视可以在高温下粘附在不锈钢上。更重要的是，我们了解如何根据项目是短期证明还是长期的批量生产来决定使用具有成本效益的P20钢模具还是更耐用但更昂贵的H13钢模具。这些决定直接影响零件的最终质量和您的生产成本。

“这些实用的经历不是空的。

根据这些真实的项目经验总结了本指南。我们希望帮助您避免陷入困境，并做出更可靠的选择。

第1部分：插入材料 - 零件的功能核心

插入物是当我们执行塑料插入成型时预先位置的核心部分。它决定了最后一部分的最关键功能，是导电的，强力还是密封？选择哪些插入取决于您希望该零件最终实现的功能。

金属插入物：加工材料的主要力量

• 黄铜：这是我们最常使用的。它具有良好的电导率，不容易生锈，易于处理（易于转动和钻孔），并且可以匹配各种塑料。因此，对于联系人需要是导电或螺纹插件（例如螺母和螺柱），选择黄铜基本上是一个不错的选择。
• 不锈钢：当零件需要抵抗力和浓烈的腐蚀，或者需要直接接触人体，甚至需要处理恶劣的户外环境（例如RV插入式成型溶液中的关键组件）时，不锈钢是我们的首选。它足够困难，足够耐用，并且足够干净。
• 铝：如果部分需要轻巧，并且需要快速散发热量，则铝非常合适。由于其轻重，它也会迅速进行热量，但是当然，它的强度比钢弱。
• 碳钢：最难，最便宜的。但是有一个缺陷：它喜欢生锈。因此，使用时在进行进一步处理之前，它必须配备电镀或涂料保护。

非金属插入物：处理独特问题的专家

• 陶瓷：使用需要绝缘的地方，没有电能会泄漏或特别耐磨。例如，某种程度的电子零件或耐磨性密封。
• 其他塑料/聚合物：有时我们必须用塑料包装来制作塑料。例如，最初创建一个刚性的塑料组件，然后用软胶水（例如防滑手柄层）覆盖它，然后内部硬塑料组件变成插入物。这对于两种彩色注射成型或软胶组合非常常见。
• 电路板（PCB）：它在电子场中太宽。它是直接将整个电路板用作插入物，将其放入模具中，然后用塑料将其封装以创建外壳。可以一步一步完成，简单可靠。

老实说，模具中的核心小部分不能仅仅通过感觉制成。从我的项目的数据中，黄铜是最常用的，占60％至70％的占最常用的占60％至70％。在医疗行业或特别苛刻的环境中，不锈钢成为主人公，约占20％。至于铝和陶瓷，尽管使用量较少，但它们被用于零件需要特别轻或绝缘的地方。

“如果您碰巧拥有这种插入成型项目，让我们一起看一下图纸，讨论该部分的核心问题是解决什么，以便我们可以决定哪种材料最合适。在JS，我们的团队每天都会考虑这些材料的匹配和应用。”

第2部分：塑料材料 - 部分形状和保护层

插入物周围的包裹塑料（封装树脂）具有双重作用：它必须能够通过注射成型过程的高温和高压测试，它还必须有助于使零件强大，耐用并最终根据需要执行。我们JS工程师每天使用这些材料。选择合适塑料的关键是要记住插入匹配，零件功能和成本控制。

在日常生活中找到应用的关键工程塑料如下：

• ABS：它的总体力量非常好！它具有良好的冲击力，并且产生的产品表面看起来不错。最重要的是，价格相对较低，尤其没有担忧。因此，我们想将其应用于消费电子套管，工具手柄等的制造过程中，并且在金属插件（例如黄铜）中也可以很好地发挥作用。
• 尼龙（PA）：最引人注目的特性是它具有耐磨性，强壮且也具有各种化学物质对腐蚀的抗性。这是极其艰难的，并且很容易破裂或破裂。它非常适合制造齿轮，轴承或某些结构零件那必须忍受力。在我们的插入业务中，尼龙材料占近30％的大部分。
• 聚碳酸酯（PC）：透明塑料的“冠军”！透明度，强度和韧性很高。因此，它是查看窗户或防护外壳的最佳材料，除了高强度外，还需要透明度。另一方面，在插入物的表面处理和整个注射成型过程方面，这是非常苛刻的，需要特别注意。

