Longsheng

Когда конструкция изделия должна включать в себя несколько характеристик материала, например, нанесение мягкого покрытия на ручку или внедрение металлического каркаса в пластиковую деталь , оптимальными вариантами являются многослойное формование и литье со вставкой. Однако для каждого из этих методов существует определённая техническая процедура и сценарий применения, и этот выбор напрямую влияет на эксплуатационные характеристики изделия и структуру затрат.

В этом руководстве подробно описаны основные различия, преимущества и общие области применения этих двух технологий литья, чтобы вы могли сделать осознанный выбор, соответствующий вашим индивидуальным потребностям. LS Manufacturing предлагает услуги литья под давлением композитных изделий из различных материалов, используя обширные возможности для таких передовых отраслей, как производство медицинских приборов . Мы предлагаем комплексные решения: от испытаний на совместимость материалов и разработки пресс-форм до оптимизации производства.

Для дальнейшей оценки после прочтения этого руководства, пожалуйста, загрузите концепцию или чертежи вашего продукта. Наша техническая команда предоставит бесплатный анализ осуществимости процесса и предварительную смету. Чтобы сэкономить ваше время, предлагаем краткий обзор основных выводов.

Краткий справочник: многослойное формование против формования со вставкой

Выбор процесса по сути зависит от основных потребностей вашего продукта:

• Если вашей целью является улучшение эксплуатационных характеристик продукта и удовлетворенности клиентов, например, мягкость, герметичность или гашение вибраций, предпочтительным методом будет многокомпонентное формование .
• Если ваша цель — создать сложную механическую или электрическую функциональность, например, встроить металлические нити, подшипники или проводку в пластиковую деталь, предпочтительным будет литье со вставкой .

Окончательное решение необходимо принять после полного анализа функций, объёма, стоимости и факторов цепочки поставок. Компания LS Manufacturing обладает обширным опытом в обоих процессах и может предоставить профессиональное руководство и технико-экономическое обоснование на этапе проектирования.

Почему стоит доверять этому руководству? Практический опыт экспертов LS Manufacturing

Компания LS Manufacturing имеет многолетний опыт в области литья под давлением различных материалов. Мы не просто теоретики, мы практики, ежедневно сталкивающиеся со сложными задачами литья. В области литья под давлением мы помогли заказчику медицинского оборудования успешно интегрировать резьбовую металлическую вставку — основной продукт, подверженный многократному крутящему моменту, — в прецизионный пластиковый корпус.

Сложность проекта заключается в том, чтобы пластик и металл не отслаивались при высоких нагрузках и не допускали образования заусенцев. Благодаря нашим запатентованным технологиям позиционирования пресс-форм и контроля температуры мы можем обеспечить безупречную работу на протяжении миллионов циклов и пройти строгие испытания на биосовместимость по стандарту ISO 10993 .

В области многокомпонентного формования мы разработали решения для ряда производителей профессиональных инструментов, обеспечивающие прочную структуру и превосходный захват. Например, для высококачественной рукоятки отвёртки требовалась молекулярная адгезия между прочным армирующим слоем из полипропилена и мягкой термопластичной резиной (ТПУ) для предотвращения расслоения при многократном использовании.

Группа разработки материалов компании LS Manufacturing отобрала и оптимизировала наиболее совместимый материал ТПУ из сотен марок. Благодаря специально разработанной схеме литья нам удалось полностью решить проблему прочности клеевого шва, что позволило изделию успешно пройти испытания на прочность и долговечность.

Благодаря этому компания LS Manufacturing поняла, что за каждым успешным продуктом стоит почти фанатичный контроль свойств материалов, точности пресс-форм и параметров процесса. Именно этот практический опыт решения проблем вдохновляет нас на полезные советы.

Что такое многослойное формование? Как оно повышает ценность продукта за счёт комбинирования нескольких видов пластика?

