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超详细超声波焊接各工艺细节
超详细超声波焊接各工艺细节  声锋超声波  随着焊接技术的普及,超声波也被发明为一种新的焊接方法,在相同或不同金属的焊接中具有无与伦比的优势。由于超声波非金属焊接不需要助焊剂和外部热源,因此焊接结构不会因热而变形,并且不会有残余应力。 01、超声波焊接  简介 超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器、换能器、变幅杆、焊头三联组、模具 和机架。  02、超声波焊接原理 1)、超声波塑料焊接  原理:超声波作用于热塑性的塑料接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。 又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。当超声波停止作用后,让压力持续几秒钟,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料强度。  超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅,所加压力及焊接时间等三个因素,焊接时间和焊头压力是可以调节的,振幅由换能器和变幅杆决定。 这三个量相互作用有个适宜值,能量超过适宜值时,塑料的熔解量就大,焊接物易变形;若能量小,则不易焊牢,所加的压力也不能太大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积。 2)、超声波金属焊接  原理:超声波金属焊接原理是利用超声频率(超过16KHz )的机械振动能量,连接同种金属或异种金属的一种特殊方法.金属在进行超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件施以高温热源,只是在静压力之下,将框框振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及有限的温升。 接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接.因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象。超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接。可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。  03、超声波焊接工艺 1)熔接法  :以超音波超高频率振动的焊头在适度压力下,使二块塑胶的接合面产生摩擦热而瞬间熔融接合,焊接强度可与本体媲美,采用合适的工件和合理的接口设计,可达到水密及气密,并免除采用辅助品所带来的不便,实现高效清洁的熔接。  2)、成型:本方法与铆焊法  类似,将凹状的焊头压着于塑胶品外圈,焊头发出超音波超高频振动后将塑胶溶融成形而包覆于金属物件使其固定,且外观光滑美观、此方法多使用在电子类、喇叭之固定成形,及化妆品类之镜片固定等。 3)、埋植:借着焊头之传道及适当之压力,瞬间将金属零件(如螺母、螺杆等)挤入预留入塑胶孔内,固定在一定深度,完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度,可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。  4)、铆焊:铆焊法指的是振动的焊头压制物品的突起处使其热熔为铆钉状,从而使两物体机械铆合。  5)、点焊:点焊指的是对于焊线不易设计的物体进行分点焊接,同样可达到熔接效果。  04、超声波焊接适用材料 a、超声波焊接适合所有热塑性塑料,非结晶塑料如ABS,PMMA,PC,PS;半结晶塑料如PA,PET,CA,POM,PE和PP。 b、超声波焊接也适合非纺织布料,如热塑性织物,聚合材料,铜版纸和混合织物。 c、柔性材料:指软质、低弹性模量材料。 d、刚性材料:指高弹性模量和低机械振动阻尼因子材料,例如聚苯乙烯( PS)、聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA)、聚酰胺( PA)。 e、所有的高分子薄膜、分子合成纤维、由薄膜和纤维组成的布。 05、超声波焊接熔接口设计 超声波焊接一般都要求熔接口要小,接触面要统一。接口设计取决于焊接的材料,焊件的形状以及焊件要求等因素。  通常连接的三角形状部分会聚集超声能量,并快速融化形成焊接面。由左向右分别为对接接头、阶梯型和榫槽型。  剪切型适用于需要密封或者塑料在很窄的温度区间内快速从固态变成熔融状态的场合。  06、超声波焊接的特点 超声波的应用范围比较广,节能环保且精度高。 1)、超声波金属焊接优点: a、焊接材料不熔融,不脆弱金属特性。 b、焊接后导电性好,电阻系数极低或近乎零。 c、对焊接金属表面要求低,氧化或电镀均可焊接。 d、焊接时间短,不需任何助焊剂、气体、焊料。 e、焊接无火花,环保安全。 2)、超声波塑料焊接优点: a、焊接速度快,焊接强度高、密封性好; b、取代传统的焊接/粘接工艺,成本低廉,清洁无污染且不会损伤工件; c、焊接过程稳定,所有焊接参数均可通过软件系统进行跟踪监控,一旦发现故障很容易进行排除和维护  3)、超声波焊接的缺点: a、当焊接工件的厚度及硬度提高时,焊接所需功率呈指数增大,因而增加了超声波焊机的制造成本。当所需功率过大时,声学系统的设计制造和工艺效果都会产生一系列较难解决的问题,因此,当前主要限于丝、箔、片等较细较薄的工件焊接; b、当前超声波焊接系统的接头形式仅限于搭接,且受工具头的限制,工件只能在焊接系统允许的尺寸范围内伸入,焊接的接头形式和尺寸范围局限性较大; c、当前对于超声波焊接的质量检测较为困难,一般的检测方法难以在生产过程中进行实时监控,无损检测的方法尚未达到普及状态。  07、超声波焊接的应用 1)、汽车:超声波可通过计算机程序控制来实施对大件和不规则工件的焊接如:保险杠、前后门、灯具、刹车灯等。   2)、家电:通过适当的调整可用于:手提日光灯罩,蒸气熨门、电视机外壳、收录、音机透明面板、电源整流器、电视机壳螺丝固定座、洗衣机脱水槽等需要密封、牢固和美观的家电产品。 3)、包装:软管的封口,特殊打包带的连接。 4)、玩具业:由于采用了超声波技术使产品清洁、高效、牢固,免除使用螺丝、粘合剂、胶水或其他辅助品,降低了生产成本,使企业在市场的竞争力大大增强。 5)、电器工程:插头、电线插头、接触簧片、插座、电线卷轴、线轴、接触件、荧光管盒、电动熔断器、继电开关、插头注塑件、印刷电路板、保险丝盒等。 6)、其他商业用途:从通讯器材,电脑行业、打印设备到音像制品等,均可采用超声波设备。
2025-07-01
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超声波焊接的工作原理、应用和优点