塑料类型	全球市场份额	热失真温度
腹肌	25％	90°C
尼龙（PA）	30％	80°C
聚碳酸酯（PC）	20％	130°C
窥视	<5％	260°C
ULTEM（PEI）	8％	200°C
TPE/TPU	12％	90°C

注意：数据源自国际行业的报告，市场份额反映了2022 - 2023年插入成型塑料的全球市场份额。热变形温度是基于ISO 75标准的典型值。

高性能工程塑料

• PEEK：它可以承受约300度的高温，化学物质不会影响它，并且其机械性能很高。尽管成本很高，但无法在航空航天和医疗植入物等领域代替。
• ULTEM（PEI）：与窥视，耐热和尺寸稳定，更容易处理的性能相对可比，并且成本较低。它们被广泛用于医疗灭菌零件和在高温下运行的电子连接器。

弹性体材料（TPE/TPU）：

热塑性弹性体（TPE/TPU）：该化合物提供柔软的触摸和弹性，通常用于密封和手柄等产品中。虽然在过度使用中更常见，它还可以在插入成型中产生出色的表面涂料效应。

在插入成型注射中，尼龙和聚碳酸酯占我们应用的70％（尼龙占30％），两者都具有韧性，耐磨性和透明度。尽管Peek/Ultem占少于5％，但它是极端环境的救星，但在诸如航空空间和医疗之间的极端环境的救助是在塑料中取得的范围。我们将利用我们的实践经验来选择最佳材料。”

第3部分：模具材料 - 成型所有东西的基础

您询问通常用于腔和核心插入物的材料。这是一个非常好的问题！因为您选择的材料与可以使用模具多长时间，生产成本以及最终产品的质量直接相关。最后，您选择的材料仍然取决于当前项目的特定需求：

预先硬化的钢：可靠且经济的选择

代表性等级：P20（例如1.2738 / p20+Ni）。

为什么是主要力量？

这是我们最常用的材料，特别是在中型项目中，估计产量为50,000至500,000霉菌。 P20的优势在于，它在强度，处理性能（易于削减）和成本之间取得了很好的平衡。

当它离开工厂时，它具有所需的硬度（大约是HRC 30-36），消除了随后的热处理过程，大大缩短了模具制造周期并降低了成本。

对于大多数一般塑料（例如PP，ABS，PS，PE等）的成型，P20的耐磨性和韧性就足够了。可以说，当我们设计标准模具时，这是默认选项。

硬化钢：最终耐用性

代表性等级：H13（热工作钢，例如1.2344），S136 / 420不锈钢（例如1.2083 / stavax）

你为什么需要它？

当该项目需要超过100万种模具的霉菌寿命，或者所使用的塑料具有高度磨蚀性，或者产品在腐蚀性环境中需要使用极高的表面光泽需求器，则预先硬化的钢P20不太合适。

• H13：淬灭 +回火后，硬度可以达到HRC 48-52，并且耐磨性和高冲击力的性能非常出色。这是高度磨料塑料和批量生产的首选。但是处理更难，成本更高。
• S136 / 420不锈钢：除了硬度和耐磨性外，其最大的优势是抗恶劣。在制作医疗设备或生产环境时，普通钢很容易生锈，并且会影响产品的表面质量。 S136完美解决了这个问题。当然，成本和处理难度也相应地更高。

铝合金：快速响应和原型工具

代表等级：7075-T651（航空航天铝）

铝合金的最大优势是其非常快速的处理速度，这可能会大大缩短霉菌制造周期（有时超过70％），并且成本远低于钢。高强度的铝合金，例如7075-T651足以满足小规模的需求试验生产或原型验证。