Многокомпонентное литье (overmolding) — это передовой процесс многокомпонентного формования пластика . В его основе лежит плотное присоединение одного слоя эластомерного материала (например, ТПУ, ТПЭ или силикона) к уже существующему базовому материалу (обычно жёсткому пластику, такому как АБС или ПК) посредством вторичного литья под давлением. Этот процесс, часто называемый двухстадийным литьем под давлением, является ключевой технологией для создания многофункциональных, интегрированных изделий. Как он создаёт значительную добавленную стоимость изделий? Это в основном выражается в следующих ключевых моментах:

1. Улучшенный пользовательский интерфейс и функциональность:

Покрытие области захвата мягким эластомером значительно повышает комфорт и противоскользящее действие, что делает его идеальным для использования в рукоятках инструментов, корпусах электронных устройств и медицинских приборах . Покрытие из эластомера также обеспечивает улучшенную амортизацию и герметичность, защищая чувствительные внутренние компоненты.

2. Повышенная долговечность и интеграция продукта:

Прочная связь между двумя материалами буквально исключает износ, ослабление крепления и даже случайное падение компонентов. С точки зрения производства, многослойное формование позволяет объединить несколько этапов сборки в единый процесс формования, устраняя необходимость в клее или механических крепёжных элементах. Это не только упрощает производственный процесс, но и повышает целостность и надёжность изделия.

3. Сильное эстетическое выражение:

Этот процесс предоставляет дизайнерам большую творческую свободу , позволяя им без каких-либо затруднений интегрировать различные цвета, текстуры, мягкие и твердые материалы в один и тот же компонент, что исключает необходимость в постпроизводственном окрашивании и позволяет производить продукцию, обладающую превосходным внешним видом и легко узнаваемыми брендами.

Многослойное формование — это не просто производственная операция, а стратегический выбор, который повышает конкурентоспособность продукта и придает ему большую ценность на рынке за счет материаловедения.

Каковы уникальные преимущества литья со вставкой при интеграции металла и пластика?

Литье под давлением со вставкой — это точный процесс литья под давлением . Его ценность заключается в точном размещении предварительно изготовленной металлической детали (например, резьбовой вставки, лезвия, электрода или соединителя) в полости формы. Затем в форму впрыскивается расплавленный пластик. После охлаждения металлическая вставка надежно фиксируется в пластиковой матрице, образуя готовое изделие. Причина популярности этого процесса заключается в его новых преимуществах:

1. Значительное сокращение последующих этапов сборки:

Технология литья под давлением заменяет различные независимые этапы сборки одной операцией литья под давлением. Раньше пластиковая деталь сначала изготавливалась, а затем соединялась с металлической посредством прессования, свинчивания или сварки . В настоящее время все эти этапы заменяются одним этапом литья под давлением, что значительно сокращает производственные процессы, а также трудозатраты и время.

2. Создание высокопрочных и функциональных композитных конструкций:

Пластиковая вставка может плотно обхватывать металлическую при охлаждении и сжатии, создавая механическое зацепление. В сочетании они создают композитные конструкции, значительно более прочные и устойчивые, чем отдельные пластиковые компоненты. Например, пластиковый корпус с прочной металлической резьбой обеспечивает повышенное сопротивление скручиванию и выдергиванию, эффективно устраняя такие проблемы, как срыв резьбы.

3. Повышение эффективности производства и надежности соединений:

По сравнению с процессами сборки, включающими склеивание или завинчивание, литьё со вставкой создаёт соединения металла и пластика с непревзойдённой прочностью и надёжностью. Оно практически исключает возможность выхода из строя деталей из-за старения клея или ослабления винтов, что делает его особенно подходящим для массового автоматизированного производства. Оно обеспечивает однородное качество продукции при оптимальной эффективности производства.

Для применений, в которых предполагается использование прочности и проводимости металла, а также легкости и сложных форм пластика, выбор развитого завода по литью под давлением имеет первостепенное значение для достижения наивысших эксплуатационных характеристик продукта и экономической эффективности.

В чем основное различие между формованием поверх формовки и формованием со вставкой?