焊接与其他连接机制(如粘合剂和铆接)之间的显着区别, 是热量的利用。 然而,有两种加热机制,因此有两类焊接工艺。 常见类别包括使用直接加热应用的 TIG 和 MIG 焊接等工艺。 第二类超声波焊接不太常见,但涉及使用间接加热。超声波焊接使用超声波产生焊接两个部件所需的热量。 本文广泛讨论了焊接工艺及其在零件制造中的应用。各向同性 超声波焊接 这是一种间接热焊接工艺,使用超声波将热塑性塑料和薄金属部件焊接在一起。该机器通过将高频电信号 (20-40 Hz) 转换为超声波来工作。 之后,产生的机械振动被放大并传递给热量并焊接两个部件。焊接过程是独一无二的,不像其他过程,如 MIG 和 TIG 焊接,这需要填充材料。 此外,与其他直接钣金焊接工艺相比,由于其精度和准确度,它适用于焊接小而薄的零件。它的优点包括凝固时间快和焊缝清洁。 因此,它是医疗、电子和汽车行业的一种连接机制。超声波焊接机 历史回顾 超声波焊接 20世纪超声波焊接被发现之前th 世纪,流行的塑料焊接工艺是电弧焊技术。 然而,这些焊接技术产生了笨重的部件。 因此,引入用于焊接塑料的超声波振动对许多行业来说是一种受欢迎的解脱。超声波振动首先应用于焊接坚硬且相容的塑料。 在这里,它涉及使用接触两个部件的探针将它们焊接在一起。 因此,在那个时候,它比点焊更早成为飞机制造行业的重要组成部分。焊接技术的现代发展和使用应归功于必能信仪器实验室经理罗伯特·索洛夫 (Robert Soloff),他错误地发现超声波探头无需接触热塑性塑料部件即可进行焊接。Soloff 开发了 Sonics & Materials,并于 1965 年与 Seymour Linsley 一起获得了焊接工艺专利。 后来他向 Ideal Toy Co. 提出了这个想法,由于焊接接头既美观又坚固,该公司接受了这个想法。 因此,这导致了塑料玩具生产的繁荣,以及对多种商业产品重要部件的接受。超声波振动在焊接过程中的使用经历了多次修改。 目前,它是消费和工业应用的通用技术。超声波焊接机主要部件 超声波焊接机 这些机器由几个具有特定功能的部件组成。 以下是您将在所有类型中找到的几个重要部分 超声波焊接机:· 发生器 超声波焊接机发电机 发电机将具有谐振频率的电能转换成所需的电压和高频。 此外,它还有一个微处理器,负责驱动焊接循环并通过用户界面提供重要的焊接通信。· 机械压力机 机械压力机 机器压力机固定焊接系统并施加将焊接接头固定在一起的力。 它有一个压力表和调节器,允许操作员调整施加在系统上的力。· 焊接堆栈 焊接堆栈 焊接堆包括换能器、助力器和焊接焊头,这些焊头安装在助力器中心点的焊机压力机上。 它负责提供超声波机器振动,其频率必须接近发生器的频率才能获得优质的焊接接头。· 传感器 传感器 换能器或转换器将高频电能转换为机械振动。 它由放置在两个钛块之间的几个压电陶瓷圆盘组成。 此外,电极由压电盘之间的薄金属板制成。· 助推器 助推器有两个功能。 首先,它通过收缩和扩张来放大产生的振动,并将其传递到焊头。 其次,它作为焊机上焊接堆的基础。· 焊接喇叭 焊头 焊头负责将振动传递给焊接件。 它由铝或钛制成。 然而,铝只适用于小批量应用,因为它会磨损。 为了减少磨损,大多数焊头都有硬化的尖端。· 支持工具 支撑工具的作用是在焊接过程中固定机器的下部部件。 它是机器的底座,设计用于匹配工件的轮廓。超声波焊接是如何工作的 超声波焊接的机理 超声波焊接基于使用振动声波加热和熔化材料的过程。 以下是该过程如何工作的摘要:材料准备: 排列塑料部件以形成搭接接头,然后将其放在机器的焊接堆上。 高频电的产生: 该机器的发电机会将电能 (50-60 Hz) 转换为高频 (20 – 40 kHz)。 转换为超声波: 换能器将高频电转换为超声波。 之后,助推器放大振动。 焊接: 焊头或焊头将超声波振动集中在排列好的塑料或金属部件上。 然后操作员使用压力机施加压力。 完成后,操作员收回焊头并移除焊接材料。 超声波焊接的类型——塑料和金属 焊接工艺对其兼容的材料类型和尺寸有限制。 以下是该技术的常用材料。· 超声波塑料焊接 超声波焊接工艺是最常见的工艺之一 塑料焊接技术. 它适用于焊接热塑性塑料,如聚碳酸酯、ABS、聚酯等。但是,最好注意是否存在水分和硬度等特性。 此外,该工艺不适用于 PVC 和聚酰胺等塑料聚合物。· 超声波金属焊接 超声 金属焊接技术 与多种金属兼容,例如铝、铜、银、黄铜、镍、金及其合金。 然而,该技术仅适用于这些尺寸薄且尺寸小的金属。· 材料选择注意事项 选择合适的材料是超声波焊接的重要组成部分。 但是,在为您的最终产品选择合适的材料时存在一些问题。形状: 该零件的形状应允许搭接,因为该技术仅适用于搭接。 含有水分: 材料不应含有水分,因为这会影响焊接部件的质量。 因此,您应该注意可以吸收水分的材料,例如亚克力。 硬度: 合适的材料必须是柔软的,例如 ABS。 由于聚丙烯和聚碳酸酯等材料的硬度,该焊接技术可能不适用于这些材料。 厚度: 厚的材料需要更多的能量来振动和破坏分子键,而机器可能无法产生这种能量。 因此,该工艺仅适用于薄零件 (0.38mm – 3mm)。 类似材料: 超声波焊接工艺适用于焊接两个相似的热塑性塑料部件,因为它们具有化学相容性。 在熔化过程中,它们可以形成分子键。 不同材料: 该焊接工艺也适用于焊接不同的材料。 但是,它们必须在 40 度内融化0F 和具有相似的分子结构。 例如,ABS 和丙烯酸是很好的组合,而聚乙烯和聚丙烯在化学上不相容。 除了材料的相似性之外,选择合适的材料还取决于是否存在润滑剂、填料、颜料等。因此,从像我们这样的焊接专家那里获得建议可能会改变游戏规则。立即试用 RapidDirect!获取报价 超声波焊接的优点 超声波焊接塑料件 超声波焊接工艺由于其间接加热技术,在不影响功能的情况下提高美观性,比其他钣金焊接和非焊接工艺具有优势。 除此之外,该过程的其他优点包括:· 速度 与兼容零件一起,高频超声波振动可以快速焊接零件。 因此,超声波焊接技术保证了快速的生产过程、高产量和短的周转时间。· 高度安全 由于间接加热,减少了操作危险。 除此之外,该过程产生的热量被局部化并迅速消散。 因此,不会损坏焊接接头和待焊接材料的周围环境。· 可靠性 用于焊接过程的机器是可靠的,因为它们的故障和故障最少。 此外,通过自动化,可以减少操作和人为错误、操作成本并提高焊接接头质量。· 适合 异种材料 这是一种适合焊接不同材料的工艺——塑料焊接所需的重要属性。 相比之下,其他塑料焊接工艺不适用于异种塑料材料,因为没有分子键形成。· 最低的材料成本 该过程不需要耗材,不像其他连接过程(见 焊接和铆接的区别),它使用连接螺栓、焊料和其他粘合材料。 因此,它更具成本效益。· 联合质量 焊接接头无塑性飞边、变形、断层等缺陷。 因此,焊接接头具有高质量、清洁且看不见的接缝。缺点 超声波焊接 该过程也有您需要考虑的缺点。 以下是一些:· 不适用于硬质和含有水分的塑料 焊接技术在材料相容性方面存在局限性。 