Apa yang perlu Anda ketahui tentang kompatibilitas bahan untuk cetakan injeksi multi-bahan

Cetakan injeksi multi-bahan adalah istilah umum yang mengacu pada proses pencetakan injeksi di mana dua atau lebih bahan yang berbeda diikat untuk membentuk satu bagian plastik. Jenis cetakan injeksi multi-bahan yang paling umum adalah cetakan injeksi overmolding dan cetakan injeksi dua kali.

Overmolding adalah proses yang membentuk produk terpadu dari dua atau lebih termoplastik yang berbeda. Selama proses ini, seorang insinyur mencetak substrat dari bahan overmold kaku dan kemudian menempatkan substrat dalam rongga overmold di alat terpisah. Kemudian, bahan overmold cair dikeluarkan ke, ke, atau di sekitar substrat. Saat termoplastik mendingin, bahan menjadi terikat secara kimia atau mekanis — yang memberi produk akhir tingkat kekuatan dan daya tahan yang tinggi. Meskipun hal ini meningkatkan biaya overhead alat, hal ini dapat menghemat banyak uang dengan menghilangkan kebutuhan akan proses perakitan, sehingga memangkas biaya tenaga kerja dan sumber daya.

Anda dapat mencapai banyak sifat yang sama dengan menggunakan cetakan injeksi dua tembakan, juga dikenal sebagai cetakan injeksi dua tembakan. Perbedaan antara overmolding dan two-shot moulding adalah yang pertama dilakukan dengan menggunakan dua alat sedangkan yang terakhir dilakukan dengan menggunakan satu alat. Selama pencetakan injeksi dua tembakan, bahan pertama disuntikkan ke dalam cetakan untuk membuat substrat, yang kemudian dipindahkan ke ruang cetakan lainnya dengan ujung alat lengan setelah mengeras dan mendingin. Setelah itu, cetakan terbuka dan sisi dengan substrat berputar 180 ° untuk memenuhi ruang cetakan lainnya. Setelah substrat berada di tempatnya, nozzle cetakan injeksi menyuntikkan material kedua ke dalam rongga, mengikatnya dengan substrat.

Dari perspektif overhead, cetakan injeksi dua tembakan lebih mahal untuk dirancang dan dibangun, tetapi lebih cepat dan lebih cocok untuk produksi volume tinggi daripada overmolding. Overmolding membutuhkan tenaga kerja manual karena seseorang harus secara fisik mengeluarkan bagian pertama dari cetakan dan menempatkannya di cetakan kedua, yang hanya ekonomis untuk ukuran produksi yang lebih kecil.

Karena bahan yang terlibat dalam overmolding dan cetakan injeksi dua tembakan harus diikat bersama, plastik harus kompatibel satu sama lain. Kompatibilitas bahan, yang berakar pada kompatibilitas kimia, adalah ukuran seberapa stabil suatu bahan ketika bersentuhan dengan bahan lain. Jika dua bahan bersentuhan satu sama lain dan menyebabkan reaksi kimia, keduanya tidak kompatibel dan tidak dapat digunakan bersama dalam cetakan injeksi multi-bahan.

Untuk bahan yang tidak kompatibel secara kimia, fitur pengikat positif atau ikatan mekanis biasanya direkomendasikan. Ini menggabungkan dua bahan bersama-sama tanpa ikatan kimia.

Inilah yang perlu Anda ketahui tentang memilih bahan termoset cetakan injeksi berdasarkan kompatibilitas bahan, dan menegosiasikan faktor lain seperti gesekan, keausan, dan daya rekat:

Pertimbangan utama untuk pemilihan bahan cetakan injeksi

Ketika datang ke cetakan injeksi multi-bahan, secara tidak sengaja mencampur dua bahan yang tidak kompatibel bisa menjadi bencana besar. Paling-paling, Anda mungkin melihat bau yang tidak enak menyebar ke lantai ruang produksi. Paling buruk, laras mesin cetak injeksi Anda mungkin meledak berkeping-keping. Untuk menghindari hasil yang merugikan, teknisi dan tim produk harus memilih resin dengan hati-hati dan memastikan tidak ada kontraindikasi.

Anda dapat menggunakan bagan kompatibilitas bahan overmolding seperti ini untuk memeriksa apakah dua bahan prospektif Anda dikontraindikasikan. Sebagai aturan umum, bahan cetakan injeksi umum berikut tidak boleh digunakan bersama-sama:

• Asetal dengan PVC atau CPVC
• Ionomer dengan asetal, PVC, atau CPVC
• TPV dengan asetal, PVC, atau CPVC

Anda dapat mengunduh bagan bahan overmolding yang kompatibel secara kimia lengkap untuk memeriksa apakah bahan yang Anda inginkan kompatibel secara kimiawi atau apakah mereka akan lebih cocok untuk fitur pengikat positif.

