성형 vs. 오버 몬딩 대 공동 홀딩 삽입 : 포괄적 인 가이드

소개

복잡한 현대 제조 세계에서 제품 설계는 종종 여러 재료 나 부품을 단일 응집력 단위로 통합해야합니다. 이는 기능과 미학을 향상시킬뿐만 아니라 조립을 간소화하고 전반적인 생산 비용을 줄일 수 있습니다. 플라스틱 부품과 관련 하여이 통합을 달성 할 수있는 능력으로 3 개의 고급 사출 성형 기술이 두드러집니다. 성형을 삽입하십시오 ,,, 오버 몰딩 , 그리고 공동 홀딩 .

세 가지 프로세스는 모두 사출 성형의 기본 원칙을 활용하지만 방법론, 재료 조합, 응용 프로그램 및 제공하는 이점이 크게 다릅니다. 이러한 차이를 이해하는 것은 엔지니어, 디자이너 및 제조업체 모두에게 특정 프로젝트 요구 사항에 대한 최적의 프로세스를 선택하는 데 중요합니다. 올바른 기술을 선택하는 데 실수는 재료 비 호환성 문제, 비용 증가, 부품 성능 손상 또는 복잡한 2 차 작업으로 이어질 수 있습니다.

이 포괄적 인 가이드는 이러한 정교한 성형 프로세스 각각을 조사하여 고유 한 특성을 설명하고, 일반적으로 사용되는 재료를 자세히 설명하고, 산업 간의 다양한 응용 프로그램을 탐색하며, 각각의 장점과 단점을 요약 할 것입니다.

성형을 삽입하십시오

삽입 몰딩은 인서트로 알려진 사전 형성 된 구성 요소가 금형 공동에 배치 된 다음 플라스틱 재료가 주입되는 매우 다양한 사출 성형 공정입니다. 녹은 플라스틱은 삽입물과의 캡슐화 또는 캡슐화를 굳히고 단일의 통합 부품을 효과적으로 만듭니다. 삽입은 최종 성형 제품의 필수, 기능적 또는 구조적 요소가됩니다.

프로세스 개요

삽입 몰딩 프로세스에는 일반적으로 다음 단계가 포함됩니다.

1. 준비 삽입 : 금속, 세라믹 또는 미리 보급 된 플라스틱 부품과 같은 다양한 재료로 만들 수있는 인서트가 준비됩니다. 여기에는 개선 된 결합이 필요한 경우 청소, 예열 또는 접착제/프라이머 적용이 포함될 수 있습니다.

2. 배치 삽입 : 제조 된 인서트는 금형 공동 내에 정확하게 위치된다. 이는 저용량 제작 또는보다 일반적으로 로봇 암, 픽 앤 플레이스 유닛 또는 전문 공급 시스템을 사용하여 정확하고 반복 가능한 배치를 위해 수동으로 수행 할 수 있습니다.

3. 곰팡이 클램핑 : 인서트가 제자리에 있으면 금형 반쪽이 서로 단단히 고정됩니다.

4. 재료 주입 : 용융 플라스틱 (열가소성 또는 써모 세트)은 금형 공동으로 고압으로 주입하여 주위를 흘러 삽입하여 캡슐화합니다. 재료는 모든 공간을 채우고 인서트와 함께 강한 본드 또는 기계식 잠금을 만듭니다.

5. 냉각 및 응고 : 플라스틱 재료는 삽입물 주위를 식히고 굳어지며 금형 공동의 모양을 취합니다.

6. 방출: 금형이 열리고 통합 삽입물이 포함 된 완성 된 부분이 배출됩니다.

일반적으로 사용되는 재료

삽입 몰딩은 인서트 및 오버 몰링 재료 모두에 대한 광범위한 재료와 호환됩니다.

• 인서트 :

  • 궤조: 황동, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 구리 (예 : 나사산 인서트, 핀, 접점, 샤프트). 이들은 강도, 전도도 또는 내마모성을 제공합니다.

  • 플라스틱 : 기타 사전 보급 플라스틱 구성 요소 (예 : 필터, 렌즈, 기어).

  • 도예: 특정 전기 또는 열 특성의 경우.

  • 유리: 렌즈 또는 광학 성분의 경우.

  • 전자 구성 요소 : PCB, 센서, 커넥터.

• 성형 재료 (플라스틱)의 경우 :

  • 열가소성증 : ABS, PC, 나일론 (PA), PBT, PP, PE, PEEK, PSU. 선택은 필요한 강도, 온도 저항, 화학 저항 및 미적 특성에 따라 다릅니다.

  • 써모스터 셋 : 덜 일반적이지만 내열성 또는 화학적 불활성이 중요한 특정 고성능 적용에 사용됩니다.

응용 프로그램

삽입 몰딩은 다양한 제품을 위해 수많은 산업에서 널리 사용됩니다.

• 전자 구성 요소 : 커넥터, 스위치, 센서, 회로 보드 캡슐화, 솔레노이드, 터미널 블록, 종종 금속 핀 또는 리드를 플라스틱 하우징에 통합합니다.