例如,它不适用于高水分含量的热塑性塑料和硬而坚固的塑料聚合物,例如聚丙烯。· 零件尺寸 该技术不适用于预期接头大于 150 毫米的焊接零件。 这是由于换能器的 100-150mm 范围。 此外,由于熔化此类材料所需的能量,它不适用于厚材料。· 高初始投资 超声波焊接机成本高。 因此,想要使用该技术的企业必须为高额初始投资做好准备。 此外,成本将随着自动化而增加。 · 限制关节类型 该工艺仅适用于具有搭接接头的焊接零件,即通过在平面上重叠零件而制成的接头。 既然如此,对于角、对接、三通和边缘等接头来说,这不是正确的焊接技术。应用超声波焊接零件 超声波焊接适用于多个行业,用于制造消费品和工业产品。 以下是焊接件的一些应用。·医疗行业 医疗行业使用多种超声波焊接部件,例如面罩、血液和气体过滤器以及动脉和麻醉过滤器。 由于焊接接头,焊接技术非常适合此类产品。 此外,这些产品中的大多数来自不同的材料,使用 医用塑料,例如 ABS 和聚乙烯,焊接技术与之兼容。 因此,超声波焊接接头成本低,质量好,非常适合医疗产品。·汽车工业 汽车工业使用焊接工艺来连接塑料并制造门板、仪表板和方向盘等部件。 由于间接加热,不影响工件,该过程是合适的。 此外,它具有低资本成本、自动化、低周期时间和灵活性。· 航空航天工业 超声波焊接技术适用于制造航空航天工业的零件。 由于焊接接头的准确性、速度、质量和间接加热的使用,该技术在这里很受欢迎。· 电子行业 超声波焊接工艺适用于电子行业连接有线连接。 因此,创建小型精密电路更容易、更准确、更高效。 除此之外,由于其可靠性和焊接接头质量,它还适用于组装电动机、电容器和存储介质。
2025-07-01
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超声波焊接:工艺、材料和应用完全指南
超声波焊接基本上是通过产生局部加热的高频振动将两种材料(如热塑性塑料和金属等)连接起来。本指南介绍了超声波焊接的工作原理以及在汽车、电子等各行业应用的兼容材料组合。此外,还介绍了该技术的最新发展及其与传统焊接技术相比的优势。探索超声波焊接:用声波连接材料 超声波焊接 超声波焊接是一种令人着迷的 现代制造 该技术利用高频振动将不同材料结合在一起。与传统的焊接方法不同,它利用材料在快速振动下的行为方式,在连接点产生定向热量。这样,材料表面就会变得足够温暖和柔软,从而很好地融合在一起。这篇论文深入探讨了超声波焊接是如何在原子层面上发挥其魔力的,并探讨了该工艺在电子和汽车等行业的常见应用。与旧式焊接方式相比,超声波焊接能精确、高效地连接塑料、金属和其他部件,具有明显的优势。这本指南从头到尾提供了有关这种基于声音的巧妙方法的有益见解,这种方法可将材料永久性地融合在产品和设备中。这无疑是一种将不同物质牢固连接在一起的创新方法。本指南还涵盖了自动化可能性、兼容性问题和当前进展等重要主题。让我们进一步了解这种新型固态连接方法。超声波焊接的工作原理 超声波焊接 超声波焊接: 这是一种通过产生高频振动来连接塑料和金属部件的工艺。在焊接过程中,焊工使用一种称为 "喇叭 "的特制金属工具快速移动部件。焊接步骤 首先,将待焊接的部件放在喇叭和铁砧之间。然后,焊工向下按压喇叭,将部件紧紧夹住。接着,他们打开振动器,开始快速来回晃动喇叭和部件。震动会产生摩擦,从而加热部件接触的表面。热量融化了塑料,使其像胶水一样混合在一起。之后 电子束焊接此时,焊机会停止振动,并保持一切静止,直到胶水变干。最后,焊接部件松开,焊接完成!振动如何导致加热 科学家们知道,塑料和金属在快速摇晃时会变热。这是因为塑料和金属的特殊材料特性使它们像海绵一样吸收振动并将其转化为热量。部分振动会穿过部件,但大部分能量会在胶水表面以热量的形式散失。这种由被吸收的振动产生的热量是连接部件的关键。用超声波连接不同材料 塑料组合 有时,科学家们认为不会结合在一起的塑料在超声波的震动下最终会焊接在一起。这是因为快速振动以一种特殊的方式改变了塑料结构,使它们更好地混合在一起。即使是 PET 和 SAN 或 PC 和 PVC 等通常不会粘在一起的塑料,在超声波的作用下也能焊接在一起。连接异种塑料 如果不同类型的塑料熔化温度大致相同,且分子形状相似,焊机还可以将它们粘合在一起。例如,ABS 塑料与丙烯酸塑料粘在一起,或者 PE 与 PP 粘在一起,中间有一层帮助它们粘合。差异太大的塑料在熔化后不会发生化学胶合。焊接金属 大多数有色金属,如 铝质铜、镍和它们的组合很容易用超声波焊接。硬度较高的金属合金则较难焊接。表面的污垢、涂层和金属颗粒也会造成问题。对于清洁、软化的金属,振动很容易产生热量,形成持久的焊缝。利用超声波组装汽车 连接仪表板和车门部件 汽车制造商使用超声波焊接将仪表板、车门和饰件等非承重塑料件粘合在一起。这种方法比其他方法更快,而且不需要额外的步骤。焊接整体金属车架 工程师们正在研究如何用超声波焊接铝制汽车框架,以使汽车更轻。他们希望用超声波快速连接金属板,而不是传统的 搅拌摩擦焊.开发的目的是扩大工艺规模,以生产更大的框架部件。安全包装安全气囊和安全带 这种技术可以很好地安全封闭化学品或会引起反应的物品,而不会让工人接触到难闻的气味,比如在焊接时。这使得汽车制造商可以在汽车中安装安全气囊、安全带和其他安全装置。振动将重要部件密封起来,不会产生危险。用超声波组装电子设备 超声波 焊接电路板 超声波焊接取代焊接进行连接 铜 将电线焊接到印刷电路板上的触点上。它比熔化金属焊料的速度更快,而且不会产生有毒烟雾。部件组装 振动还可用于将电容器、电机、晶体管和其他小型电子元件牢固地安装到电路中。由于超声波只对连接点进行加热,不会产生过热的危险,因此可以实现复杂的电子器件。微键合计算机芯片 一种名为超声波微粘合的相关技术对制造计算机芯片非常重要。它能将非常细的金线(约为头发丝宽度的 1/100)牢固地固定在芯片与芯片之间。 硅片 和金属框架封装芯片。计算机芯片的快速批量生产需要紧密的微米级链接。工程师们不断改进他们的方法。结论 总之,超声波焊接已发展成为一种利用材料在极高频率下的行为方式的关键技术。超声波焊接具有速度快、一致性好、自动化程度高、可同时连接塑料和金属等优点,因此被广泛应用于汽车制造、电子和其他大规模生产行业。工程师们仍在继续努力,以充分利用设计方面的优势,并扩大通过超声波可连接的材料范围。超声波焊接仍然是一项辅助技术,有助于实现产品轻量化、设备小型化和生产环保化。超声波焊接通过其可调整的精确声波粘接方法,有望进一步创新,成为未来先进部件的融合方式。
2025-07-01
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超声波焊接:原理、工作、设备、应用、优缺点