Jika Anda menggunakan laras dan sekrup mesin yang sama untuk memproses dua resin — bahkan resin yang tidak boleh bereaksi satu sama lain — pastikan untuk membongkar dan membersihkan semua mesin secara menyeluruh sebelum melanjutkan pemrosesan. Bahkan jejak terkecil dari bahan termoset cetakan injeksi dapat menyebabkan reaksi.

Bagaimana gesekan, adhesi, dan keausan berdampak pada cetakan injeksi multi-material

Tribology adalah studi tentang gesekan dan keausan yang terjadi antara dua permukaan yang bergerak melawan satu sama lain, terutama mengenai klip snap-fit ​​atau bagian yang saling mengunci. Untuk mengurangi gesekan dan meningkatkan kinerja bagian akhir Anda, Anda harus mempertimbangkan kinerja tribologis bahan prospektif Anda selain kompatibilitasnya. Misalnya, polimer tahan aus seperti HDPE atau bahan halus seperti asetal akan menjadi kandidat yang baik untuk klip pas karena bahan ini cukup halus untuk menghindari sobekan pada tambalan yang lebih kasar dan sangat tahan aus.

Untuk lebih mengurangi keausan, insinyur harus mempertimbangkan untuk menggunakan sisipan logam daripada plastik selama proses pencetakan injeksi dua kali. Kompatibilitas material tidak terlalu menjadi perhatian dengan sisipan logam — Anda hanya perlu memastikan bahwa ikatan mekanis yang kuat akan tercipta saat plastik disuntikkan di atas dan di sekitar sisipan, yang memerlukan perancangan fitur pengikatan yang positif. Perunggu dan kuningan adalah pilihan yang terjangkau, tetapi cenderung aus seiring waktu. Untuk memperhitungkan gesekan dan keausan, luangkan waktu untuk memahami tribologi dan pikirkan seberapa baik bahan prospektif Anda akan bertahan dari waktu ke waktu.

Meskipun overmolding dan two-shot injection moulding secara kimiawi atau mekanis mengikat dua bahan menjadi satu, Anda masih dapat mengalami masalah dengan adhesi, terutama dengan TPE. TPE adalah bahan cetakan injeksi yang umum tetapi dalam beberapa kasus tidak melekat dengan baik pada substrat, yang dapat menyebabkan pengelupasan, pengeritingan, penguraian, atau delaminasi lapisan bahan. Jika desain Anda memerlukan penggunaan TPE, Anda dapat meningkatkan daya rekat dengan memastikan lapisan plastik cair tidak terlalu tipis. Jika lapisan tebal kurang dari 1/16 inci, bahan mungkin terlalu cepat dingin untuk menempel pada media dengan benar. Masalah serupa akan terjadi jika rasio panjang dan tebal tidak proporsional.

Anda juga dapat meningkatkan daya rekat, apa pun elastomer yang digunakan, dengan mencoba kiat berikut:

• Desain transisi mendadak antara media dan overlay untuk menghindari penipisan
• Gunakan penutup untuk membuat penghentian keras untuk material cair dan hilangkan kerutan atau potensi titik sobek
• Pastikan ventilasi yang memadai di alat untuk mencegah udara terperangkap di dalam rongga selama cetakan berlebih
• Jaga sisipan dan media tetap bersih, yang membantunya membentuk ikatan yang lebih baik
• Panaskan terlebih dahulu sisipan untuk meningkatkan kekuatan adhesi

Pemilihan bahan cetakan injeksi utama dengan Radius Cepat

Cetakan injeksi multi-bahan adalah proses manufaktur yang sangat baik untuk membangun bagian yang tahan lama yang tidak akan terpisah dari waktu ke waktu. Namun, Anda tidak dapat menggunakan sembarang dua termoplastik untuk proses pencetakan injeksi dua kali. Kompatibilitas bahan cetakan dua kali dan faktor-faktor seperti adhesi, gesekan, dan keausan memperkenalkan lapisan kerumitan tambahan pada pemilihan bahan. Mitra manufaktur berpengalaman seperti Fast Radius dapat mengungkap seluruh proses, menyederhanakan pemilihan material, mengoptimalkan desain suku cadang, dan mempercepat produksi.

Jika Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut tentang kompatibilitas material untuk overmolding atau cetakan injeksi dua-shot, hubungi desainer di Fast Radius hari ini. Tim desain kami memiliki pengalaman bertahun-tahun membantu tim produk memilih bahan yang tepat untuk proyek mereka berikutnya. Mari kita buat sesuatu yang luar biasa bersama.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang layanan cetakan injeksi atau menjelajahi panduan pemilihan material lainnya, lihat artikel lainnya di pusat sumber daya Radius Cepat.

Siap membuat suku cadang Anda dengan Radius Cepat?

Mulai kutipan Anda