Što je Overmold?

Prelivanjem sam se počeo baviti prije otprilike dvanaest godina kada je mušterija ispustila kantu s ručkama odvijača na moj stol. TPE drške su se ljuštile poput mrtve kože. "Popravi ovo", rekao je. To je bio moj uvod u proces.

Prelijevanjem se jedna plastika stavlja preko druge. Obično meko preko tvrdog. TPE ili TPU sloj ide oko krute ABS ili najlonske jezgre. Rukohvat vaše bežične bušilice, mekani dio drške vaše četkice za zube, odbojnik na kućištu vašeg telefona. Sve preukalupljeno.

Koncept zvuči jednostavno. Ovrha nije.

Problem obveznica

Evo što vam nitko ne govori unaprijed. Dva materijala moraju se sviđati jedan drugome. Kemijski. Ako polaritet ne odgovara, dobit ćete ono što je kupac ispustio na moj stol. Dijelovi koji izgledaju dobro kad izađu iz tiska, a zatim se raspadnu tri tjedna kasnije kad ih netko doista upotrijebi.

PP radi sa SEBS-om. Imaju sličnu molekularnu strukturu. ABS i PC trebaju TPU ili posebno formuliran TPE. Najlon je noćna mora. Gledao sam kako inženjeri provode mjesece pokušavajući natjerati TPE da se zalijepi za staklo-najlon 66. Toplinski stabilizatori u najlonu uništavaju vezu. Mislite da ste ga birali, pošaljete pedeset tisuća dijelova, dva mjeseca kasnije dobijete poziv da ručke klize.

Imali smo program električnih alata koji je skrenuo u stranu jer je netko promijenio dobavljača najlona, ​​a da nikome nije rekao. Ista specifikacija na papiru. Različiti paketi aditiva. Nove stvari su imale više modifikatora utjecaja. Snaga veze pala je četrdeset posto.

Tehnički listovi materijala to vam ne govore. Jedini način da saznate je pokrenuti kombinaciju i testirati je.

Dva načina da to učinite

Većina trgovina vrši prelijevanje na jedan od dva načina.

Odaberi-i-mjesto je jeftina opcija. Oblikujete podlogu u jednoj preši, izvlačite dijelove, stavljate ih u kutije, prenosite ih do druge preše, stavljate ih u drugi alat, pucate u kalup. Jednostavan alat. Standardne preše. Ali potreban vam je operater koji cijeli dan utovaruje dijelove. I supstrat je hladan kada snimate drugi materijal. To šteti vezi.

Imali smo medicinski program koji je izvodio izbor-i-mjesto. Dobro je radio ljeti. Došla je zima, temperatura u radnji pala je na 60 stupnjeva, dijelovi su počeli padati na testovima guljenja. Hladna podloga nije davala molekulama TPE-a ništa za što bi se uhvatile. Morao sam dodati stanicu za predgrijanje. Još jedan korak, još jedna stvar koju treba pogriješiti.

Two-shot koristi rotirajuću ploču ili prijenosni sustav za pomicanje podloge iz šupljine A u šupljinu B dok je još topla. Jedan stroj, jedan ciklus, bolja veza. Ali alat košta tri puta više i potrebna vam je specijalizirana oprema. Imamo Engel od 400 tona s rotirajućom pločom. Taj je stroj stajao osam mjeseci prije nego što smo pronašli dovoljno volumena da ga opravdamo.

Točka križanja ovisi o vašoj radnoj stopi i godišnjem obujmu. Vidio sam kako se programi okreću s odabira-i-mjesta na dva-snimka i natrag kada je korisnik revidirao svoju prognozu.

Kad se stisak oljušti

Odljepljivanje TPE-a je najčešći način kvara. Mekani materijal propušta podlogu. Ponekad se to događa postupno na rubovima. Ponekad cijeli stisak sklizne u jednom komadu.

Uzroci:

Vlaga u podlozi. Najlon je higroskopan. Izvlači vodu iz zraka. Ako ga ne osušite prije oblikovanja, para se stvara na površini tijekom drugog udarca. Ta para sprječava molekularno vezivanje. Vidio sam čitave serije otpisane jer je netko ostavio otvoren Gaylord od najlona preko vikenda.

