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注塑成型:技术概述

这篇文章总结了你需要知道的关于注塑的一切:它是如何工作的,常见的注塑工艺,它的好处和局限性

注塑成型是一种先进的现代化铸造工艺,这种制造方法历经多年的发展 ,加速提高了许多产品的生产效率 生产的速度和简易性是制造中的关键考虑因素,尤其是批量生产,因为这带来了许多优势。这些优势包括更低的开发成本、更高的预测准确性、更快的创新和更大的市场份额。

什么是注塑成型?

注射成型是一种制造工艺,其中熔融材料被注入到已经准备好的模具中,并让其冷却。在冷却时,材料凝固并在被排出之前呈现模具的形状。虽然该工艺可用于一次性生产,但通常用于相同零件的批量生产。注塑成型中最常用的材料是塑料或弹性体。

注射成型系统

由于其高产出率和质量的一致性,注塑成型被广泛应用于不同行业,用于制造电气部件、汽车部件、基本消费塑料、家具部件等。

注射成型用模具

注塑成型是如何工作的?

用专用注塑机进行注塑成型。制造过程分为以下几个步骤:

第1步-创建模具

注塑成型的第一步是创建模具。根据零件3D模型的规格,使用计算机辅助设计,遵循几个注射成型指南,设计待制造零件的模具。然后将其分为两部分制造,通常使用CNC加工。模具由金属(主要是钢或铝)制成。

第2步-注射

模具的分开的半部被放置在注塑机的夹紧单元中并通过该夹紧单元紧密地保持在一起。以颗粒或小球的形式,将原料引入桶中,在桶中将其在高温和高压下加热直到其熔化。现在处于熔融状态的材料立即注入模腔,填充模具中的整个空间。然后冷却凝固,形成模具的形状。

第3步-脱模和精加工

在材料完全冷却和固化后,模具由夹紧装置打开,固化的成品零件被顶出。对完成的部件进行一些后处理操作。这些操作包括去除多余的材料和支撑结构、表面精加工,以及必要时的喷漆、电镀、热处理等。

其他注塑成型工艺

存在与所述方法不同的其它形式的注射成型。

包覆成型

包覆成型是一种注塑成型工艺,允许使用两种不同的材料制造零件。第一材料被模制,并且在冷却之前,引入包覆成型材料,在基底和包覆成型材料之间产生牢固的结合。该技术用于创建具有改进的美观性和功能性的多材质对象,同时消除对二次操作的需要。

嵌件成型

嵌件成型类似于包覆成型。在这种注射成型技术中,在浇注熔融材料之前,将预成型物体插入模具中。要点是将预成型材料插入到模制物体中。嵌件成型的一种应用是将金属螺钉孔插入塑料部件中。

金属注射成型

在该方法中,将精细粉末状的金属与蜡、聚丙烯粘合剂或其它聚合物混合以形成原料混合物。然后将其注入模具中并冷却。一旦它固化,使用诸如催化过程和使用溶剂的方法除去一部分遮挡物。

压铸

压铸工艺,也称为高压压铸,是将熔融金属在高压下压入型腔。过程如下:

  • 首先是模具(模具)的准备,这需要对模腔进行润滑,以便于容易地取出铸件并控制温度。
  • 之后,关闭铸件并在1500psi至25400psi之间的相对高压下注入熔融金属。

压铸产品由铜、锌、铝和铅等有色金属制成。

薄壁注射

这种注塑成型工艺用于制造具有非常薄的壁的塑料部件,如食品包装、设备部件和实验室仪器。这些零件的尺寸大于其厚度。这种创建薄壁的过程比其他过程更困难。

微注射成型

顾名思义,“微注射成型”是一种用于生产重量约为1至0.1克的微小塑料部件的成型工艺。这有助于以最大的精度和准确度制造各种复杂几何形状的微型部件。

气体辅助注射成型

在使用注塑成型生产厚塑料件时,存在熔融塑料在冷却过程中导致零件变形的风险。这在气体辅助注射中被防止发生。当熔融塑料固化时,气体通过气体通道进入模具,产生光滑的表面。

注塑成型的优点

注射成型作为一种制造工艺,有许多优点。其中一些如下:

生产产量高

这是该工艺最重要的优点之一。该过程需要20-120秒来完成一个循环,使其能够每小时制造数百个零件。

最低人工成本

注塑过程完全自动化,可由一名操作员单独操作。因此,由于减少了头的数量,降低了生产成本。

设计灵活性

注塑成型使制造商能够创造各种设计,无论其复杂性和复杂性。

质量一致性

在创建相同部件时,此过程遵循顺序模式。因此,第一个的质量将与第二个、第三个和下一个的质量相似。

批量生产完全一样的注塑成型零件

更少浪费

不像其他诸如CNC加工等生产工艺会切割掉大量的零件,注塑成型只产生很少的碎屑。这些少量未使用的材料可被收集并回收。

兼容多种材料

通过注塑成型工艺,可以同时使用多种材质和颜色。因为顶出成品已有饰面,之后几乎不用再做什么工作。

注塑成型的缺陷

尽管注塑成型有诸多优点,它也有以下几个不足之处。

成品可见缺陷

虽然过程准确无比,成品依然可能存在注塑成型中留存的微小缺陷。请注意这种缺陷不会影响零件的功能性。缺陷包括扭曲,喷嘴流涎,缩痕,流痕,熔接痕,欠注

Injection moulding part without surface finish
未经表面处理的注塑成型

更高成本

注塑成型的设置成本很高。所需的设备和工具 十分昂贵。模具原型也需反复制造测试。另外,还需要资深的技术工人设计模具,以避免生产过程中的额外成本。

不适用于大型零件

由于模具的限制,对于同样密度的大型零件生产十分困难。大型零件只能分成若干个小零件来制造后,再行组装。

结论

注塑成型在不同行业的应用,使得零件快速大量准确地进行生产。通过Xometry庞大的生产网络 ,我们提供多种材料的注塑成型服务,包括塑料和橡胶。简单访问我们的即时报价引擎,上传图纸即可获取造价。

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