Overmold là gì?

Tôi đã rơi vào tình trạng quá tải khoảng 12 năm trước khi một khách hàng đánh rơi thùng có tay cầm tuốc nơ vít trên bàn của tôi. Tay cầm TPE bong tróc như da chết. “Sửa cái này đi,” anh nói. Đó là lời giới thiệu của tôi về quá trình này.

Quá trình ép chồng đặt nhựa này lên nhựa khác. Thường mềm hơn cứng. Một lớp TPE hoặc TPU bao quanh lõi ABS hoặc nylon cứng. Tay cầm của máy khoan không dây, phần mềm của tay cầm bàn chải đánh răng, miếng đệm trên vỏ điện thoại của bạn. Tất cả đều quá tải.

Khái niệm này nghe có vẻ đơn giản. Việc thực hiện là không.

Vấn đề trái phiếu

Đây là những gì không ai nói trước với bạn. Hai vật liệu phải thích nhau. Về mặt hóa học. Nếu cực không khớp, bạn sẽ nhận được thứ mà khách hàng đó đánh rơi trên bàn của tôi. Các bộ phận trông có vẻ ổn khi được ép ra nhưng ba tuần sau sẽ vỡ ra khi ai đó thực sự sử dụng chúng.

PP hoạt động với SEBS. Chúng có cấu trúc phân tử tương tự nhau. ABS và PC cần TPU hoặc TPE có công thức đặc biệt. Nylon là một cơn ác mộng. Tôi đã chứng kiến ​​các kỹ sư mất hàng tháng trời để cố gắng làm cho TPE dính vào-ny lông chứa đầy thủy tinh 66. Chất ổn định nhiệt trong nylon sẽ giết chết liên kết. Bạn nghĩ rằng bạn đã gọi điện, vận chuyển năm mươi nghìn bộ phận, nhận được cuộc gọi hai tháng sau rằng tay cầm đang trượt ra.

Chương trình dụng cụ điện của chúng tôi bị gián đoạn vì ai đó đã thay đổi nhà cung cấp nylon mà không nói cho ai biết. Thông số kỹ thuật tương tự trên giấy. Gói phụ gia khác nhau. Những thứ mới có nhiều tác động điều chỉnh hơn. Sức mạnh trái phiếu giảm bốn mươi phần trăm.

Bảng dữ liệu vật liệu không cho bạn biết điều này. Cách duy nhất để biết là chạy tổ hợp và kiểm tra nó.

Hai cách để làm điều đó

Hầu hết các cửa hàng đều thực hiện ép khuôn theo một trong hai cách.

Chọn-và-địa điểm là lựa chọn rẻ tiền. Bạn tạo khuôn nền bằng một lần ép, kéo các bộ phận, đặt chúng vào hộp, chuyển chúng sang máy ép khác, nạp chúng vào công cụ thứ hai, bắn khuôn. Dụng cụ đơn giản. Máy ép tiêu chuẩn. Nhưng bạn cần một người vận hành tải các bộ phận cả ngày. Và chất nền sẽ lạnh khi bạn bắn vật liệu thứ hai. Điều đó làm tổn thương mối quan hệ.

Chúng tôi đã có một chương trình xử lý y tế chạy chọn{0}}và-đặt. Làm việc tốt vào mùa hè. Mùa đông đến, nhiệt độ sàn cửa hàng giảm xuống còn 60 độ, các bộ phận bắt đầu thất bại trong quá trình kiểm tra vỏ. Chất nền lạnh không cho phép các phân tử TPE bám vào. Phải thêm một trạm làm nóng trước. Thêm một bước nữa, lại thêm một điều sai lầm nữa.

Hai lần bắn sử dụng trục lăn quay hoặc hệ thống chuyển để di chuyển chất nền từ khoang A sang khoang B trong khi nó vẫn còn ấm. Một máy, một chu trình, liên kết tốt hơn. Nhưng công cụ này có giá cao gấp ba lần và bạn cần có thiết bị chuyên dụng. Chúng tôi có một chiếc Engel nặng 400 tấn với một trục lăn quay. Chiếc máy đó đã hoạt động được tám tháng trước khi chúng tôi tìm thấy đủ số lượng để có thể vận hành nó.