今天我们将通过示意图了解超声波焊接的原理、工作原理、设备的应用、优缺点。超声波焊接是利用超声波或振动产生热量进行焊接的焊接工艺。超声波是指频率高于正常听力范围的振动波。它大约是 20000 到 30000 赫兹。它是一种固态焊接工艺。固态焊接是一种焊接过程,其中不添加外部热量进行焊接。 超声波焊接:原理: 它是根据超声波能量的基本原理工作的。超声波振动在两个工件的触点之间产生动态剪切应力。由于接触面之间的摩擦产生的局部塑性变形和热量,将在界面处形成接头。设备的: 电源: 超声波焊接需要高频高压电源。换能器需要这种功率来产生振动。 换能器: 换能器是将高频电信号转换为高频机械振动的装置。这与焊头相连。此焊接过程中使用的转换器或压电换能器。 助推器和喇叭: 由换能器产生的机械振动被提供给放大该振动并提供给喇叭的助推器。喇叭是一种将这种放大的振动提供给焊接板的装置。 夹具或夹紧装置: 该设备在超声波焊接中是必不可少的。这使用电力、液压、气动或机械能将板保持在所需位置。工作: 现在我们知道了超声波焊接的基本概念。该焊接工作如下。 一开始,高频电流通过压电换能器。该换能器将高频电信号转换为机械振动。 这种振动进一步提供给放大其频率的助推器。 放大后的高频振动通过与焊板接触的喇叭。 这种焊接会产生搭接接头。焊缝的一株固定在夹具中,另一株与喇叭直接接触。这些板在中等压力下固定。 喇叭为焊接板提供高频机械振动。 由于这种振动,振动剪切力作用在焊板之间的界面上,导致界面处的弹塑性变形。 它还会因机械力和摩擦而产生局部温升。这种热量有助于界面处的塑性变形,并在不熔化工件或使用填充金属的情况下形成牢固的接头。 优缺点: 优点: 这种焊接可以轻松快速地实现自动化。 这可以在不施加外部热量的情况下产生高强度接头。 这很干净,并且在焊接后提供了良好的表面光洁度。 用于焊接各种异种金属的超声波工艺。 它不会产生高温,因此没有机会将熔融金属从接头中排出。缺点: 它不焊接厚而硬的金属。铝的焊缝厚度约为 2.5 毫米。 夹具加工成本高,还需要特殊设计。 通过换能器产生的振动,会损坏电子元件。 应用: 这种焊接用于制造核反应堆部件。 用于汽车行业的钥匙、大灯零件、按钮和开关等。 超声波用于电枢绕组、开关等电子行业。 这是一种清洁焊接工艺,因此用于医疗行业制造过滤器、口罩等部件。
2025-07-01
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注塑参数的设定
注塑参数的设定一般取决于五个主要条件:温度、压力、速度、时间、测量。本文主要介绍注塑过程中的温度和压力。注塑 温度 注塑过程中需要控制的温度包括 熔点温度, 模具温度 和 冷却温度.在注射成型过程中,需要根据具体的塑料原料种类、形状和加工要求等因素,准确控制炉温,以保证成型制品的质量和性能符合要求。注塑熔化温度 注塑材料 注塑成型的炉温是指将塑料原料熔化成熔融状态所需的温度。 注塑过程中的炉温需要根据所用塑料原料的种类、形状和加工要求进行调整。一般来说,注塑用塑料原料可分为热塑性塑料和热固性塑料。 热塑性塑料的熔点较低,一般在150℃至300℃之间,而热固性塑料的熔点较高,一般在250℃至400℃之间。 因此,注塑炉的温度也会有所不同。在注塑过程中,炉温的调整对成型制品的物理性能、外观质量和尺寸精度有重要影响。 如果炉温过低,可能会导致塑料原料不能完全熔化,从而影响成型品的外观和物理性能; 如果炉温过高,可能会导致塑料原料分解变质,从而影响成型制品的质量。注塑模具温度 注塑模具 注塑模具温度是指注塑过程中使用的模具表面的温度。模具温度的控制对注塑制品的尺寸精度、外观质量和性能有重要影响。模具温度需要根据具体的塑料原料种类、形状和加工要求等因素进行调整。一般情况下,模具温度应略高于塑料材料的熔点,以保证塑料材料在模具中充分熔化和流动,并保持一定的稳定性。在注塑过程中,模具温度过高或过低都会对成型产品的质量产生不利影响。如果模具温度过高,会导致成型品表面出现烧结、变形等问题,还会加速模具的磨损和老化。如果模具温度过低,可能会导致成型品尺寸不稳定、外观粗糙等问题。注塑冷却温度 注塑冷却温度是指成型后通过模具冷却系统降低成型制品温度的过程。 冷却温度的控制对注塑制品的尺寸精度、外观质量和性能有重要影响。在注射成型过程中,塑料原料以熔融状态进入模具,充满模具内的型腔,然后冷却硬化成为最终的成型制品。 冷却过程需要控制在适当的温度范围内,以保证成型品的尺寸和外观质量稳定。冷却温度的控制需要根据具体塑料原料的种类、形状和加工要求等因素进行调整。 一般来说,塑料材料的结晶度越高,需要越高的冷却温度才能保证成型品的尺寸精度。 同时,冷却温度还需要考虑成型周期的长短,以避免成型周期过长,影响生产效率。在注塑过程中,冷却温度过高或过低都会对成型制品的质量产生不利影响。 如果冷却温度过高,可能会导致成型品表面出现开裂、变形等问题。 如果冷却温度过低,可能会导致成型品尺寸不稳定、表面出现气泡等问题。注塑 压力 小批量注塑服务 一般料管的加热温度大多分为三段。前段温度较低,中后段温度较高。各段温差约为5~10℃。假设前部温度过高。这种情况下,增塑剂熔化过早,树脂供给会产生不均匀的现象(因为部分熔化的颗粒会在螺杆的进料部分形成块状物)。喷嘴温度不需要特别注意,因为它直接接触模具并影响成型周期。另外,应特别注意环境温度对成型件收缩率的影响。另外,环境湿度也会影响成品质量。1、注射压力 工程师应考虑注射压力并考虑注射液的流动性 注塑材料、收缩率和成型产品的物理性能。注射压力的设定一般宜高而不宜低。实际中可以先设置为最高,待其他参数全部停止后,根据填充时间适当降低。2、保压压力 注塑机 型腔溶胶压缩形成了很大的内部压力,内部压力会因为温度的原因而降低,但在浇口尚未凝结和密封之前,它仍然具有将溶胶挤出型腔的能力,因此必须继续给予适当的压力阻力对它来说,这就是所谓的维持压力,简称压力。压力应随着内部压力的降低而引起熔融塑料逐渐凝固而逐渐降低。保压或保压时间不足会形成尺寸不足或流挂;保压过多会导致过饱和和残余应力。3、背压 当螺杆旋转,塑料按顺序向前推进时,背压的作用是保持导螺杆不因反作用力后退的速度。背压太高,螺杆后退时间延长,物料的剪切力也增大,容易使物料过热;背压过低,会使物料混合,计量精度降低,也容易混入较多的空气,使产品银条形状不美观。一般背压以5~15Kg/cm2为宜。增大背压可以增大螺杆对熔融树脂所做的功,消除未熔融的塑料颗粒,增加料管内材料的密度和均匀度,减少注射压力和翘曲变形等问题。最值得注意的是,施加背压来升高管温度。背压太大,热敏性高的塑料容易分解;低粘度塑料可能会出现“流鼻涕”现象。如果背压太低,成品可能会有气泡。4. 反吸、减压 螺杆末端后滑时,机筒前端(喷嘴部分)积聚的熔料仍处于背压状态,适当使螺杆处于无背压、无后滑的条件下,可使熔料被压缩不从喷嘴部分滴落而泄压,称为泄压。5.锁模力 一般情况下,成品在冲模方向的投影面积是根据成品的外形尺寸来计算的。支撑模力=成品在开关模方向的投影面积(cm2)×模孔数×模具压力(kg/cm2)。模具压力会随原料的不同而不同,一般原料(350~400kg/cm2)。机器的夹紧力应大于支撑力,为了保险起见,机器的夹紧力应大于支撑力的1.2倍以上。
2025-07-01
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注塑成型:工艺、类型、优点和缺点