• 의료 기기 : 수술기구 (금속 블레이드 또는 팁을 플라스틱 핸들에 통합), 진단 장비 부품, 유체 커넥터, 전자 의료 기기의 하우징.

• 자동차 부품 : 부싱, 베어링, 기어, 전자 하우징, 스위치, 대시 보드 구성 요소, 종종 내구성 또는 기능을 위해 금속 인서트를 통합합니다.

• 소비자 전자 장치 : 버튼, 손잡이, 핸들, 핸드 헬드 장치 용 하우징, 금속 접점 또는 구조 요소를 통합합니다.

• 산업 구성 요소 : 금속 허브가있는 임펠러, 나사산 삽입물이있는 제어 손잡이, 여과 시스템.

장점

• 부분 강도 및 내구성 향상 : 금속 인서트는 플라스틱 부품의 구조적 무결성, 내마모성 및 실 강도를 크게 향상시킵니다.

• 조립 시간 및 비용 절감 : 여러 구성 요소를 단일 성형 단계에 통합함으로써 2 차 어셈블리 작업 (나사, 접착 또는 용접 등)이 제거되거나 크게 줄어들어 상당한 노동력과 비용 절감을 초래합니다.

• 향상된 기능 : 다른 재료의 특성을 조합 할 수 있습니다 (예 : 플라스틱의 경량 또는 단열 특성과 금속의 강도).

• 소형 디자인 : 더 작고 통합 된 부품을 생성 할 수있게되며, 이는 전자 및 의료 기기의 소형화에 중요합니다.

• 대량 생산에 대한 비용 효율성 : 초기 툴링 비용은 중간 정도가 될 수 있지만, 대량의 효율성은 매우 경제적입니다.

단점

• 성형 중 손상 삽입 가능성 : 섬세하거나 얇은 삽입물은 주입 된 용융 플라스틱의 고압에 의해 구부러 지거나 변형되거나 손상 될 수 있습니다.

• 제한된 설계 유연성 (인서트 용) : 인서트 자체의 설계는 성형 공정을 견딜 수있을 정도로 강력해야합니다. 회전 또는 풀 아웃을 방지하는 기능 (예 : Knurls, Undercuts)을 삽입 설계에 통합해야합니다.

• 준비 및 배치 복잡성 삽입 : 복잡하거나 매우 작은 인서트의 경우 수동 배치는 느리고 비쌀 수 있습니다. 자동화 시스템에는 상당한 초기 투자 및 설정 시간이 필요합니다.

• 툴링 복잡성 및 비용 증가 : 금형은 주입 중에 인서트를 제자리에 정밀하게 고정시키기 위해 기능으로 설계되어야하며, 간단한 사출 금형에 비해 곰팡이 설계 및 제조 비용이 증가 할 수 있습니다.

• 재료 호환성 고려 사항 : 특히 응력 또는 온도 변동에서 느슨하게 또는 박리를 방지하기 위해 삽입과 플라스틱 사이의 적절한 접착력 또는 기계식 잠금 장치를 보장해야합니다.

오버 몰딩

오버 몰딩은 하나의 재료 (오버 몰 재료)의 층이 기존의 사전 형성 된 부분 (기판 또는 첫 번째 샷)에 걸쳐 성형되는 사출 성형 공정입니다. 이 프로세스는 다른 표면에 별개의 재료 특성을 가진 단일 통합 구성 요소를 생성하여 종종 미학, 인체 공학 또는 기능을 향상시킵니다. 인서트가 별도의 구성 요소 인 삽입 몰딩과 달리, 오버 몰딩에서, 기판 자체는 일반적으로 이미 성형 된 플라스틱 부품입니다.

프로세스 개요

다양한 방법을 통해 오버 몰화를 달성 할 수 있지만 핵심 원칙에는 두 개 이상의 별개의 성형 단계가 포함됩니다.

1. 기판 (첫 번째 샷) 성형 : 기본 부분 또는 기판은 강성 재료 (예 : ABS, PC, 나일론)를 사용하여 주입 성형됩니다. 이 부분은 냉각되고 굳어 질 수 있습니다.

2. 기판 전달 :

   • 2 샷 (멀티 샷) 오버 몰딩 : 고도로 자동화 된 공정에서, 기판 부분은 금형에 남아 있거나 동일한 특수 멀티 샷 성형 기계 내에서 제 2 캐비티로 회전된다. 이것은 대량 생산을위한 가장 효율적인 방법입니다.

   • 오버 몰딩 삽입 (수동 또는 로봇) : 덜 복잡한 형상 또는 낮은 볼륨의 경우, 완성 된 기판 부분은 수동 또는 로봇 적으로 하나의 금형 (또는 성형 기계)에서 오버 몰드 재료가 주입되는 두 번째 금형 (또는 동일한 기계의 다른 캐비티)으로 전송됩니다.