Ключевое различие между формованием поверх формования и формованием со вставкой можно легко понять, обратившись к сравнению в следующей таблице:

Наиболее существенные различия между формованием поверх формовки и формованием со вставкой заключаются в следующем:

• Формование методом многослойного литья — это процесс «пластик плюс пластик» (жесткий пластик + мягкая резина), направленный на улучшение тактильных ощущений, внешнего вида и интерфейса «человек-машина» продукта.
• В действительности литье под давлением представляет собой сочетание «металла и пластика», позволяющее вставить «скелет» или «внутренности» в пластиковый компонент для придания ему механической целостности или электрической функции, которую он не может обеспечить сам по себе.

Какие конкретные цели обычно достигаются при выборе метода многослойного формования?

Компании выбирают многослойное формование не только из-за самого процесса, но и для достижения ряда давно известных целей, связанных с продуктом и рынком. Этот процесс, в частности, решает ряд важных задач проектирования изделий, соединяя жёсткую основу с мягким эластомером таким образом, чтобы исключить швы. Интересно, что многослойное формование часто выбирают для достижения следующих простых целей:

1. Создание исключительного сцепления и безопасного нескользящего покрытия:

• Применение: рукоятки электроинструментов, бытовые инструменты и садовая техника.
• Целевое значение: Добавление мягкого резинового покрытия к жесткой рукоятке эффективно повышает удобство и надежность захвата, устраняет усталость при длительном использовании и эффективно предотвращает несчастные случаи, вызванные соскальзыванием рук, что немедленно повышает безопасность продукта и профессионализм.

2. Обеспечение надежной герметизации и эффективной амортизации:

• Применение: Ручки электрических зубных щеток, бритв, корпуса наружных средств связи.
• Целевое значение: Мягкая эластичность резины обеспечивает эффективную герметизацию соединений компонентов, предотвращая попадание большого количества пыли и влаги, а также продлевая срок службы изделия. Кроме того, мягкое резиновое покрытие минимизирует вибрацию и поглощение энергии удара, защищая внутренние прецизионные компоненты и снижая уровень шума.

3. Повышение безопасности и удобства использования медицинской продукции:

• Применение: Корпуса диагностического оборудования, приборов для ухода на дому и рукоятки хирургических инструментов.
• Целевое значение: Формование медицинских изделий методом многослойного литья обеспечивает не только эргономичные, нескользящие рукоятки, снижающие утомляемость оператора, но и простоту использования и очистки, а также соответствие строгим гигиеническим требованиям. Кроме того, мягкое прикосновение снижает стресс у пациента во время лечения, значительно снижая стресс и делая изделие более удобным в использовании.

4. Повышение эстетики продукта и узнаваемости бренда:

• Области применения: носимые устройства, средства личной гигиены и корпуса бытовой электроники.
• Целевое значение: В зависимости от нанесения на целевые участки изделия мягкой резины разного цвета или текстуры можно создать двухцветный внешний вид, узнаваемость бренда или функциональное различие, визуально и тактильно отличая изделие для повышения его конкурентоспособности на рынке.

Если вашей главной целью при создании продукта является удобство пользователя, функциональная защита, соответствие строгим отраслевым стандартам или создание дифференцированного внешнего вида, выбор профессиональных решений LS Manufacturing в области литья под давлением — это лучший способ достичь этих значений и повысить конкурентоспособность продукта.

В каких ситуациях литье со вставкой является оптимальным решением?

Когда основные требования к изделию смещаются от внешнего вида и тактильных ощущений к прочности конструкции и функциональной интеграции, литье под давлением со вставкой становится предпочтительным комплексным решением. Оно подтверждает свои непревзойденные преимущества в следующих наиболее критических ситуациях:

1. Требование к высокопрочным соединениям и долговечным резьбам:

• Типичные области применения: пластиковые разъемы с металлической резьбой, корпуса датчиков в отсеках автомобильных двигателей и интерфейсные компоненты, требующие частого подключения и отключения.
• Решение: Вставка латунных или нержавеющих вставок непосредственно в пластик позволяет получить резьбовое соединение, которое гораздо прочнее и износостойкее, чем пластиковая резьба. Оно будет выдерживать больший крутящий момент и выдерживать многократные сборки и разборки, практически не допуская срыва и растрескивания резьбы, обеспечивая долговечное и надежное соединение.