塑料部件是我们生活中不可或缺的一部分,几乎所有的小工具、器具或设备都需要它们。它们的作用包括保护我们免受内部电气部件的影响、将电气部件紧密安装到位或创建功能部件。此外,一些塑料可以作为我们在日常生活中使用的独立工具。 这解释了为什么塑料是地球上最丰富的人造物体之一。早在 1950 世纪 2 年代,世界每年的产量才勉强达到 450 万吨。然而,目前这个数字已经达到上限,因为世界每年的产量超过 XNUMX 吨。尽管依靠它们来完成我们的日常任务,但大多数人并不知道塑料零件的制造过程是如何进行的。注塑成型是最流行的塑料制造方法之一。在本文中,您将了解注塑成型的工作原理、机器组件以及与之相关的服务。什么是 注塑成型? 什么是注塑 注射成型是指将熔融塑料材料或金属在高压下注射到模具中的制造过程。该工艺广泛用于批量生产质量和精度稳定的复杂零件。创建或选择正确的塑料注塑模具非常重要,因为它们会影响最终的输出。此外,模具还决定如何捕捉复杂零件的细节。每个注塑项目都需要根据尺寸和形状使用独特的模具。如何 注塑工艺有效吗? - 塑料注射成型工艺 是一系列细致的步骤,每个步骤都在创作中发挥着至关重要的作用 高品质塑料件。让我们深入研究每个阶段的复杂性:夹紧 注塑工艺Step4 该过程从合模阶段开始,模具被牢固地关闭,以防止熔融塑料发生热膨胀泄漏。夹紧装置施加压力将半模固定在一起,确保紧密密封。该阶段为后续阶段奠定了基础,为注射和冷却过程提供稳定性。注射 注塑工艺Step5 注射阶段开始于将熔融塑料在高压下注射到模具型腔中。熔融塑料是指已经熔化到熔点的塑料。此步骤需要精确控制注射速度、压力和温度,以确保材料完全、均匀地填充型腔。通常,注塑机内的往复螺杆在受控条件下将熔融材料向前推入模具中。当施加注射压力时,熔融塑料流经流道系统并进入模具型腔,在模具型腔中呈现出所需零件的形状。住宅 将熔化的塑料注入模具型腔后,会有一个短暂的暂停,称为保压阶段。在此阶段,材料在金属模具内保持静止,使其沉降并均匀堆积。适当的停留时间对于确保材料均匀分布并填充零件的任何复杂特征或细节至关重要。该相有助于最大限度地减少潜在缺陷,例如气穴或空隙,并促进零件内形成致密且均匀的结构。散热器 保压阶段结束后,模具进入冷却阶段,模腔内熔化的塑料凝固。冷却可通过多种方法实现,例如冷却剂通过模具内的通道循环或让模具在环境空气中自然冷却。适当的冷却对于实现所需的零件性能、尺寸精度以及最大限度地减少翘曲或变形至关重要。仔细控制冷却速率和均匀性,以防止零件内产生内应力,并确保整个模具的冷却一致。开模 注塑工艺Step6 一旦塑料凝固,模具就会经历开模阶段,其中模具的两半分开,露出新形成的零件。模具打开通常使用液压或机械系统来实现,该系统向模具的夹紧机构施加力,使其释放并打开。在此阶段,精度和一致性至关重要,以确保零件顺利顶出而不会损坏。正确的塑料注射模具打开还有助于防止零件从型腔中释放时出现任何变形或扭曲。弹出(产品移除) 模具打开后,最终的塑料部件从模腔中顶出,标志着注射成型过程的最后阶段。弹出的零件可以由操作员手动取出,也可以使用集成到模具设计中的顶针或顶板自动弹出。在零件拆卸过程中必须小心,避免零件损坏或变形。任何多余的材料(称为毛边)也可以在此阶段修剪或去除,以实现零件所需的最终外观和尺寸。主要注塑 参数 注塑周期包含许多参数,需要检查这些参数才能生产出高质量的塑料部件。 这些参数包括:注射压力: 将熔融塑料注入模具型腔所施加的力。这对于实现模具的正确填充和确保零件质量至关重要。模具温度: 这是指注塑过程中模具保持的温度。它影响材料流动、零件冷却和零件整体质量。喷嘴压力: 施加在注射喷嘴上以迫使熔融材料进入模具的压力。它是总注射压力的一部分,但特指模具入口处的压力恢复率: 指材料在注射过程中被压缩后回弹或恢复的速度。收缩率: 这是指模制部件从熔融状态到固态的尺寸减小百分比。锁模力: 在注射和冷却过程中将半模固定在一起所施加的力。螺杆转速: 它是注塑机机筒内螺杆的速度。螺杆速度决定了塑料送入模具型腔的速率,并影响填充和冷却时间。注塑 机器部件 注塑机 料斗: 它是位于注塑机顶部的容器,用于存储原材料(通常是塑料颗粒或树脂)。它将材料送入成型机的料筒中。桶: 它是指注塑机内一个长的圆柱形腔室,原材料在其中熔化和混合。它装有往复螺杆和加热器。往复螺杆: 在枪管内来回移动的重要部件。其主要功能是熔化并均化原材料,同时在压力下将其注入型腔。加热器: 它们用于加热注塑机的料筒,维持熔化原材料所需的温度。它们确保一致的材料流动和适当的成型条件。活动压板: 这是指在注塑过程中将两半部分固定在一起的两块板之一。它可以水平移动以打开和关闭模具,从而实现零件顶出和模具更换。喷嘴: 这是熔融塑料材料离开料筒并进入模具型腔的点。它确保材料精确且受控地流入模具。模具: 一种通常由钢或铝制成的精密工具,可形成塑料部件所需的形状。它由两半(型芯和型腔)组成,它们结合在一起形成一个空隙,熔融材料在其中注入并固化。模具型腔: 这是模具内的空隙或压痕,熔融塑料被注入其中以形成最终零件。它的形状精确匹配成品所需的几何形状。有哪些 注塑成型服务 传统注塑成型: 一种标准工艺,其中将熔融塑料材料注入模具型腔、冷却并作为固体部件弹出。嵌件成型: 涉及在注射前将预成型零件(插入件)放入型腔中,形成单个集成零件。二次成型: 在基材上模制第二种材料的工艺,通常用于添加柔软的触感表面或多材料美感。气体辅助注塑成型: 利用氮气置换型腔中的熔融塑料材料,形成中空型材,从而减少材料使用并提高零件强度。共注塑成型: 同时将两种或多种不同的材料注射到型腔中以生产多材料零件。两次或多次注射成型: 将不同材料或颜色依次注射到同一模具型腔中,从而能够一步生产多材料或多颜色零件。微注射成型: 一种生产具有严格公差的极小塑料零件的专业工艺,常用于电子和医疗设备。液体注射成型 (LIM): 利用高压下注入型腔的液体硅橡胶 (LSR) 或类似弹性体,非常适合生产具有复杂几何形状的柔性零件。常用材料 用于注塑成型 注塑材料 材料的选择不是随意的;这是基于预期应用的战略决策。无论是光学部件中聚碳酸酯的透明度,还是机械部件中尼龙的耐磨性,每种材料对于注塑成型工艺的成功都起着至关重要的作用。聚丙烯(PP) 聚丙烯,俗称PP,是一种多功能热塑性塑料,在注塑成型领域有着广泛的应用。其低密度、高耐化学性和出色的耐疲劳性使其成为生产包装、容器和汽车零部件等物品的首选。ABS 丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)以其强度、抗冲击性和尺寸稳定性而闻名。这些特性加上其易于成型和着色的能力,使 ABS 成为制造消费品、汽车零部件和电子外壳的首选。聚乙烯(PE) 聚乙烯(PE)是一种轻质塑料,以其灵活性和低成本而闻名。它具有 HDPE 和 LDPE 等变体,可应用于从包装和容器到农产品和玩具等多种行业。聚苯乙烯(PS) 聚苯乙烯 (PS) 具有透明度、刚性和经济性。 PS 通常用于包装、食品容器和一次性餐具等一次性物品,因其易于成型和成本效益而受到青睐。