Kontaminacija. Svi ostaci ulja, prašine ili plijesni na površini podloge uništavaju vezu. Imali smo alatnog tehničara koji je volio udarati jezgre silikonskim sprejom. Olakšano izbacivanje dijelova. Također je napravio ljuštenje plijesni. Trebalo nam je dva tjedna da shvatimo što se događa.

Pogrešna temperatura. TPE ima optimalan prozor za lijepljenje. Prehladno i ne ulazi u površinu podloge. Prevruće i počinjete degradirati materijal. Svaka kombinacija materijala ima različitu slast. List s podacima daje vam početnu točku. Odande ga birate.

Nekompatibilni materijali. Vidi gore. Ovo je obično problem dizajna koji se kasno pojavi.

Testiranje

Izvlačimo dijelove s linije i testiramo ih. Test ljuštenja prema ASTM D6862. Stegnete podlogu, zgrabite TPE s učvršćenjem, povučete pod 90 stupnjeva, izmjerite silu da ih odvojite.

Iznad 15 funti po inču je dobro. Ispod 10 je problem. Između 10 i 15 raspravljate s kupcem o tome jesu li specifikacije realne.

Postoje dva načina kvara. Neuspjeh ljepila znači da se TPE čisto odvaja od podloge. Veza je popustila. Kohezivni kvar znači da se TPE kida prije nego što se odvoji. Veza je izdržala, ali materijal nije. Kohezivni neuspjeh zapravo je ono što želite. To znači da je spoj jači od samog materijala.

Imao sam kupce koji su inzistirali na 20 lbf/in dok se sam TPE testira samo na 18. Ne možete spojiti jače od materijala. Fiziku nije briga za specifikaciju ispisa.

Detalji dizajna alata

Alat mora prianjati uz podlogu kako bi se spriječilo bljeskanje. Bljesak prekomjerne plijesni je posebno neugodan jer je TPE gumen i teško ga je čisto podrezati. Brtvene površine na alatu se s vremenom troše. Ono što je čisto nakon 10.000 snimaka moglo bi bljesnuti nakon 100.000.

Lokacija vrata je važna. TPE mora teći preko površine podloge bez zadržavanja zraka. Zarobljen zrak znači šupljine na sučelju. Praznine znače slabe točke. Imali smo dio s velikom ravnom površinom za preklapanje. Vrata su bila na jednom kraju. Materijal je tekao preko i tjerao zrak prema udaljenom kutu. Nema otvora. Bond je podbacio u tom uglu na svakom dijelu. Dodana igla za ventilaciju, problem riješen.

Temperatura kalupa utječe na vrijeme ciklusa i snagu veze na suprotne načine. Topliji kalup daje bolje prianjanje, ali dulje hlađenje. Pronaći ćete ravnotežu koja odgovara vašim specifikacijama kvalitete bez smanjenja troškova.

Tekstura na podlozi pomaže. Polirana površina čini TPE manje zahvatanjem. Lagana tekstura, možda SPI C-2 ili C-3, daje mehaničko međusobno spajanje na vrhu kemijske veze. Trenutačno koristimo teksturirane podloge kao standardnu ​​praksu.

Realni brojevi

Cijena alata za jednostavno odabiranje-i-postavljanje mjesta kreće se možda od 15 000 do 25 000 USD po šupljini za alat za supstrat, slično za alat za prelivanje. Dvostruki -alat za isti dio mogao bi dosegnuti 80.000 do 120.000 USD, ovisno o složenosti.

Vrijeme ciklusa za izbor-i-postavljanje je ono što oba alata pokreću plus vrijeme prijenosa. Slika 30 sekundi za podlogu, 25 za gornji kalup, 10 sekundi za operatera za utovar i istovar. Nazovite to 65 sekundi od poda do poda ako sve ide glatko.

Dva -pucanja eliminiraju prijenos, ali alat ciklizira oba udarca zajedno. Obično završite oko 35 do 45 sekundi. Više dijelova po satu, ali viši kapitalni trošak.

Troškovi materijala jako variraju. Commodity PP košta dolar nešto po funti. Specijalni TPE formuliran za lijepljenje najlona mogao bi dosegnuti šest ili osam dolara. Pokrivni sloj obično je tanak tako da ne dominira u cijeni dijela, ali povećava se kod programa s velikim volumenom.