2. Необходимо интегрировать основные функциональные компоненты:

• Типичные области применения: хирургические инструменты (встраивание металлических лезвий, электродов и т. д. в пластиковые рукоятки за одну операцию), металлические зарядные контакты или сенсорные датчики для применения в интеллектуальных носимых устройствах.
• Решение: Технология литья под давлением позволяет идеально заключить точные металлические функциональные компоненты в пластик, обеспечивая плавное и надежное соединение. Это не только устраняет зазоры, характерные для традиционной сборки, где очистка и стерилизация могут быть проще, но и обеспечивает стабильные и точные электрические соединения, что значительно повышает функциональность и надежность изделия.

3. Необходимость в легких, но прочных композитных конструктивных элементах:

• Типичные области применения: сборка пластиковых компонентов и металлических рам после пресс-формы в тонкостенных автомобильных деталях и деталях трансмиссии.
• Решение: Размещение металлических элементов в зонах наибольшей нагрузки позволяет сохранить тонкостенность и сложную форму пластика, сохраняя при этом локальную прочность и несущую способность, сравнимые с металлом. Это высокоэффективный способ оптимизации конструкции.

Если ваш проект подразумевает значительные механические соединения, точную сборку функциональных компонентов или предъявляет чрезвычайно высокие требования к структурной целостности, выбор поставщика литьевых форм с опытными специалистами равнозначен выбору эффективной, производительной и экономичной комплексной услуги литья под давлением.

Как компания LS Manufacturing сократила расходы на сборку для медицинского клиента на 30% с помощью литья под давлением

При производстве медицинских изделий, требующих исключительно высокой точности, традиционные процессы сборки обычно сталкиваются с проблемами как эффективности, так и надежности. Пример литья под давлением LS Manufacturing ниже показывает, как мы помогли производителю биопсийных игл внедрить революционный подход с использованием передовой технологии литья под давлением.

1. Болевая точка клиента:

Основной технологический процесс, используемый заказчиком при производстве одноразовых биопсийных игл, заключается в сборке металлического корпуса и пластиковой рукоятки. Существующий процесс включал отдельное литье рукоятки под давлением и ручное нанесение клея для их склеивания. Этот процесс был не только трудоёмким и дорогостоящим, но и сопряжен с рисками нестабильной прочности соединения и нестабильности текучести. Однако наибольшую обеспокоенность вызывало то, что клей мог оставлять химические остатки, что ставило под угрозу сертификацию биосовместимости изделия — критический дефект литья под давлением медицинских изделий, непосредственно контактирующих с тканями человека.

2. Решение для производства LS:

Чтобы выполнить это требование, производственный отдел компании LS Manufactuirng разработал комплексную систему литья под давлением. Мы разработали высокоточную пресс-форму и систему автоматической загрузки, специально предназначенную для помещения каждой тонкой металлической иглы в форму с микронной точностью. После этого медицинский пластик PPSU методом литья под давлением наносится непосредственно на кончик иглы за одну операцию в чистой комнате, создавая структурно интегрированную рукоятку с минимальным использованием клея или без него.

3. Результаты и ценность:

Использование этого решения по формованию со вставками принесло заказчику многогранные выгоды:

• Экономия средств: процесс склеивания и связанные с ним затраты труда и расходных материалов были полностью исключены, что значительно снизило общую стоимость сборки на 30% .
• Повышение эффективности: время производственного цикла сократилось на 40% , что значительно увеличило производственные мощности.
• Скачки качества: продукт имеет почти 100% последовательность , а соединение ручки и корпуса превосходит технические характеристики, не расслаивается и соответствует строгим медицинским требованиям биосовместимости и стерильности.