尼龙 (PA 6) 尼龙,特别是尼龙 6 或 PA 6,以其强度、韧性和耐磨性而闻名。尼龙是生产机械零件的理想选择,广泛用于齿轮、轴承和其他需要高产量、耐用性和精度的部件等应用。聚碳酸酯(PC) 聚碳酸酯,即 PC,因其透明性、抗冲击性和耐高温性而备受推崇。这些特性使其适合制造各行业的光学镜片、电子元件和耐用的透明零件。POM(乙缩醛/聚甲醛树脂) 聚甲醛(POM),通常称为乙缩醛或Delrin,是一种具有优异尺寸稳定性的高强度工程塑料。其低摩擦和磨损以及良好的耐化学性使其成为生产齿轮、衬套和其他精密部件的理想选择。注塑成型的优点和缺点 注塑成型领域具有无与伦比的效率和精度,但也并非没有挑战。在本节中,我们将探讨使注塑成型成为制造基石的好处,以及在掌握注塑成型过程中注入细微差别的局限性和挑战。优点 高精度 注塑成型可以制造具有极严格公差和一致尺寸的零件。该工艺使制造商能够以极高的精度生产复杂的几何形状和复杂的形状,确保每个零件都符合精确的规格。复杂的细节 注塑成型的突出特点之一是能够生产具有复杂细节和复杂特征的零件。这包括薄壁、复杂的图案、底切、螺纹和其他复杂的细节,这些细节可能具有挑战性或无法通过替代制造方法实现。耐用性 注塑零件以其耐用性和强度而闻名。该工艺可确保材料均匀分布,从而使零件表现出优异的结构完整性以及耐磨损、耐冲击和耐环境因素的性能。这种耐用性使注塑零件适用于各个行业的广泛应用。省时提效 注塑成型高度自动化,从而提高生产效率并降低劳动力成本。自动化注塑机可以在最少的人工干预下连续运行,确保一致的零件质量和高生产率。这种自动化还可以实现快速的生产周期,使制造商能够满足紧迫的期限并根据需要扩大生产规模。批量生产的成本效益 虽然注塑模具的初始模具成本可能很高,但对于大规模生产来说,注塑成型变得极具成本效益。一旦模具制造完成,单位制造成本就会显着降低,使得注射成型成为批量生产相同或相似零件的经济选择。广泛的材料 注塑成型支持多种材料,包括热塑性塑料、热固性塑料、弹性体和复合材料。这种材料选择的多功能性使制造商能够根据其特定的应用要求选择最合适的材料,无论是机械性能、耐化学性还是美观性。减少后处理 注塑零件通常需要最少的后处理,因为它们通常具有光滑的表面和直接从模具中取出的精确尺寸,并且废料最少。这减少了额外机械加工、打磨或精加工操作的需要,从而节省了制造过程中的时间和资源。此外,注塑成型的一致性和精度最大限度地减少了缺陷的发生,进一步减少了返工或修正的需要。缺点 初始模具成本高 注塑成型的显着缺点之一是制造模具的成本较高。设计和制造适合特定零件几何形状的模具可能非常昂贵,特别是对于复杂或复杂的设计。对于规模较小的生产或预算有限的公司来说,这种初始投资可能会令人望而却步。需要更长的时间才能开始 与 3D 打印等一些快速原型制作方法相比,注塑成型通常需要更多时间来设置和启动。该过程包括设计和制造模具、进行模具试验以及在开始大规模生产之前微调工艺参数。因此,与更快的原型制作方法相比,从概念到成品零件的交付时间可能更长。大小限制 注塑可能有尺寸限制,特别是对于较大的零件。注塑机的尺寸和型腔的容量会限制可生产的零件的最大尺寸。制造超大零件可能需要专用设备或多个模腔,这会进一步增加成本和复杂性。设计限制 虽然注塑成型在创建复杂的形状和细节方面提供了强大的多功能性,但仍然存在需要考虑的设计限制。某些零件几何形状,例如尖角、薄壁或深凹槽,可能会对模具填充、冷却或顶出带来挑战。设计注塑成型零件通常需要仔细考虑拔模角度、壁厚和其他设计准则,以确保成功的成型性和零件质量。此外,底切或复杂的内部几何形状等特征可能需要额外的模具特征或二次操作,从而增加了制造过程的复杂性和成本。普通注塑 缺陷 常见注塑缺陷 注塑成型是一个精细调整的过程,每个阶段都要求精度。然而,即使非常细心,也可能会出现某些缺陷,从而影响最终产品的质量和功能。了解并解决这些常见的注塑缺陷对于获得始终如一的高质量结果至关重要。在本节中,我们将探讨并剖析注塑过程中可能出现的七种常见缺陷。从翘曲背后的原因到短射的补救措施,我们的旅程将穿越复杂的缺陷识别和缓解。让我们开始这一探索,揭开有助于改进注塑工艺的挑战和解决方案。翘曲 注塑缺陷 翘曲 注塑中的翘曲是指在冷却过程中由于内部收缩不均匀而引起的意外扭曲或弯曲。这种缺陷通常是由于模具冷却不均匀或不一致造成的,从而在材料内产生应力。防止翘曲包括在模具设计中确保壁厚均匀,并让零件有足够的时间逐渐冷却。具有半结晶结构的材料特别容易翘曲。表面分层 表面分层 表面分层是零件表面分离成薄层的情况,类似于可剥离涂层。这个问题是由材料中的污染物或过度依赖脱模剂引起的。分层会损害材料的结构完整性和外观。预防措施包括调整模具温度、减少对脱模剂的依赖以及确保成型前对塑料进行适当的预干燥。缩痕 缩痕 缩痕的特征是成型零件表面出现凹陷或凹痕,可能是由于冷却不均匀或已熔化的材料或塑料填充不足造成的。我们的探索将揭开凹痕的复杂性,查明其原因,并提出补救措施,以实现光滑无瑕的表面。编织线或熔接线 编织线或熔接线 熔合线或熔接线是两股熔融树脂在通过模具的过程中汇合的痕迹。这些线通常围绕几何形状中的孔形成。当塑料围绕孔流动时,两股流动的交汇点会形成一条可见的线。熔接线降低了部件的整体强度和耐用性。树脂温度、注射速度和压力等因素会影响熔接线的形成。对模具设计进行战略性修改(例如移除隔板)有助于消除熔接线。拖痕 拖痕(也称为条纹或划痕)可能会损害原本完美零件的外观。我们将仔细研究导致拖痕的因素,从模具温度到注射速度,并讨论消除这种缺陷并增强成型零件和产品的视觉吸引力的实用方法。流线 注塑缺陷流线 流线是复杂的图案,通常是变色、条纹或零件表面的变化。这些标记是熔融塑料通过注塑模具过程的视觉表现。当塑料以不同的速度移动时,它会以不同的速度凝固,从而产生这些线条。流线的出现表明注射速度或压力存在潜在问题。确保一致的壁厚和战略浇口布局可以最大限度地减少这种缺陷。短镜头 短镜头 短射是指树脂未能完全填充模具型腔,导致零件不完整且无法使用的情况。模具内的流动受限、浇口狭窄、浇口堵塞、气泡滞留以及注射压力不足等因素都会导致短射。了解这些问题对于优化注塑工艺和确保完整、一致的零件生产至关重要。短射是指树脂未能完全填充模具型腔,导致零件不完整且无法使用的情况。模具内的流动受限、浇口狭窄、浇口堵塞、气泡滞留以及注射压力不足等因素都会导致短射。了解这些问题对于优化注塑工艺和确保完整、一致的零件生产至关重要。历史回顾 注塑 注塑成型起源于 19 世纪末,始于 John Wesley Hyatt 的使用柱塞模制赛璐珞机器的专利。 1940 世纪 1950 年代引入了螺杆注射机,为工艺带来了一致性,而 XNUMX 世纪 XNUMX 年代则集成了液压系统并扩大了材料选择。1980世纪XNUMX年代,计算机数控(数控)加工彻底改变了精度和自动化,显着影响了设计可能性。如今,注塑成型因其大规模生产复杂、高质量部件的效率而在各个行业占据主导地位。它广泛应用于汽车、电子、医疗和消费品领域。这种方法不仅简化了生产,还能够创建复杂的形状和特征,突破了设计可能性的界限。
2025-07-01