3. 오버 몰드 재료 주입 : 두 번째, 종종 더 부드럽거나 유연한 재료 (예 : TPE, TPU)를 제 2 공동에 주입하여 전달 된 기판의 특정 영역으로 흘러 흐르고 결합됩니다.

4. 냉각 및 응고 : 오버 몰드 재료는 냉각되고 굳어져 기판과 강한 화학적 또는 기계적 결합을 형성합니다.

5. 방출: 완성 된 과잉 모드 부분은 금형에서 배출됩니다.

일반적으로 사용되는 재료

재료의 선택은 적절한 접착력, 원하는 미학 및 기능적 성능을 보장하기 위해 오버 모딩에서 중요합니다.

• 기판 (첫 번째 샷)의 경우 : 일반적으로 구조적 무결성을 제공하는 강성 열가소성. 일반적인 선택에는 다음이 포함됩니다.

  • ABS (아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌)

  • 폴리 카보네이트 (PC)

  • 나일론 (PA)

  • 폴리 프로필렌 (PP)

  • 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)

  • 아크릴 (PMMA)

• 오버 몰드 (두 번째 샷)의 경우 : 종종 기질과 잘 결합하는 더 부드러운, 엘라스토머 또는 미적으로 별개의 물질. 일반적인 선택에는 다음이 포함됩니다.

  • 열가소성 엘라스토머 (TPES) : TPU (열가소성 폴리 우레탄), TPV (Thermoplastic vulcanizates), COP (Copolyester Elastomers) 등을 포함한 광범위한 클래스. 이들은 소프트 터치, 그립, 밀봉 또는 진동 댐핑 특성을 제공합니다.

  • 열가소성 폴리 우레탄 (TPU) : 많은 단단한 플라스틱에 대한 우수한 내마모성, 탄력성 및 우수한 접착력.

  • 폴리 프로필렌 (PP) 또는 폴리에틸렌 (PE)의 더 부드러운 등급 : 고무 같은 느낌없이 다른 질감이나 색상이 필요한 응용 분야.

  • 기타 플라스틱 : 때로는 두 번째 강성 플라스틱이 소프트 터치 요구 사항없이 다색 또는 다중 텍스트 효과에 대해 과도하게 고정됩니다.

응용 프로그램

오버 몰화는 다양한 산업 분야에서 제품에 가치, 기능 및 호소를 추가하기 위해 광범위하게 사용됩니다.

• 소프트 터치 그립 : 도구 핸들 (전동 공구, 수공구), 칫솔 손잡이, 면도기 그립, 스포츠 장비, 자동차 내부 그립 및 편안하고 미끄럼 방지 그립이 필요한 소비자 전자 제품 케이싱.

• 물개 및 개스킷 : 인클로저, 캡 또는 전자 장치에 통합 씰을 생성하여 물 또는 먼지 저항성을 제공하여 별도의 O 링 또는 개스킷이 필요하지 않습니다.

• 캡슐화 및 보호 : 영향, 수분 또는 화학 물질로부터 민감한 전자 성분, 의료 기기 또는 섬세한 메커니즘을 보호합니다.

• 진동 댐핑 : 더 부드러운 재료 통합을 통합하여 자동차 부품, 전자 장치 또는 기기 구성 요소의 충격 및 진동을 흡수합니다.

• 향상된 미학 : 개선 된 시각적 매력, 브랜딩 또는 촉각 차별화 (예 : 원격 제어의 대조적 인 컬러 버튼)를 위해 다색 또는 다 텍스타이 부품을 생성합니다.

• 의료 기기 : 수술 기기 손잡이, 환자 접촉 표면 및 유연한 튜브 커넥터.

장점

• 향상된 미학과 인체 공학 : 개선 된 촉각 느낌, 편안한 그립 및 멀티 컬러/텍스처 디자인으로 부품을 생성하여 사용자 경험과 제품 매력을 크게 향상시킵니다.

• 그립 및 비 슬립 특성 개선 : 젖은 경우에도 안전한 고정이 필요한 핸들 및 표면에 이상적입니다.

• 밀봉 기능 : 별도의 개스킷 또는 씰이 필요하지 않아 조립 단계와 잠재적 누출 경로를 줄여 비용 절감과 성능이 향상됩니다.

• 진동 및 충격 흡수 : 더 부드러운 오버 몰드 재료는 진동을 효과적으로 약화시키고 충격을 흡수하여 내부 구성 요소를 보호 할 수 있습니다.

• 디자인 자유 : 단일 샷 성형으로 인해 어렵거나 불가능한 복잡한 형상 및 기능적 통합이 가능합니다.

• 조립 비용 절감 : 여러 재료를 단일 프로세스에 통합함으로써 그립의 접착, 고정 또는 수동 조립과 같은 보조 작업이 최소화되거나 제거됩니다.

단점

• 재료 호환성 문제 : 기판과 오버 몰드 재료 사이의 강한 결합을 달성하는 것이 중요합니다. 양립 할 수없는 재료는 박리, 휘파선 또는 접착력 불량으로 이어질 수 있습니다. 신중한 재료 선택 및 때로는 화학적 결합제가 필요합니다.