Điểm giao nhau phụ thuộc vào tỷ lệ lao động và khối lượng hàng năm của bạn. Tôi đã thấy các chương trình chuyển từ chọn{1}}và-đặt sang hai-và quay lại khi khách hàng sửa đổi dự đoán của họ.

Khi tay cầm bong tróc

Lột-TPE là dạng lỗi phổ biến nhất. Vật liệu mềm sẽ bong ra khỏi chất nền. Đôi khi nó xảy ra dần dần ở các cạnh. Đôi khi toàn bộ tay cầm trượt ra thành một mảnh.

Nguyên nhân:

Độ ẩm trong chất nền. Nylon có tính hút ẩm. Nó kéo nước ra khỏi không khí. Nếu bạn không làm khô khuôn trước khi đúc, hơi nước sẽ hình thành ở bề mặt tiếp xúc trong lần đúc thứ hai. Hơi nước đó ngăn cản sự liên kết phân tử. Tôi đã thấy toàn bộ hoạt động bị hủy bỏ vì ai đó đã để mở Gaylord bằng nylon vào cuối tuần.

Sự ô nhiễm. Bất kỳ cặn dầu, bụi hoặc nấm mốc nào trên bề mặt nền sẽ làm mất liên kết. Chúng tôi có một kỹ thuật viên công cụ thích dùng bình xịt silicone đánh vào các lõi. Làm cho các bộ phận đẩy ra dễ dàng hơn. Cũng làm cho lớp vỏ quá mức bong ra. Chúng tôi mất hai tuần để tìm hiểu chuyện gì đang xảy ra.

Nhiệt độ sai. TPE có một cửa sổ tối ưu để liên kết. Quá lạnh và nó không chảy vào bề mặt chất nền. Quá nóng và bạn bắt đầu xuống cấp vật liệu. Mỗi sự kết hợp vật liệu có một điểm ngọt ngào khác nhau. Bảng dữ liệu cung cấp cho bạn một điểm khởi đầu. Bạn quay số từ đó.

Vật liệu không tương thích. Xem ở trên. Đây thường là một vấn đề thiết kế xuất hiện muộn.

Thử nghiệm

Chúng tôi kéo các bộ phận ra khỏi dây chuyền và kiểm tra chúng. Thử nghiệm bóc vỏ theo tiêu chuẩn ASTM D6862. Bạn kẹp lớp nền, lấy TPE bằng vật cố định, kéo một góc 90 độ, đo lực để tách chúng ra.

Trên 15 pound mỗi inch là tốt. Dưới 10 là có vấn đề. Từ 10 đến 15 là lúc bạn tranh luận với khách hàng về việc thông số kỹ thuật có thực tế hay không.

Hai chế độ thất bại tồn tại. Lỗi dính có nghĩa là TPE bị bong ra khỏi bề mặt. Mối ràng buộc buông bỏ. Lỗi kết dính có nghĩa là TPE bị rách trước khi tách ra. Trái phiếu được giữ nhưng vật chất thì không. Thất bại gắn kết thực sự là những gì bạn muốn. Nó có nghĩa là khớp mạnh hơn chính vật liệu.

Tôi đã có khách hàng yêu cầu mức 20 lbf/in trong khi bản thân TPE chỉ kiểm tra ở mức 18. Bạn không thể liên kết mạnh hơn vật liệu. Vật lý không quan tâm đến thông số in.

Chi tiết thiết kế công cụ

Dụng cụ này phải bịt kín vào bề mặt để tránh hiện tượng lóe sáng. Đèn flash quá mức đặc biệt khó chịu vì TPE có tính cao su và khó cắt sạch. Bề mặt bịt kín trên dụng cụ bị mòn theo thời gian. Những gì chạy sạch ở 10.000 bức ảnh có thể nhấp nháy ở mức 100.000.