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压力注塑 Injection
压力注塑 Injection 注射成型又称注射模塑成型,它是一种注射兼模塑的成型方法。注射成型方法其优点是生产速度快、效率高,操作可实现自动化,能成型形状复杂的制件。不利的一面 是模具成本高,且清理困难,所以小批量制品就不宜采用此法成型。用这种方法成型的制品有:电视机外壳、半导体收音机外壳、电器上的接插件、旋纽、线圈骨 架、齿轮、汽车灯罩、茶杯、饭碗、皂盒、浴缸、凉鞋等等。目前,注射成型适用于全部热塑性塑料,其成型周期短,花色品种多,形状可以由简到繁,尺寸可以由大到小,而且制品尺寸精确,产品易更新换代。
2025-07-01
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双色注塑的概念、优缺点、应用、材料选择及设计指南
— 1 —双色注塑简介1.1 双色注塑的概念双色注塑(2K molding 或 two shot molding)是指在一次注塑成型的加工过程中把两种塑料(或两种不同颜色的塑料)成型成一体的工艺。在本文中,第一种注射材料称为基材材料,第二种注射材料称为覆盖材料。双色注塑模具最常见的形式是两个相同动模要对应两个不同的定模型腔。在第一次基材材料注射后先开,然后动模利用注射机可旋转结构旋转180°,再合模并采用与第一次注射不同色的原料或不同原料(覆盖材料)进行第二次注射。第二次开模后,已完成两次注射的凸模进行脱模动作。第一次基材材料注射和第二次覆盖材料注射是同时进行的,要求注射机上有两个注射喷嘴 ,分别注射不同颜色或不同的基材和覆盖材料。日常生产中双色注塑最典型的案例就是牙刷。牙刷就是一个软硬塑料结合的产品。牙刷的主体部分使用硬的塑料,以提供足够的强度;在手接触的部分,使用软的塑料,以保证触感;同时双色注塑还可以为牙刷提供丰富多彩的外观。 1.2 双色注塑与嵌件注塑的区别双色注塑与嵌件注塑(或包胶注塑)的区别在于:1)嵌件注塑使用普通的注塑机器,产品从一套模具中出模取出后,再放入另外一套模具中进行第二次注塑成型。所以,嵌件注塑通常由2套模具完成,而不需要专门的双色注塑机。双色注塑是在双色专用注塑机一次性同时注塑成型两种塑料。两种塑料在同一台注塑机上注塑,分两次成型,但是产品只出模一次的模具。所以双色注塑通常由一套模具完成,并且需要专门的双色注塑机。2)双色注塑的整个过程中塑料都是处于熔融状态,没有冷却收缩,这意味基材材料与覆盖材料之间有机会形成牢固的化学链接,强度高,同时减小毛边发生的风险。3)相对于嵌件注塑,双色注塑不需要嵌件的放入过程,成型周期更短,更有效率,同时质量也更高。 — 2—双色注塑的优缺点2.1 双色注塑的优点1)增加产品设计灵活性双色注塑可以把多种功能集成一个塑料件上,例如柔感表面、人体工学设计、双色外观、品牌标识、特性改进、减噪、减震、防水和防撞等,可以节省设计空间和减少零部件数量等。2)减少工程数以降低成本一次注塑成型过程可以完成多功能的塑胶件,减少二次加工。3)不同塑料通过化学链接集成于一体,质量更高,强度更好。 2.2 双色注塑的缺点或限制性1)需考虑两种塑料间的兼容性因不同塑料,其化学性质不同,其兼容性将直接影响结合面之结合强度和结合效果,并非所有的塑料之间都具有很好的兼容性。2)塑料之收缩率差异要小差异过大将影响结合面结合强度,并可能造成产品的翘曲。3)成品形状不宜太复杂 — 3—双色注塑的应用1)应用于电源开关、手机按键、汽车开关等,满足部分导光或透光的要求。2)应用于手持产品上,例如对讲机外壳、牙刷柄、电动工具把手、扳手和保温杯等,以改善手感; 3)应用于有多种颜色外观要求的产品,例如键盘,使用双色注塑,既漂亮又不担心在使用时会被摩擦掉。4)应用于局部要求电镀的产品,例如功能手机的按键等。在塑料家族中,只有ABS和聚砜(PSU)表面可以电镀,如果要求产品的局部区域或者单侧需要电镀,就要把电镀区域注射为ABS,把不需要电镀的区域注射为其他材料如PC等。5)应用于需要防水的的产品,实现防水的要求。— 4—双色注塑的材料选择塑料不同,其化学性质不同,其兼容性将直接影响双色注塑的结合强度及结合效果。所以,在进行双色注塑产品设计时,首先最重要的是选择最合适的基材材料和覆盖材料。1)选择兼容性好的基材材料和覆盖材料,常见塑料的兼容性如图所示。4)基材材料和覆盖材料的收缩率尽量相近。5)避免无定形塑料和半结晶塑料的结合。6)基材材料的HDT应该更高; — 5—双色注塑的设计指南双色注塑的产品设计需要遵循以下设计指南:1)内部结合面的设计基材材料与覆盖材料的结合强度取决于材料之间的兼容性、制程温度、结合面、成型顺序和内部结合面机械互锁结构的设计。首先,应当尽量增加结合面的面积,从而增加结合强度。 当内部结合面太小时,一方面可以在结合面上通过咬花增加粗糙度,另一方面可以设计机械互锁结构。 其它的机械互锁结构如下所示: 2)外观配合面处的设计第一次注射和第二次注射时的外观配合面处的设计非常具有挑战性,必须提供足够的结合强度,否则很容易产生飞边、毛刺、卷边和剥落等,特别是软硬塑料的双色注塑。常见的外观配合面设计包括台阶式和凹槽式两种: 3)壁厚均匀和避免尖角等双色注塑是注塑成型的一种,所以注塑的DFM设计指南,例如壁厚均匀、避免尖角和均匀过渡等,双色注塑也必须遵守。 4)脱模斜度脱模斜度对于双色注塑很重要,因为脱模斜度决定了在旋转过程中,零件是附着在哪个模具上。在第1次注射时,零件应该是附着在动模上;在第二次注射时,零件应该是附着在模具顶出侧。 在第1次注射后,如果零件表面与另一个定模直接配合,应当保证该平面具有足够大的脱模斜度,以避免在合模时刮伤。 5)重量差异基材材料与覆盖材料的重量差异不能太大,否则会影响成型周期和注塑压力等。
2025-07-01
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两次注射成型
两次注射成型 - 两次注射成型或 2k 成型或双短注射成型,是一种技术,使制造商能够结合两种不同的 m它将多种材料组合成一个单一的组件。它通过混合硬质和软质材料来生产独特的部件。它在一个成型操作中融合了多种特性和颜色。 该工艺首先将热塑性树脂注入加热的模具中。其流程与传统工艺相同。 注塑成型. 产品从第一道材料注塑模具经过快速输送,然后接受第二道材料成型。 第二种材料被注射到第一次注射的上方或周围,可以使用旋转芯在同一个腔内注射,也可以通过转移到第二个腔内注射。 冷却期使两种材料形成物理结合,从而增强最终产品的强度。当零件仍处于温热状态时,就会开始施加第二种树脂材料。 当零件仍在模具内时,材料之间的结合在冷却过程中形成。 模具之间的零件转移需要专门的设备,例如 旋转压板、机械臂和滑块,以实现高效运营。由于需要专用设备,双色注塑成型的建立成本仍然很高。然而,自动化可以降低批量生产的运营成本。 2K注塑 为制造商提供在单次生产过程中生产复杂、多材料组件的灵活性。这使其成为满足大批量生产需求的理想选择。继续阅读,了解更多信息 双色注塑成型.