• 박리 가능성 : 재료 호환성 또는 처리 조건이 최적화되지 않으면 오버 몰 층이 기판과 분리되어 부품의 무결성을 손상시킬 수 있습니다.

• 보다 복잡한 툴링 : 오버 몰딩 도구는 본질적으로 단일 샷 금형, 특히 2- 샷 시스템의 경우 초기 툴링 비용이 높아지고 리드 타임이 더 길어집니다.

• 더 긴 사이클 시간 (일부 방법의 경우) : 2 샷 오버 몰딩은 효율적이지만, 부품의 수동 전달과 관련된 방법은 단순한 사출 성형에 비해주기 시간을 크게 증가시킬 수 있습니다.

• 수축 차이 : 기판과 오버 몰드 재료 사이의 상이한 수축률은 최종 부분의 휘파선 또는 내부 응력을 초래할 수있다.

• 플래시 및 오염 문제 : 깨끗한 전달을 보장하고 제 2 캐비티로 첫 번째 재료를 플래시하는 것을 방지하려면 정확한 금형 설계 및 프로세스 제어가 필요합니다.

공동 홀딩 (멀티 샷 몰딩)

종종 멀티 샷 성형, 2 샷 성형 또는 다중 구성 요소 사출 성형이라고하는 공동 골드는 단일 성형주기 내에서 단일 금형으로 둘 이상의 다른 재료를 동시 또는 순차적으로 주입 할 수있는 고급 제조 공정입니다. 이 기술은 고도로 통합 된 다중 물질 부품을 생성하여 별도의 어셈블리 단계를 제거하고 단일 구성 요소 내에서 다양한 재료 특성을 갖는 복잡한 설계를 가능하게합니다.

프로세스 개요

공동 홀딩의 핵심은 여러 주입 장치와 종종 회전하는 플라 텐 또는 핵심이 장착 된 특수한 사출 성형기를 사용하는 데 있습니다.

1. 첫 번째 재료 주입 : 첫 번째 재료 (예를 들어, 강성 플라스틱)를 금형 공동의 일부에 주입하여 초기 부분 또는 기판을 형성합니다.

2. 금형 재구성/회전 :

   • 회전 플래 튼/코어 : 가장 일반적인 2 샷 시스템에서, 금형 코어 (또는 다중 공동을 포함하는 플라 텐)는 회전하여 부분적으로 성형 된 부분을 제 2 분사 장치에 제시합니다.

   • 코어 백/슬라이딩 코어 : 일부 시스템에서는 슬라이딩 코어 또는 코어 백 메커니즘이 이동하여 전체 금형을 회전시키지 않고 두 번째 재료에 대한 새로운 공동을 생성합니다.

3. 두 번째 재료 주입 : 첫 번째 재료는 여전히 곰팡이에 있지만 (때로는 여전히 따뜻함), 두 번째 재료 (예를 들어, 부드러운 TPE, 다른 컬러 플라스틱 또는 다른 기능성 플라스틱)가 새로 형성되거나 노출 된 공동에 주입되어 첫 번째 재료와 결합됩니다.

4. 후속 주사 (멀티 샷의 경우) : 3 개 이상의 재료가 필요한 부품의 경우이 공정은 추가 주입 장치 및 곰팡이 재구성으로 반복됩니다.

5. 냉각 및 응고 : 모든 재료는 단일 금형 내에서 시원하고 굳어집니다.

6. 방출: 완전히 형성되고 다중 물질 부분이 금형에서 배출됩니다.

공동 독점 유형

"공동 홀딩"은 광범위한 용어이지만 가장 두드러진 유형은 다음과 같습니다.

• 2 샷 몰딩 (2K 성형) : 이것은 동일한 기계와 곰팡이 내에서 순차적으로 주입 된 두 가지 다른 재료를 포함하는 가장 널리 퍼진 형태의 공동 홀딩 형태입니다. 소프트 터치 그립, 다색 미학 또는 통합 씰이있는 부품을 만드는 데 널리 사용됩니다.

• 다중 성분 성형 : 3 개 이상의 다른 재료를 포함하는 2 샷의 확장. 이를 위해서는 더 복잡한 기계 및 곰팡이 설계가 필요합니다.

• 공동 주입 성형 : 두 가지 (또는 그 이상) 재료가 주입되는 뚜렷한 유형 동시에 같은 게이트를 통해 종종 "샌드위치"구조를 만듭니다. 예를 들어, 코어 재료 (예 : 재활용 플라스틱)는 피부 물질 (예 : 미학 또는 특정 특성을위한 처녀 플라스틱)으로 둘러싸여 있습니다. 이것은 재료 절약 또는 고유 한 재료 그라디언트를 달성하는 데 탁월합니다.

• 오버 몰화 (공동 홀딩 형태) : 뚜렷한 응용으로 인해 별도로 논의되는 동안, 오버 몰딩은 부품을 제거하지 않고 멀티 샷 기계에서 수행 할 때 기술적으로 공동 홀딩의 형태입니다.

