Что такое многослойное формование в литье под давлением? Чёткое руководство

Вы только что взяли в руки чехол для инструмента или телефона, который гладкий, мягкий и удобный для удержания в руке, но при этом прочный и долговечный. Теперь вы задаетесь вопросом: как удалось добиться такого идеального сочетания мягкости и твёрдости?

Решение — многослойное формование пластика .  

Этот интеллектуальный производственный процесс включает в себя объединение двух материалов в единый гладкий компонент, что делает продукцию более безопасной, долговечной и простой в использовании.

В этой статье мы рассмотрим многослойное формование, механизм его работы и то, почему оно меняет правила игры в современном дизайне продукции.

Что такое многослойное формование?

Многослойное формование — это особый вид литья под давлением, при котором форма из одного материала накладывается на другой, в результате чего получается одна деталь.   Обычно сначала изготавливается жесткая основа (АБС или нейлон).   Затем поверх него формуется более мягкий материал (например, резиноподобный термопластик или силикон). В результате этого метода изделие получается одновременно прочным, гибким и комфортным.

Эта технология распространена в электронной, автомобильной и медицинской промышленности, поскольку она позволяет проектировщикам создавать компоненты, которые не только практичны, но и визуально привлекательны и эргономичны.

Зачем использовать литье пластика под давлением?

Ниже перечислены преимущества использования литья пластика в дизайне продукции:

1. Расширенная функциональность

Многослойное формование позволяет изготавливать как жёсткие, так и мягкие детали путём наложения слоев материалов . Например , жёсткая сердцевина обеспечивает устойчивость, а мягкая внешняя часть — сцепление или амортизацию.

2. Не требуется клей или крепеж.

Поскольку наплавляемый материал крепится к подложке непосредственно в процессе формования, не требуются никакие клеи или винты.   Это сводит к минимуму как затраты, так и риск неудачи.

3. Лучшая долговечность и защита

Для придания герметизирующих свойств (например, водонепроницаемости), амортизации и защиты от химикатов/УФ-излучения также полезно многослойное формование.

4. Гибкость дизайна и эстетика

Нужен контраст цветов, мягкие на ощупь текстуры или секции?   Формование — гибкий процесс, который можно интерпретировать с художественной точки зрения: на один и тот же предмет можно наносить различные цвета, степени твердости или отделки.

5. Экономия средств и времени

Хотя оснастка может быть более сложной, многослойное формование исключает этапы после формования (склеивание или сборку), что в долгосрочной перспективе позволяет сэкономить заработную плату и время, затрачиваемое на производство.

Как работает многослойное формование пластика: основные процессы

Легко понять, как работает литье пластика под давлением , если разбить его на более мелкие этапы.   По сути, речь идет лишь о соединении двух материалов для создания единой продуманной и практичной детали в процессе многослойного формования.   Ниже приводится упрощенная разбивка:

Шаг 1: Изготовление базовой части

Все начинается с твердого основания, называемого субстратом.   Обычно он изготавливается с использованием твердых пластиков, таких как АБС, нейлон или поликарбонат.   Основа придает форму и прочность детали, которая образует основу более мягкого слоя.

Шаг 2: Добавьте мягкий слой

После подготовки основания поверх детали формуется мягкий материал (например, резина, силикон или термопластичный эластомер (ТПЭ)).   Этот второй материал покрывает всю деталь или только отдельные ее части, например, рукоятку или кнопку.   Мягкий материал соединяется с дном, образуя единое целое.

Шаг 3: Два основных метода

Существует два распространенных способа формования:

Двухэтапное (вставное) формование

● Сначала формуется базовая часть, затем вручную помещается во вторую форму.

● Более мягкий материал впрыскивается вокруг него, создавая отформованную деталь.

● Этот метод хорошо подходит для небольших производственных циклов и обеспечивает гибкость.

Двухкомпонентное формование (2K)

● Использует специальную машину с двумя узлами впрыска.

● Первый впрыск создает твердую подложку, а второй впрыск добавляет мягкий верхний слой, пока деталь еще теплая.

● Идеально подходит для крупномасштабного производства, поскольку работает быстрее и полностью автоматизирован.

Шаг 4: Охлаждение и отделка

После многослойного формования деталь охлаждается и извлекается из формы. Требуется минимальная доработка, поскольку материалы уже соединены, что снижает трудозатраты и затраты на сборку.