Данный случай показывает, как передовое решение для литья под давлением может одновременно обеспечить экономию средств, повышение эффективности и улучшение качества, особенно при литье под давлением медицинских изделий высокого класса.

Каковы различия в стоимости и продолжительности цикла между многослойным формованием и формованием со вставкой?

Стоимость и продолжительность цикла являются двумя основными факторами при выборе процесса . Ввиду разнообразия технических характеристик, между многослойным формованием и формованием со вставками существуют значительные различия в структуре затрат и производственном цикле.

1. Анализ структуры затрат:

• Многоэтапное формование: затраты в основном связаны с материалами и формами. Формы обычно более сложные (например, ротационные или системы совместного литья). В них также используются более дорогие специальные эластомеры (ТПЭ/ТПУ). Но одноэтапный процесс формования позволяет избежать затрат на вторичную обработку, такую ​​как двухцветная окраска, сборка или заливка силиконом.
• Формование со вставками: основные затраты приходятся на саму металлическую вставку и автоматизированную интеграцию. Стоимость приобретения и требования к точности вставки требуют значительных затрат, а для её правильной установки требуется автоматизированное оборудование (роботы). Главное преимущество заключается в замене всей последовательности последующих операций, таких как запрессовка, свинчивание и сварка, которые влекут за собой колоссальную экономию труда и времени.

2. Влияние на продолжительность производственного цикла:

• Многокомпонентное литье: Длительность цикла многокомпонентного литья под давлением влияет на процесс литья под давлением нескольких материалов, поэтому длительность отдельных циклов несколько увеличивается. Однако благодаря интеграции нескольких этапов производства общее время цикла от сырья до готового изделия значительно сокращается.
• Формование со вставками: Эффективность литья со вставками в цикле зависит от уровня автоматизации установки вставок. После оптимизации функция «формования за один шаг» может значительно улучшить цепочку поставок и производственный процесс, обеспечивая быстрое и крупносерийное производство.

Хотя первоначальные инвестиции в пресс-форму и стоимость материала на одну деталь для обоих процессов могут быть выше, чем при традиционном литье под давлением, оба процесса существенно снижают общую стоимость производства и время вывода продукции на рынок за счет сокращения или исключения вторичной обработки и сборки.

Если у вас есть конкретный проект, лучший способ получить коммерческое предложение — предоставить свои спецификации. LS Manufacturing предоставит вам точный анализ процесса и моделирования затрат.

Почему стоит выбрать LS Manufacturing в качестве партнера по многослойному формованию/литью со вставками?

На современном конкурентном рынке надежный партнер-производитель — ключ к успеху продукта. Выбирая LS Manufacturing, вы получаете не просто поставщика, но и технического партнера, который всецело вовлечен и нацелен на успех вашего проекта. Будучи опытным производителем литьевых формовок и поставщиков многослойного литья, мы предлагаем следующие основные ценности:

1. Зрелый опыт, рынки с высоким спросом:

Компания LS Manufacturing обладает богатым опытом литья под давлением для прецизионной электроники и медицинских приборов. Мы прекрасно понимаем строгие требования к стабильности характеристик продукции, биосовместимости и надежности на этих рынках, что позволяет нам предвидеть и предотвращать потенциальные риски.

2. Техническая экспертиза, преодоление основных проблем:

Мы не просто производим, но и совершенствуем науку этого процесса. От анализа совместимости материалов и проектирования литья до оптимизации параметров процесса — команда инженеров LS Manufacturing стремится решать такие критически важные проблемы, как адгезия и внутренние напряжения при интеграции нескольких материалов, обеспечивая высочайшее качество литья.

3. Комплексные решения для литья под давлением, бесперебойная интеграция:

Компания LS Manufacturing предоставляет полный спектр услуг: от проектирования и производства (DFM) и разработки прецизионных пресс-форм до массового производства и контроля. Комплексный подход обеспечивает плавную и эффективную реализацию проектов, снижая административные расходы и ускоряя вывод продукции на рынок.