Vị trí cổng quan trọng. TPE phải chảy qua bề mặt nền mà không giữ lại không khí. Không khí bị mắc kẹt có nghĩa là khoảng trống ở bề mặt phân cách. Khoảng trống có nghĩa là điểm yếu. Chúng tôi đã có một phần với một khu vực rộng lớn bằng phẳng. Cánh cổng ở một đầu. Vật liệu chảy qua và đẩy không khí về phía góc xa. Không có lỗ thông hơi ở đó. Bond đã thất bại ở góc đó trên mọi phần. Đã thêm chốt thông hơi, vấn đề đã được giải quyết.

Nhiệt độ khuôn ảnh hưởng đến thời gian chu kỳ và độ bền liên kết theo những cách trái ngược nhau. Khuôn nóng hơn cho kết dính tốt hơn nhưng làm mát lâu hơn. Bạn tìm thấy sự cân bằng đáp ứng thông số kỹ thuật chất lượng của bạn mà không làm giảm chi phí.

Kết cấu trên bề mặt giúp ích. Bề mặt được đánh bóng giúp TPE ít bám vào hơn. Kết cấu nhẹ, có thể là SPI C-2 hoặc C-3, tạo ra sự liên kết cơ học bên trên liên kết hóa học. Hiện tại, chúng tôi chạy các bề mặt có kết cấu như thông lệ tiêu chuẩn.

Số thực

Chi phí dụng cụ cho một thiết lập gắp-và-địa điểm đơn giản có thể dao động từ 15.000 đến 25.000 USD cho mỗi khoang đối với dụng cụ nền, tương tự đối với dụng cụ ép khuôn. Công cụ hai lần bắn cho cùng một bộ phận có thể đạt từ 80.000 USD đến 120.000 USD tùy thuộc vào độ phức tạp.

Thời gian chu kỳ cho việc chọn{0}}và-địa điểm là bất cứ điều gì mà cả hai công cụ chạy cộng với thời gian chuyển. Hình 30 giây đối với chất nền, 25 giây đối với khuôn đúc, 10 giây để người vận hành tải và dỡ tải. Gọi nó là 65 giây từ sàn này sang sàn khác nếu mọi thứ diễn ra suôn sẻ.

Hai-lần chụp sẽ loại bỏ quá trình chuyển nhưng công cụ sẽ quay vòng cả hai lần chụp cùng nhau. Bạn thường kết thúc khoảng 35 đến 45 giây. Nhiều phần mỗi giờ hơn nhưng chi phí vốn cao hơn.

Chi phí vật liệu rất khác nhau. PP hàng hóa có giá một đô la mỗi pound. Loại TPE đặc biệt được thiết kế để liên kết nylon có thể có giá sáu hoặc tám đô la. Lớp phủ ngoài thường mỏng nên không chi phối chi phí bộ phận nhưng lại tăng thêm cho các chương trình có khối lượng lớn.

Chúng tôi sử dụng nó ở đâu

Dụng cụ điện là ứng dụng có khối lượng lớn nhất mà tôi thấy. Mỗi máy khoan, bộ điều khiển tác động và tay cầm cưa đều có tay cầm được đúc bằng TPE. Chất liệu mềm hấp thụ rung động, cải thiện độ bám khi tay bạn đổ mồ hôi hoặc nhờn và mang lại cảm giác tốt hơn so với nhựa trần.

Các thiết bị y tế sử dụng phương pháp ép xung để đảm bảo tính công thái học và để bịt kín. Dụng cụ phẫu thuật cần có tay cầm chống trượt. Thiết bị xử lý chất lỏng cần có miếng đệm và vòng đệm được đúc tại chỗ. Khuôn phủ tạo ra một bề mặt có thể được khử trùng mà không làm vi khuẩn mắc kẹt trong các mối nối lắp ráp.

Nội thất ô tô rất lớn. Vô lăng, cần số, tay nắm cửa, nút bấm và công tắc. Ngày nay, mọi thứ mà người lái xe chạm vào đều có-cảm ứng mềm mại.

Điện tử tiêu dùng sử dụng nó cho vỏ và vỏ. Vỏ điện thoại của bạn với phần viền mềm xung quanh đã bị đúc quá mức. Các miếng đệm mềm ở dưới cùng của máy tính xách tay của bạn bị quá tải.