Выбор материалов для многослойного формования

Правильный выбор материалов является залогом эффективности проекта по литью пластика .   Сочетание твердых и мягких компонентов определяет прочность, комфорт и долговечность изделия.  

1. Твердые базовые материалы

Субстрат или основание обеспечивает структуру и устойчивость. Распространенные варианты:

●ABS: Прочный и амортизирующий, широко применяется в электрических и автомобильных деталях.

● Нейлон:   Он прочен, не подвержен повреждению под воздействием тепла и может использоваться в инструментах и ​​механических деталях.

● Поликарбонат:   Он прозрачен или цветен и обладает высокой прочностью, что позволяет использовать его в изделиях высокого класса.

Эти соединения являются основой литьевых компонентов, поскольку они обеспечивают необходимую форму и прочность компонентам.  

2. Мягкие формовочные материалы

Второй материал обеспечивает комфорт, сцепление и герметичность. Популярные варианты:

● Термопластичные эластомеры (ТПЭ):   Мягкий и гибкий, что идеально подходит, когда нужны ручки и кнопки.

● Термопластичный полиуретан (ТПУ):   Это прочный, износостойкий материал, который идеально подходит для изготовления защитных чехлов.

● Силикон или жидкая силиконовая резина (LSR):   Мягкий и гибкий, используется в медицинском оборудовании или для изготовления водонепроницаемых уплотнителей.

Важно помнить, что не все материалы сочетаются друг с другом естественным образом. Дизайнерам следует учитывать:

● Склеивание:   Существуют некоторые комбинации, которые не будут держаться без грунтовки или механических замков.

● Термические свойства:   Материал должен иметь возможность равномерно расширяться и сжиматься при охлаждении, чтобы не допустить деформации материала или плохого сцепления.

Дизайнеры уделяют внимание выбору материалов, благодаря чему литые детали не только полезны, но и удобны, долговечны и привлекательны внешне.

Распространенные области применения многослойного формования пластика

Формование пластика — это не производственный трюк, а метод, который мы используем в изделиях, с которыми соприкасаемся каждый день. От инструментов до электроники — литьё используется для того, чтобы сделать детали прочнее, безопаснее и удобнее.

1. Бытовая электроника

Обратите внимание на компьютерную мышь, чехол для телефона или пульт дистанционного управления. Конструкция устройства выполнена из жёсткого пластика, но дополнена мягкими формованными участками для лучшего сцепления и комфорта. Эффектный дизайн можно создать, используя формование различных цветов и текстур.

2. Инструменты и оборудование

Формование методом литья под давлением широко используется в электродрелях, отвёртках и ручных инструментах. Мягкие рукоятки снижают усталость рук, имеют нескользящую поверхность и предотвращают износ инструмента.

3. Автомобильные компоненты

Формование кузова повышает комфорт и безопасность в автомобиле. Жёсткие пластики часто используются вместе с мягкими, приятными на ощупь поверхностями на рулевом колесе, рычаге переключения передач, накладках на педали и в отделке салона, создавая ощущение высокого качества. В частности, литьё кузова используется для защиты деталей от пыли, вибрации и влаги.

4. Медицинские приборы

Медицинское оборудование, включая хирургические инструменты, рукоятки и эргономичные ручки, — распространённые примеры изделий, изготовленных методом многослойного формования. Мягкие поверхности, полученные методом многослойного формования, удобны и точны, а твёрдая сердцевина прочна и управляема.

5. Товары для дома и отдыха на природе

Формовка упрощает нашу повседневную жизнь, делая повседневные предметы, включая кухонную технику и садовые инструменты, более удобными и безопасными в использовании. Шпатели, ножницы или садовые секаторы — примеры жёстких структурных компонентов с мягкой рукояткой для более лёгкого управления.

Заключение

Формование пластика дает производителям возможность объединить прочность, комфорт и стиль в одной детали.   Вот почему мы можем встретить его во многих отраслях промышленности, чтобы сделать продукты более безопасными, функциональными и приятными в использовании.  

Если вам необходимо спроектировать электронику, инструменты, медицинские компоненты, автозапчасти или любой другой продукт: многослойное литье может улучшить функциональность и внешний вид вашего продукта.

Если вы хотите ощутить преимущества многослойного формования в своем будущем проекте, свяжитесь с Группой Mulan .   Мы хотели бы помочь вам создавать более умные, прочные и удобные продукты.