일반적으로 사용되는 재료

공동 홀딩은 방대한 배열의 재료 조합, 주로 열가소성 및 열가소성 엘라스토머를 허용합니다.

• 열가소성-무혈증 조합 :

  • 다른 색상 : 예를 들어, 다색 버튼 또는 키 캡의 경우 흰색으로 강성 ABS가있는 검은 색의 강성 ABS.

  • 다른 강성 : 예를 들어, 살아있는 힌지 또는 스냅 핏 기능을위한 약간 더 유연한 나일론을 갖는 구조적 골격을위한 강성 폴리 카보네이트.

  • 다른 속성 : 예를 들어, 하우징을위한 불투명 복근이있는 렌즈에 대한 명확한 아크릴.

• 열가소성-갑상선종 엘라스토머 (TPE) 조합 :

  • 이것은 소프트 터치 그립 (예 : 강성 PC 또는 소프트 TPE/TPU가있는 ABS), 통합 씰 또는 진동 감독 기능에서 매우 일반적입니다.

• 재료 호환성 : 공동 독창적 인 성공은 강한 접착력을 보장하고 박리를 방지하기 위해 선택된 재료 간의 화학적 및 물리적 호환성에 크게 의존합니다. 용융 온도, 점도 및 화학적 친화력과 같은 요인은 중요한 고려 사항입니다.

응용 프로그램

공동 홀딩은 다양한 부문에서 제품 설계에 혁명을 일으켜 기능성이 높고 미적으로 매력적인 구성 요소를 가능하게합니다.

• 다색 부품 : 키보드, 리모컨, 자동차 내부 버튼, 기기 제어 패널 및 장난감은 페인팅이나 보조 어셈블리없이 다양한 색상이 통합됩니다.

• 강성/촉각 구역이 다양한 부품 : 강성 코어와 소프트 터치 그립을 갖춘 전동 공구 핸들, 구조 및 인체 공학적 영역이있는 의료 기기 하우징, 단단하고 부드러운 텍스처 (예 : 대시 보드, 도어 패널)를 결합한 자동차 내부 구성 요소.

• 통합 기능이있는 복잡한 형상 :

  • 통합 된 물개 및 개스킷 : 전자 제품, 자동차 센서 또는 가정 기기의 별도의 밀봉 부품을 제거합니다.

  • 살아있는 힌지 : 단단한 부품 내에서 유연한 힌지 메커니즘을 만듭니다.

  • 캡슐화 : 강력한 외부 쉘로 섬세한 내부 전자 장치 또는 센서를 보호합니다.

  • 광학 구성 요소 : 투명 렌즈와 불투명 한 하우징을 결합합니다.

• 자동차 산업 : 내부 트림, 스티어링 휠 구성 요소, 제어 손잡이, Weatherstriping 및 미학, 느낌 및 기능을위한 여러 재료를 통합하는 미러 하우징.

• 의료 기기 : 외과

• 소비자 전자 장치 : 통합 된 소프트 터치 영역 또는 멀티 컬러 디자인이있는 휴대폰 케이싱, 웨어러블 장치, 헤드폰 및 게임 컨트롤러.

장점

• 더 큰 디자인 자유와 복잡성 : 설계자는 단일 구성 요소 내에서 매우 복잡한 형상과 다양한 재료 특성을 가진 부품을 만들 수 있으므로 혁신적인 제품 기능을 가능하게합니다.

• 기능 통합 : 여러 기능을 단일 부품 (예 : 구조, 그립, 씰, 색상)으로 결합하여 부품 수를 줄이고 재료 장비를 단순화합니다.

• 2 차 작업 제거 : 접착, 용접, 페인팅 또는 별도의 개스킷을 부착하는 것과 같은 화면 후 조립 단계의 필요성을 크게 줄이거 나 제거하여 상당한 노동 및 비용 절감으로 이어집니다.

• 부품 품질 및 성능 향상 : 재료 간의 강력하고 일관된 결합을 달성하여 성능 특성이 향상된 내구성 부품 (예 : 더 나은 밀봉, 개선 된 인체 공학)으로 이어집니다.

• 전체 사이클 시간 감소 (vs. 별도의 성형 및 어셈블리) : 기계주기 자체는 단일 샷보다 길 수 있지만 조립 단계를 제거하면 전체 생산 공정이 훨씬 빠르고 효율적입니다.

• 대량 생산에 대한 비용 효율성 : 초기 투자는 높지만 조립 감소 및 효율성 향상으로 인한 장기 절약은 대량 생산에 매우 경제적입니다.

단점

• 높은 툴링 비용 : 공동 홀딩을위한 금형은 매우 복잡하며 정확한 가공, 종종 여러 게이트 및 정교한 회전 또는 슬라이딩 메커니즘이 필요합니다. 이로 인해 단일 샷 금형에 비해 초기 툴링 비용이 상당히 높아집니다.