它在哪里使用？

用于校对（原型验证）或小规模生产（通常少于10,000个模具）。如果您急于看到真实的东西，或者只需要几千个零件，那么使用铝模具是最快，最具成本效益的。但！它不耐磨损，寿命很短。对于略微磨料的塑料或稍高的生产要求，尺寸的准确性和表面质量降低。

在插入式成型模具中，腔和核心插入物是承受高压和高温的核心组件，并且必须使用特殊的模具钢（例如H13（热工作钢）或P20（预先固定的钢）（预先硬化的钢）。如果您不确定哪种材料最合适，则可以自由地与我们交谈。

常见问题 - 回答有关材料选择的所有问题

问题1：插入成型与过度插入：材料选择有什么区别？

核心区别在于所涵盖的不同事物。 ​​

• 插入成型：所插入的部分，我们称之为插入物，通常是金属或陶瓷部分。目前，我们最担心的是，当零件发生冷热变化时，金属/陶瓷插入物和注射的塑料后来具有非常不同的热膨胀和收缩。如果设计不好，则可能会松开或破裂。因此，在设计插入物时，您需要使用倒钩，孔或凹槽结构，以便随后的塑料真正容纳它。
• 过度：它也可以称为次级注射成型。在这里，过量和插入成型之间的最大区别是，覆盖的物体通常是另一个预制的塑料部分（基板）。目前，最关键的是选择材料以查看两种塑料是否匹配。他们可以粘在一起吗？他们会分开吗？他们会随着时间的流逝而互相削弱吗？这些必须进行评估。例如，在软橡胶手柄中，硬塑料内部通常是ABS或PC，外涂层将选择牢固粘合的TPE或TPU之类的材料。

问题2：我应该如何为插入成型项目选择材料？

现在，让我回答您的材料选择以插入成型的关键，这是我们插入成型设计指南的基础：

• 首先，我们必须弄清楚该插入的作用是什么？是要发射电力，携带力，用作螺旋孔还是其他东西。这直接确定您是选择铜，钢，不锈钢还是其他特殊插入物等金属。
• 然后，零件的操作环境非常重要。它会暴露于化学物质，连续的高温或需要医学级生物相容性吗？这些条件将限制塑料和插入物的选择，例如耐化学的PPS或医学级PEEK。
• 永远不要忽略输出。这决定了对模具钢的投资。将H13钢用于大容量和高精度项目更具成本效益，并且使用P20钢进行小规模的试验生产更为实用。

问题3：模制中使用了哪种材料？

术语“成型材料”有点不清楚。关键取决于您具体的含义：

• 如果您询问最终模制塑料部分本身：有很多选择。可以说，可以使用数十种或数百种常见的塑料。特定的选择取决于产品的目的，所需的强度，耐热性，外观要求等。ABS，PP，PC都是非常常用的类型。
• 但是，如果您询问用于制作塑料部位的模具本身：材料完全不同。我们主要使用非常硬和耐磨的高强度钢（例如经过热处理的霉菌钢（例如P20和H13））制作模具，以便它们可以承受高压，高温和注射成型过程的重复磨损。

概括

对于插入成型，我知道一个钥匙：如果您想做得很好，正确的材料就是基础！这不像理解零件的要求那样简单。关键是您必须充分预测：塑料，插入和霉菌之间会发生什么样的相互作用？仅由选择正确的材料组合您的设计能否成功地变成稳定且可靠的产品。决策的这一步骤确实很重要。

不要犹豫，采取行动！

您是否仍然担心如何将金属和塑料牢固地结合在一起，但害怕组装麻烦？不要让复杂的材料选择阻止项目！

JS团队这样做！我们在材料特性和霉菌设计方面非常有经验，并专门解决此类问题。

只需将您的设计图纸，想法或样品扔掉！与我们联系，讨论您遇到的挑战。

我们保证：收到您的信息后，我将仔细评估您的需求，并在1-3个工作日内为您定制实质性计划并完整插入成型解决方案。

确保您的项目从一开始就有明确的方向，以避免以后的风险。让我们现在谈谈，让我们帮助您顺利地汇总您的项目！

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