4. Строгие обязательства по качеству, поставка надежной продукции:

Компания LS Manufacturing внедрила комплексную программу контроля качества, которая контролирует весь процесс, от входного контроля сырья до отгрузки готовой продукции. Мы гарантируем, что каждый отправляемый нами продукт соответствует вашим высоким требованиям к качеству и спецификациям, а также обладает стабильными характеристиками.

LS Manufacturing — это технологичный поставщик комплексных решений для литья под давлением, специализирующийся на качестве. Позвольте нам превратить ваши сложные конструкции в конкурентоспособную высококачественную продукцию.

Часто задаваемые вопросы

1. Можно ли объединить эти два процесса?

Безусловно. Компания LS Manufacturing отказалась от тенденции к литью со вставкой и многослойному формованию, разработав собственный гибридный процесс «вставка + многослойное формование». Например, при производстве хирургических инструментов мы сначала прикрепляем металлическое лезвие к пластиковой основе методом литья со вставкой, а затем формуем рукоятку из мягкой медицинской резины. Этот процесс обеспечивает структурную целостность основной функциональной части, обеспечивая при этом удобство в использовании, оптимальную балансировку и функциональность, а также в полной мере демонстрируя наш опыт в области сложного литья под давлением .

2. Каков минимальный объем заказа (MOQ)?

Компания LS Manufacturing стремится предоставлять клиентам гибкие производственные возможности. Наша политика в отношении минимального объема заказа (MOQ) основана на сложности изделия и инвестициях в пресс-формы, что позволяет нам поддерживать как небольшие пробные заказы на начальном этапе производства, так и крупносерийное производство в рамках существующих программ. Будь то контрольное испытание 50 изделий или стабильная партия в 500 000 изделий, мы можем спланировать весь процесс производства таким образом, чтобы наши клиенты получали наиболее экономически выгодный вариант заказа на каждом этапе разработки, от опытного производства до серийного производства.

3. Какие виды пластика и металлов вы используете?

Компания LS Manufacturing имеет богатый опыт применения инженерных материалов , включая такие конструкционные пластики, как АБС, ПК, нейлон и ПЭЭК, а также эластомеры, такие как ТПЭ, ТПУ и силикон. Для металлических вставок мы можем обрабатывать различные материалы, например, нержавеющую сталь, медные и алюминиевые сплавы . Кроме того, мы можем порекомендовать наиболее подходящую комбинацию материалов в зависимости от функциональных требований вашего изделия (например, химической стойкости, ударопрочности и биосовместимости).

4. Сколько времени проходит от проектирования до создания прототипа?

Типичный срок изготовления прототипа составляет 3–5 недель. Он включает в себя критический анализ конструкции, изготовление пресс-форм, их испытания и отбор образцов. LS Manufacturing использует эффективное управление проектами и параллельное проектирование для обеспечения своевременного завершения каждого процесса. Для высокоприоритетных проектов мы также предлагаем ускоренные услуги, чтобы минимизировать сроки поставки, гарантируя при этом качество и позволяя клиентам быстро проверять конструкцию изделия.

Краткое содержание

Формование со вставкой и многослойное формование, являясь неотъемлемыми операциями современной переработки пластмасс , играют уникальную роль в обеспечении человеко-машинного интерфейса и структурной интеграции соответственно. Выбор подходящего процесса не только влияет на эксплуатационные характеристики изделия, но и тесно связан со стоимостью производства и конкурентоспособностью на рынке.

Будь то литье под давлением для обеспечения структурной целостности или многослойное литье для удобства захвата, концепция заключается в повышении добавленной стоимости изделий за счет передовой интеграции материалов и процессов. Свяжитесь с LS Manufacturing , загрузите чертежи вашего проекта прямо сейчас и получите мгновенное предложение на многослойное литье (цену на многослойное литье) . Позвольте LS Manufacturing стать вашей надежной поддержкой в ​​достижении максимальной точности многослойного литья!