• 복잡한 프로세스 제어 : 최적의 결합 및 재료 흐름을 달성하려면 다중 주입 장치, 온도, 압력 및 곰팡이 움직임에 대한 정확한 제어가 필요합니다. 이를 위해서는 고도로 숙련 된 운영자와 고급 기계가 필요합니다.

• 재료 호환성 제약 조건 : 화학적으로 잘 결합하고 호환 가능한 처리 온도와 수축률을 갖는 재료를 선택하는 것은 중요하며 어려울 수 있습니다. 호환성이 좋지 않으면 박리, 휘파람 또는 스트레스로 이어집니다.

• 더 긴 개발주기 : 툴링 및 프로세스 설정의 복잡성으로 인해 초기 개발 및 프로토 타이핑 단계가 더 광범위 할 수 있습니다.

• 더 큰 기계 발자국 : 멀티 샷 기계는 일반적으로 표준 분사 성형기보다 크고 비싸다.

• 제한된 재료 조합 : 다재다능하지만 호환성 문제로 인해 모든 재료 조합이 가능하거나 실용적이지는 않습니다.

비교 테이블

차이점을 명확히하고 의사 결정을 돕기 위해 아래 표는 다양한 중요한 매개 변수에 걸쳐 삽입 몰딩, 오버 몰링 및 공동 홀딩의 나란히 비교를 제공합니다.

성형 공정을 선택할 때 고려해야 할 요소

인서트 성형, 오버 몰링 및 공동 방화 중 가장 적절한 성형 공정을 선택하는 것은 제품 성능, 제조 효율 및 전반적인 비용에 영향을 미치는 중요한 결정입니다. 특정 기술에 전념하기 전에 몇 가지 주요 요소에 대한 철저한 평가가 필수적입니다.

1. 부품 설계 및 복잡성

• 형상 및 통합 :

  • 몰딩 삽입 : 개별, 사전 형성 구성 요소 (종종 비 플라스틱, 금속 또는 전자 제품)를 플라스틱 부품에 통합해야 할 때 이상적입니다. 인서트의 모양을 금형에 단단히 고정하고 주입 압력을 견딜 수 있는지 고려하십시오.

  • 오버 몰딩 : 더 부드럽고, 더 인체 공학적 또는 미적으로 뚜렷한 층을 추가하는 데 가장 적합합니다. 기존 플라스틱 기판 . 오버 몰드 재료가 공기를 포획하거나 공극을 생성하지 않고 기판의 윤곽을 깨끗하게 흐를 수 있는지 평가하십시오.

  • 공동 홀딩 : 한 프로세스에서 여러 플라스틱 기반 재료를 직접 통합하기위한 최고의 설계 자유를 제공합니다. 복잡한 다색 기능, 통합 씰 또는 다양한 강성 영역이있는 부품에 탁월합니다.

• 치수 공차 : 모든 방법은 특히 다른 재료를 결합 할 때 재료 수축을 신중하게 고려해야합니다. 특히 공동 발형은 동시에 굳어지는 다중 재료로 인해 정확한 제어를 요구합니다.

• 기능 요구 사항 : 구성 요소의 각 부분에는 어떤 특정 속성이 필요합니까? 강도, 그립, 밀봉, 전기 전도도 또는 미학입니까? 이것은 재료 선택과 프로세스에 크게 영향을 미칩니다.

2. 재료 호환성

• 부착: 이것은 특히 오버 모딩 및 공동 홀딩에있어 가장 중요합니다. 선택된 재료는 시간이 지남에 따라 박리 또는 분리를 방지하기 위해 강력한 화학적 또는 기계적 결합을 형성해야합니다. 특정 재료 등급 및 호환성 (예 : PC 또는 나일론과의 결합을위한 특정 TPE 등급)을 연구합니다.

• 온도 처리 : 다른 재료의 용융 온도는 호환되어야합니다. 오버 몰화 및 공동 홀딩에서 두 번째 재료의 용융 온도가 너무 높아서 첫 번째 재료 (기판)를 손상 시키거나 변형시켜야합니다.

• 수축률 : 결합 된 재료 간의 수축률이 다르면 최종 부분에서 휘파람, 내부 응력 또는 열악한 차원 안정성이 발생할 수 있습니다. 엔지니어는 종종 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 이러한 문제를 예측하고 완화합니다.

3. 생산량

• 저용량에서 중간 규모 :

  • 성형 삽입 (수동 배치) : 자동 인서트 배치 비용이 정당화되지 않은 낮은 볼륨에 대해 실행 가능할 수 있습니다.

  • 오버 몰딩 (수동 전송) : 마찬가지로, 부품이 곰팡이로 수동으로 전송되면 인건비가 요인이되지만 생산량이 낮을 수 있습니다.

• 대량 :

  • 자동 삽입 몰딩 : 효율과 정밀도를 유지하기 위해 대량 삽입 성형에 필수적입니다.

  • 2 샷 (멀티 샷) 오버 모딩 및 공동 홀딩 : 이러한 프로세스는 특히 대량의 고효율 생산을 위해 설계되었습니다. 중요한 선결제 툴링 및 기계 투자는 수백만 부품에 걸쳐 상각되어 조각 당 매우 비용 효율적입니다.