Điều gì xảy ra

Ngoài sự thất bại của trái phiếu, còn có nhiều cách khác để giải quyết vấn đề này.

Nhấp nháy ở đường phân chia hoặc xung quanh các điểm-tắt. TPE bị ép ra ở những nơi dụng cụ không bịt kín hoàn hảo. Bạn có thể cắt nó nhưng điều đó sẽ tốn nhiều công sức hơn và vết cắt không bao giờ trông sạch sẽ như một cạnh được đúc đúng cách.

Những bức ảnh ngắn trong đó TPE không lấp đầy hoàn toàn. Thường là vấn đề về cổng hoặc lỗ thông hơi. Hoặc bạn đang cố đẩy vật liệu đi quá xa trong một phần mỏng.

Sự cong vênh của chất nền trong lần bắn thứ hai. TPE đang nóng. Nếu thành nền mỏng, nó có thể bị biến dạng. Sau đó, nó không phù hợp trong lắp ráp.

Vết chìm nơi phần TPE quá dày. Vấn đề tương tự như việc tạo khuôn-một lần. Giữ độ dày của tường đồng đều.

Sự phân tách theo thời gian. Điều này khác với sự phá vỡ trái phiếu ngay lập tức. Các bộ phận đã vượt qua quá trình kiểm tra, đi vào sử dụng và bắt đầu hỏng hóc vài tháng sau đó. Thường do tiếp xúc với môi trường, tấn công hóa học hoặc căng thẳng theo chu kỳ mà cuối cùng làm hỏng giao diện. Chúng tôi đã có một chương trình sử dụng dụng cụ ngoài trời trong đó việc tiếp xúc với tia cực tím làm suy giảm bề mặt TPE và cuối cùng gây ra sự phân tách. Phải mất mười tám tháng ở hiện trường mới thấy được nó.

Làm cho nó hoạt động

Lựa chọn vật liệu là ưu tiên hàng đầu. Lấy chất nền và TPE phù hợp lên phía trước. Chạy thử nghiệm độ bong tróc trên các tấm mẫu trước khi cắt thép. Đưa nhà cung cấp nguyên liệu của bạn vào cuộc trò chuyện sớm. Họ có biểu đồ tương thích và có thể đề xuất các lớp cụ thể.

Thiết kế chất nền để ép xung ngay từ đầu. Kết cấu các bề mặt liên kết. Thêm các khóa liên động cơ học để TPE có thể quấn quanh các bộ phận hoặc chảy qua các lỗ. Hãy tạo cho mình độ bám dính cao hơn mức bạn nghĩ vì quá trình sản xuất sẽ không bao giờ sạch sẽ như nguyên mẫu.

Kiểm soát hàng tồn kho chất nền của bạn. Giữ nó khô ráo. Giữ nó sạch sẽ. Nếu bạn đang chạy nylon, vật liệu đó sẽ được chuyển từ máy sấy sang máy ép và không đi đâu khác. Chúng tôi đã xây dựng một khu vực tổ chức dành riêng bên cạnh hai-máy bắn của mình để không ai có thể làm nhiễm bẩn chất nền trong khi chờ tải.

Xác nhận quy trình với dụng cụ sản xuất, vật liệu sản xuất, người vận hành sản xuất. Các bộ phận nguyên mẫu do kỹ thuật viên giỏi nhất của bạn chế tạo vào thứ Bảy không cho bạn biết điều gì sẽ xảy ra vào chiều thứ Ba khi ca B{1}}làm việc.

Sau đó lấy mẫu. Đo lường. Điều chỉnh. Lấy mẫu lại. Việc ép khuôn khó dễ dàng hơn so với công việc-làm một lần. Nhưng khi bạn làm đúng, bạn sẽ có được những phần không thể làm được bằng bất kỳ cách nào khác.

Vị khách hàng có tay cầm tuốc nơ vít đó? Chúng tôi đã chuyển anh ta sang loại TPE khác, thêm kết cấu vào lõi nền, tăng nhiệt độ nóng chảy lên 15 độ. Các bộ phận đã hoạt động suốt 9 năm nay mà không hề có một lần quay trở lại hiện trường nào.