挿入モールディングは、事前に設計された挿入物である洗練された製造方法を表します—通常、金属または高分子—カビの空洞内に細心の注意を払って配置されています。 その後、溶融熱可塑性材料が注入され、挿入物が冷めて固化するとカプセル化されます。 このプロセスは、インサートの固有の物理属性を相乗的に融合する複合コンポーネントを生成します—金属など’S剛性、引張強度、および熱耐久性—プラスチックの固有の成形性と回復力を備えています。 一般的なアプリケーションには、スレッドボスや導電性電極などの機能がパーツジオメトリに直接組み込まれることが含まれます。
配置方法を挿入します:
金型内に挿入物を配置するための2つの主要な方法があります:
挿入成形の利点:
相乗的材料特性: プラスチック(成形性、弾力性)の有利な特性と金属(剛性、強度、熱安定性)の特性を組み合わせて、複雑で複雑で堅牢な金属プラスチックハイブリッド成分の作成を可能にします。 この統合は、部品寸法の減少と全体的な重量にも寄与する可能性があります。
機能統合: 金属の導電率とともにプラスチックの電気断熱特性を活用して、成形部品が本質的な電気要件を満たすことができます。 この機能は、磁気特性、耐摩耗性、固定能力などの特殊な機能の組み込みも容易にします。
構造的完全性の強化: 金属インサートをプラスチック成分に直接組み込むと、全体的な強度と剛性が大幅に向上します。
設計の柔軟性: プラスチックと金属のコンポーネント、その他の材料を単一のアセンブリに統合する新しい方法を提供することにより、より大きな設計の自由を提供します。
プロセス効率: 成形後の熱結合、溶接、リベットなどの二次操作の必要性を排除し、アセンブリ時間と全体的な生産コストを削減する可能性があります。
汎用性の高い挿入材料: 金属は一般的ですが、挿入物には、布、紙、ワイヤー、その他のプラスチック、ガラス、木材、コイル、電気部品、事前に展開されたプラスチック部品などの材料を含めることもできます。
簡素化されたアセンブリ: 剛体と柔軟なセクションの両方を必要とするコンポーネント(例:剛性基板に結合したゴムガスケットなど)の場合、挿入成形は統合ユニットを作成し、個別のシーリング要素の整列と固定、自動化されたダウンストリームプロセスの促進などの複雑なアセンブリステップを排除できます。
精度と信頼性が向上しました: 挿入物の直接カプセル化により、プレスフィットなどの方法と比較して、より強い許容度と密接な適合が可能になり、振動抵抗などのテストでの製品の信頼性とパフォーマンスが潜在的に向上します。
脆弱なコンポーネントの安全なカプセル化: 適切なプラスチックの選択と成形条件により、ガラス、コイル、敏感な電気部品などの繊細なアイテムでさえ、しっかりとカプセル化して保護できます。
完全なカプセル化: 金型の設計に応じて、インサートはプラスチックマトリックス内に完全にカプセル化される可能性があり、完全な保護と統合を提供します。
自動化の可能性: 垂直射出成形機とロボットシステムと自動化された挿入給餌/並べ替えデバイスを統合すると、インサート成形プロセス全体で高レベルの自動化が可能になります。
挿入成形の短所:
複雑さとコストの増加: 挿入配置の必要性は、しばしばカビの設計と構造を複雑にします。 また、射出成形サイクル時間を延長し、製造コストを増やし、完全な自動化を達成するための課題を引き起こす可能性があります。
熱の不一致とストレス: 挿入材料とプラスチック間の熱膨張係数(CTE)の違い(CTE)は、冷却段階で内部応力を誘発し、潜在的に部品の亀裂につながる可能性があります。 これは、ねじ付きナットなどの金属インサートを含むアプリケーションで特に重要です。
部分変形: 内部応力を引き起こす同じCTEの不一致は、最終成形部の寸法不安定性または反りにつながる可能性もあります。
準備要件を挿入します: 挿入物、特に金属のものは、熱ショックと関連する内部応力を最小限に抑えるために、予熱または乾燥治療を必要とする場合があります。
安定性を挿入します: 金型キャビティ内のインサートの安全で正確な固定を確保することが重要です。 硬化が不十分な場合、挿入された溶融プラスチックの影響下で挿入または変形が発生する可能性があり、一部の品質が損なわれます。
高いスクラップコスト: 不完全なカプセル化、挿入の欠落、または不整合のインサージングなどの成形に固有の欠陥は、多くの場合、コンポーネント全体を使用できなくなり、重大な材料と生産の損失につながります。
課題のリサイクル: 1つの部分内に異なる材料(金属やプラスチックなど)が存在すると、リサイクルプロセスが複雑になり、消費者または産業後のスクラップの価値が低下する可能性があります。
幅広い産業用適用性:
これらの固有の課題にもかかわらず、INSERT成形は、自動車工学、医療機器の製造、家電製品の生産、精密電気コネクタの製造など、多様なセクターで重要で広く利用された製造技術のままです。 その価値は、異なる材料を単一の高機能的なコンポーネントに効率的に統合することを可能にし、最新の製品設計の厳しい要求を満たすことにあります。