4. 예산

• 초기 툴링 비용 :

  • 몰딩 삽입 : 금형이 인서트를 보호하기 위해 기능이 필요하기 때문에 일반적으로 보통에서 높습니다.

  • 오버 몰딩 : 특히 다중 카피티 또는 회전 금형의 경우 높습니다.

  • 공동 홀딩 : 멀티 샷 곰팡이와 특수 기계의 극심한 복잡성으로 인해 최고입니다.

• 기계 투자 : 공동 홀딩 및 통합 오버 몰딩에 필요한 멀티 샷 사출 성형기는 표준 기계보다 훨씬 비싸다.

• 파트 당 비용 : 고급 방법의 경우 초기 비용이 높지만 2 차 운영 (어셈블리, 페인팅, 밀봉)을 제거하면 대량 생산량의 배당 비용을 크게 줄여서 전반적인 비용을 절감 할 수 있습니다.

5. 성능 요구 사항

• 내구성과 수명 : 부품은 가혹한 환경, 반복적 인 사용 또는 특정 하중을 견딜 수 있어야합니까? 이것은 재료 선택과 재료 사이의 결합의 무결성에 영향을 미칩니다.

• 환경 적 요인 : 부품은 화학 물질, 자외선, 극한 온도 또는 수분에 노출됩니까? 재료 선택 및 결합 메커니즘은 이러한 조건을 설명해야합니다.

• 미학: 특정 모양, 느낌 또는 색상 조합이 제품의 시장 매력에 중요합니까? 통합 된 미적 특징을 전달할 때 과다 홀딩 및 공동 독창적 인 Excel.

• 인증/표준 : 의료 또는 자동차와 같은 산업의 경우 특정 재료 속성 및 제조 공정은 엄격한 규제 표준을 충족해야합니다.

6. 홀딩 후 작업 / 2 차 프로세스

• 이러한 고급 성형 기술을 선택하기위한 주요 드라이버 중 하나는 폴드 포스트 폴딩 어셈블리의 감소 또는 제거입니다.

  • 몰딩 삽입 : 패스너, 부싱 등의 조립을 줄입니다.

  • 오버 몰딩 및 공동 홀딩 : 그립의 수동 접착, 씰 조립 또는 다색 부품의 페인팅을 제거 할 수 있습니다.

• 성형 비용뿐만 아니라 2 차 운영과 관련된 노동, 장비 및 품질 관리를 고려하여 실제 "총 소유 비용"을 평가하십시오. 고급 성형에 대한 초기 투자가 높을수록 이러한 후속 비용을 크게 줄임으로써 종종 비용을 지불 할 수 있습니다.

사례 연구

각 성형 공정의 실제 적용 및 이점을 설명하기 위해 혁신적이고 효율적인 제품을 만들기 위해 인서트 몰딩, 오버 몰딩 및 공동 홀딩이 성공적으로 사용 된 실제 예제를 살펴 보겠습니다.

몰딩 삽입 : 전자 커넥터

도전: 신뢰할 수있는 USB-C 커넥터를 생산하는 데 필요한 소비자 전자 제품 제조업체. 커넥터는 전기 전도성 및 구조적 무결성을 위해 강력한 금속 핀을 필요로하며, 단열재와 장치와의 안전한 인터페이스를 제공하는 플라스틱 하우징에 완벽하게 통합되었습니다. 플라스틱 하우징에 개별 핀의 전통적인 조립은 느리고, 잘못 정렬되기 쉬웠으며, 수동 노동으로 인해 비용이 많이 들었습니다.

해결책: 회사는 선택했다 성형을 삽입하십시오 . 정밀-매치 된 황동 핀을 사전 형성 한 다음 자동으로 다중 경력 금형에 배치 하였다. 우수한 전기 절연 특성, 치수 안정성 및 고온 저항으로 선택된 용융 액정 중합체 (LCP)를 핀 주위에 주입 하였다.

결과: 이 프로세스는 하루에 수십만 명의 매우 일관되고 내구성이 뛰어나며 정확하게 정렬 된 USB-C 커넥터를 생성 할 수있었습니다. 황동 핀의 LCP와 Knurled 기능 사이의 강력한 기계식 잠금은 탁월한 풀 아웃 강도와 장기 신뢰성을 보장했습니다. 수동 핀 삽입을 제거하면 제조 비용과 조립 시간이 크게 줄어들면서 커넥터의 전반적인 품질과 소형화를 개선했습니다.

오버 몰딩 : 전동 공구 핸들

도전: 주요 전동 공구 회사는 무선 드릴의 인체 공학, 그립 및 사용자 편의를 향상시키는 것을 목표로했습니다. 단단한 ABS 플라스틱으로 만 만든 기존 손잡이는 손이 땀이 나거나 기름이 생기면 미끄러 워서 사용자의 피로와 잠재적 안전 문제로 이어졌습니다. 별도의 고무 그립을 추가하는 것은 추가 어셈블리 단계였으며 때로는 시간이 지남에 따라 접착제 고장이 발생했습니다.