Gdje ga koristimo

Električni alati najveća su primjena koju vidim. Svaka bušilica, udarna izvijača i drška pile imaju TPE prelivene ručke. Mekani materijal upija vibracije, poboljšava prianjanje kada su vam ruke znojne ili masne i jednostavno je bolji od čiste plastike.

Medicinski uređaji koriste prelijevanje za ergonomiju i za brtvljenje. Kirurški instrumenti trebaju-neklizajuće držače. Za opremu za rukovanje tekućinama potrebne su brtve i brtvila na mjestu. Površinski kalup stvara površinu koja se može sterilizirati bez zadržavanja bakterija u montažnim spojevima.

Automobilski interijeri su ogromni. Umetci na volanu, ručke mjenjača, ručke na vratima, tipke i prekidači. Sve što vozač dotakne ovih dana ima meko-prelivanje.

Potrošačka elektronika koristi ga za kućišta i poklopce. Vaša maska ​​za telefon s mekim odbojnikom oko ruba je prelivena. Mekani jastučići na dnu vašeg prijenosnog računala su izliveni.

Što pođe po zlu

Osim kvara veze, postoje i drugi načini da se ovo zabrlja.

Bljesak na liniji razdvajanja ili oko -zaključnih elemenata. TPE se istiskuje gdje god alat ne brtvi savršeno. Možete ga podrezati, ali to dodatno zahtijeva rad, a oznaka podrezivanja nikada ne izgleda tako čisto kao pravilno oblikovan rub.

Kratke snimke gdje TPE ne ispunjava u potpunosti. Obično problem sa zatvaranjem ili ventilacijom. Ili pokušavate gurnuti materijal predaleko u tankom dijelu.

Iskrivljenje podloge tijekom drugog udarca. TPE dolazi vruć. Ako je stijenka podloge tanka, može se iskriviti. Onda ne stane u sklop.

Oznake umivaonika gdje je TPE dio predebeo. Isti problem kao i jednokratno-lijevanje. Održavajte jednaku debljinu stijenke.

Delaminacija tijekom vremena. Ovo se razlikuje od trenutnog kvara veze. Dijelovi prolaze testiranje, idu u službu, a zatim počnu kvariti mjesecima kasnije. Obično uzrokovano izloženošću okoliša, kemijskim napadom ili cikličkim stresom koji na kraju kvari sučelje. Imali smo program alata na otvorenom gdje je izloženost UV zrakama degradirala TPE površinu i na kraju uzrokovala odvajanje. Trebalo je osamnaest mjeseci na terenu da to vidim.

Uspješno funkcioniranje

Izbor materijala je na prvom mjestu. Uskladite supstrat i TPE sprijeda. Izvedite testove ljuštenja na uzorcima ploča prije rezanja čelika. Rano uključite svog dobavljača materijala u razgovor. Imaju tablice kompatibilnosti i mogu preporučiti određene ocjene.

Osmislite podlogu za prelijevanje od samog početka. Teksturirajte površine za lijepljenje. Dodajte mehaničke blokade gdje se TPE može omotati oko elemenata ili teći kroz rupe. Dajte si više prianjanja nego što mislite da vam je potrebno jer proizvodni proces nikada neće biti čist kao prototip.

Kontrolirajte svoj inventar supstrata. Držite ga na suhom. Držite ga čistim. Ako radiš najlon, taj materijal ide iz sušare u prešu i nigdje drugdje. Izgradili smo namjenski prostor za postavljanje pored našeg stroja s dva-shotka kako nitko ne bi mogao kontaminirati podloge dok čeka na utovar.

Validirajte proces s proizvodnim alatima, proizvodnim materijalima, proizvodnim operaterima. Dijelovi prototipa koje subotom napravi vaš najbolji tehničar ne govore vam što će se dogoditi u utorak poslijepodne kada traje B-smjena.

Zatim uzorak. Mjera. prilagoditi. Opet uzorak. Ukalupljivanje manje oprašta nego pojedinačni-rad. Ali kada to napravite kako treba, završite s dijelovima koje bi bilo nemoguće napraviti na bilo koji drugi način.

Ona mušterija s oguljenim drškama odvijača? Prebacili smo ga na drugu vrstu TPE-a, dodali teksturu jezgrama supstrata, podigli temperaturu taline za 15 stupnjeva. Dijelovi rade već devet godina bez ijednog povrata na teren.