2025-07-01
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吹塑工艺及优缺点介绍
吹塑工艺及优缺点介绍 吹塑成型是一种制造工艺,通过它可以形成中空的塑料部件。它也用于形成玻璃瓶,而吹塑成型借助的就是玻璃吹制的工艺原理。最近,吹塑成型已经在与塑料吹塑相当的压力和温度下用非晶态金属(也称为块体金属玻璃(BMG))进行了演示。 吹塑成型是一种低压工艺,典型的吹气压力约为25-150psi。这种工艺的迅速成长满足了对塑料容器的需求。在美国软饮料行业,1977年的塑料容器数量为零,1999年就增加到了100亿个。今天,更多的产品是吹塑成型的,预计这种情况会继续增加 吹塑成型和旋转成型都用于制造空心无缝的热塑性聚合物部件。旋转成型利用旋转模具内的重力实现中空状。此工艺采用的转速相对较慢。它也称为滚塑,可替代吹塑成型用于制造大型中空形状。 吹塑成型的优点 工具和模具成本低 生产速度快 能够塑造复杂部件 设计中可以包含握把 吹塑成型的缺点 仅限于空心部件 强度低 为了增加阻隔性能,使用了不同材料的多层型坯(因此不可回收) 为了使宽颈的罐子旋转,必须进行修剪 仅限于热塑性塑料(旋转成型可使用热固性塑料) 旋转成型的优点 虽然主要用于热塑性聚合物,但热固性塑料和弹性体的应用正变得越来越普遍 部件的尺寸范围小到只有5毫升的小塑料瓶,大到38,000升的大容量储物桶 相比于吹塑成型,旋转成型更倾向于更加复杂的外部几何形状、更大的部件和更低的生产量 与注塑或吹塑成型相比,模具简单且便宜,因为旋转成型通常在多腔分度机上进行 旋转成型的缺点 吹塑成型更适合大规模生产小型一次性容器 尽管模具更便宜,但旋转成型部件的成本通常高于吹塑和注塑成型部件,因为体积较小,循环次数较多 生产周期更长,可能会持续10分钟或更长时间 吹塑成型基础知识 该工艺首先是将塑料熔化成为型坯,或者在注射和注射拉伸吹塑(ISB)的情况下,熔化成瓶坯。型坯是一个管状的塑料片,在一端有一个孔,压缩空气可以从该孔通过。 然后将型坯夹入模具中并吹入空气。气压将塑料推出以匹配模具。塑料冷却并硬化后,模具打开,部件被弹出。 吹塑成型最常用于制造容器、包装(如汽水瓶)或工业应用(如油箱)。有多种变体,具体如下 挤出吹塑 挤压吹塑用于生产两种规格(1升和5升)的油品包装。设计概要就是尽可能少用材料,而瓶子的形状尽可能地完全排空。 挤出吹塑可用于加工许多不同的聚合物,包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。该工艺始于传统的管的向下挤压。当管达到所需的长度时,模具关闭,抓住并保持瓶颈端打开,将底端捏合。然后将吹针插入热管的瓶颈端以形成螺纹开口,并在模腔内向管中充气。当模具完全冷却时,将其打开,弹出瓶子,并修剪掉瓶颈和瓶底区域多余的塑料。 此外,(至少)有两种挤出吹塑的变体。 在连续挤出吹塑成型过程中,型坯被连续挤出,并用合适的刀将各部分切掉。在连续挤出时,型坯的重量会拖动型坯,所以难以校准壁厚。 在间歇吹塑过程中,有两种方式: 直线间歇式,与注射成型相似,螺杆转动,然后停止并将熔化的塑料推出。 储料缸式,储料缸将熔化的塑料聚集起来,当先前的模具冷却并且已积聚了足够多的塑料时,推杆推动熔化的塑料,并形成型坯。储料缸机头通过液压将型坯推出,快速降低重量的影响,并通过用型坯调节装置调节模具间隙来精确控制壁厚。 注射吹塑(IBM) 注射吹塑是三种吹塑工艺中使用最少的。IBM用于大量生产空心塑料(或玻璃)物体,通常是较小的医药瓶和一次性瓶子。该工艺分为三个步骤:注射、吹塑和弹出。 该工艺首先是将聚合物注塑到塑孔栓上,然后旋转到吹塑站进行充气和冷却。 注射吹塑机基于一个用于熔化聚合物的挤出机筒 – 螺杆组件。将熔融聚合物送入热流道模中,在那里通过喷嘴将其注入加热腔和塑孔栓。型腔模形成外部形状,并且被夹在用于形成瓶坯内部形状的芯棒上。瓶坯由一个完全成型的瓶颈/罐颈组成,并附有一根厚壁聚合物管(这将形成瓶身),外观与带螺纹颈的试管相似。 瓶坯模具打开,芯棒旋转并夹入空心且已冷却的吹塑模具中。芯棒的末端打开并允许压缩空气进入瓶坯,将其充气膨胀至成品形状。 经过一段时间的冷却后,吹塑模具打开,芯棒旋转至弹出位置。成品从芯棒上剥离下来,并且可以选择在包装之前对其进行泄漏测试。瓶坯和吹塑模具可以有许多空腔,一般有3至16个,这取决于制品的尺寸和所需的输出量。有三套芯棒,支持同时进行瓶坯注射、吹塑和弹出。 注射吹塑的优点 瓶颈是注塑成型的,非常精确 注射吹塑的缺点 与挤出吹塑相比,注射吹塑工艺的生产率较低(这就是它不太常用的原因) 只适用于小容量瓶子,因为在吹制过程中很难控制底部中心 由于材料不是双轴拉伸,所以阻隔强度不会增加 无法包含握把 拉伸吹塑 该工艺首先要求将塑料注塑成一个“瓶坯”,一端带有已完成的瓶颈(螺纹)。 然后将瓶坯加热至其玻璃化温度以上,并使用金属吹塑模具向瓶中吹入高压空气。同时,芯棒拉伸瓶坯充入模具内部。 拉伸吹塑的主要应用包括罐子、瓶子和类似的容器,因为与挤出吹塑型相比,它制造出的物品具有更出色的视觉和尺寸品质。发生应变硬化是某些聚合物(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)的拉伸过程的一部分,这允许瓶子在碳酸饮料产生的压力(一般为60psi左右)下抵抗变形。注射拉伸吹塑 注射拉伸吹塑是生产汽水瓶的常用方法。该工艺始于注塑成型的瓶坯。通常是将瓶坯预热,然后沿轴向拉伸并通过拉伸吹塑机吹成其最终形状。 一步法工艺再次被分解为三工位法和四工位法。在二步法注射拉伸吹塑工艺中,首先通过注塑工艺将塑料模制成“瓶坯”。这些瓶坯与瓶子的颈部一起生产,包括位于一端的螺纹(“成品”)。这些瓶坯被包装,并在稍后(冷却后)进入一个二次加热拉伸吹塑机。在ISB(注射拉伸吹塑)工艺中,瓶坯被加热至其玻璃化温度以上(通常使用红外线加热器),然后使用金属吹塑模具向瓶中吹入高压空气。作为该工艺的一部分,始终要用芯棒来拉伸瓶坯。 Genol GmbH&Co KG,Greiner Packaging正在通过注射拉伸吹塑工艺用生物塑料生产用于水冷却器的大型刚性水瓶和小型化妆品瓶。 拉伸吹塑的优点 虽然也非常适合低产量和短时间运行,但可实现不俗产量 这种强度非常适合灌装碳酸饮料 瓶坯可以作为成品出售给第三方进行吹制 适用于圆柱形、矩形或椭圆形的瓶子 由于瓶坯在整个过程中不会被释放,所以在吹制矩形和非圆形物体时,瓶坯可以被吹制出均匀的壁厚 拉伸吹塑的缺点 对瓶子设计的限制 – 例如,碳酸饮料瓶只能使用香槟瓶底,而且资金成本高 虽然已有紧凑型系统,仍需要较大的占地空间 在一步法工艺中,瓶坯制造和瓶子吹制都在同一台机器上执行。较旧的四工位注射、二次加热、拉伸吹塑和弹出方法比三工位机器更昂贵,三工位法消除了二次加热阶段并且使用瓶坯中的潜热,从而节约了二次加热的能量费用,模具成本也降低了25% 阻隔吹塑 共挤出技术使吹塑机能够通过保持氧气或水分不渗透来改善其产品的阻隔性能,这在食品包装应用中至关重要。在诸如储气罐这类工业应用中,阻隔层设计用于调节碳氢化合物排放。 自旋修剪 由于成型工艺的原因,产品上经常有多余的材料,必须转动容器上的刀将多余的材料切掉。这些多余的塑料然后被回收,用于生产新的模制品。 自旋修剪器可用于修剪许多材料,如PVC、HDPE和PE + LDPE。不同类型的材料的物理特性会影响修剪效果。由非晶材料生产的模制品比结晶材料更难以修剪。使用钛涂层刀片而不使用标准钢刀片,可以延长使用寿命。
2025-07-01
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