해결책: 제조업체가 구현되었습니다 오버 몰딩 2 샷 사출 성형 공정 사용. 첫째, 구조적 핸들 본체는 내구성이 뛰어나고 강력한 ABS 플라스틱으로 성형되었습니다. 이 강성 "기판"은 동일한 성형 기계 내에서 제 2 공동으로 회전시켰다. 여기서, 부드러운 엘라스토머 열가소성 vulcanizate (TPV)를 ABS 핸들의 특정 영역에 주입하여 편안하고 슬립 그립을 형성했습니다.

결과: 과잉 핸드 핸들은 특히 까다로운 작업 환경에서 우수한 그립, 사용자 편의성을 크게 향상 시켰으며 안전성 향상을 제공했습니다. ABS와 TPV 사이의 화학적 및 기계적 결합은 우수한 접착력을 보장하여 장기간 중재 후에도 박리를 방지했습니다. 이 통합 솔루션은 별도의 그립 어셈블리가 필요하지 않아 제조 공정을 간소화하고 전반적인 생산 비용을 줄이면서 프리미엄 사용자 경험을 제공했습니다.

공동 홀딩 (멀티 샷 몰딩) : 자동차 내부 부품

도전: 자동차 공급 업체는 단단한 구조 기반, 소프트 터치 팔걸이 및 창 컨트롤을위한 독특한 색상 버튼을 포함하여 여러 기능과 미학을 통합하는 정교한 자동차 도어 패널 구성 요소를 생산하려고했습니다. 전통적으로 여기에는 여러 개의 별도 부품을 성형하고 조립하여 복잡한 공급망, 잠재적 인 장착 문제 및 인건비가 높아졌습니다.

해결책: 공급 업체는 채택했습니다 공동 홀딩 (멀티 샷 몰딩) 특수 3 샷 사출 성형기를 사용하여 프로세스.

1. Shot 1: 강성 유리로 채워진 폴리 프로필렌 (PP)을 주입하여 도어 패널의 구조적 골격 및 버튼의베이스를 형성 하였다.

2. Shot 2: 소프트 터치 열가소성 폴리 우레탄 (TPU)을 지정된 영역에 주입하여 편안한 팔걸이 표면 및 기타 인체 공학적 영역을 만듭니다.

3. Shot 3: 대조적 인 색상의 UV 안정화 된 ABS를 주입하여 뚜렷한 창 제어 버튼을 강성 PP베이스에 직접 형성 하였다.

결과: 이 고급 공동 홀딩 접근 방식은 단일 연속 프로세스에서 고도로 통합 된 다중 물질 도어 패널 구성 요소를 생산할 수있게했습니다. 재료와 색상 사이의 원활한 전환으로 탁월한 미학적 품질을 달성하면서 내구성있는 기계적 및 화학적 결합을 보장합니다. 다수의 어셈블리 단계의 부분적 수수 감소와 제거로 인해 상당한 비용 절감, 물류 복잡성이 줄었으며 자동차 내부의 전반적인 부분 품질 및 일관성이 향상되었습니다.

성형을 삽입하십시오 사전 형성, 종종 비 플라스틱, 구성 요소를 플라스틱 부분에 통합하는 데 탁월합니다. 주로 구조적 무결성, 전기 전도도를 향상 시키거나 특정 기능적 특징을 제공합니다. 전자 커넥터 또는 강화 기어와 같은 내구성이 뛰어나고 통합 된 구성 요소를 찾는 것입니다.

오버 몰딩 특히 강성 플라스틱 기판에 부드러운 재료를 적용 할 때 제품 인체 공학, 미학 및 사용자 상호 작용을 개선하는 데 빛납니다. 전동 공구의 소프트 터치 그립에서 전자 장치의 통합 씰에 이르기까지 편안함, 안전성 및 기능을 향상시킵니다.

공동 홀딩 (멀티 샷 몰딩) 단일 성형주기 내에서 다중 물질 통합의 정점을 나타냅니다. 여러 가지 색상, 다양한 강성 및 복잡한 통합 기능을 갖춘 복잡한 부품을 생성하기위한 비교할 수없는 설계 자유를 제공하며, 종종 대량 생산에서 전체 어셈블리 라인을 제거합니다.

궁극적으로, 이러한 강력한 사출 성형 공정 중에서 선택은 프로젝트의 특정 요구에 대한 신중한 평가에 달려 있습니다.

• 어떤 자료를 결합하고 있으며 그들의 특성은 무엇입니까?

• 어떤 수준의 설계 복잡성과 기능적 통합이 필요합니까?

• 예상 생산량은 얼마입니까?

• 예산 제약 조건은 무엇입니까?

• 최종 제품의 중요한 성능과 미적 요구 사항은 무엇입니까?
  

선택해야 할 일이 여전히 혼란 스러우면 당사에 연락하십시오 https://www.imtecmould.com/contact/ .