لا يمكن للحقن الثاني أن يجعل سطح الآلة ممتلئًا بالشعور الناعم فحسب ، بل يمكنه أيضًا زيادة وظائف المنتج والقيمة المضافة.
في السنوات العشر الماضية ، غيّرت تقنية الحقن الثانوي تمامًا المعايير الجمالية وأفكار التصميم والمتطلبات الوظيفية للمنتجات الاستهلاكية ، كما أدرك مصنعو الأجهزة الطبية المزايا المحتملة لهذه التقنية ، واستمروا في توسيع نطاق تطبيقها في المجال الطبي.
تشتهر تقنية overmolding بإنشاء "الأسطح الناعمة" ، ولكنها تتميز أيضًا بالعديد من الميزات الأخرى مثل: التصميم المريح ، ومظهر الألوان المزدوج ، وهوية العلامة التجارية ، وتحسينات الميزات ، مع هذه التقنية ، يمكن زيادة وظائف المنتج (على سبيل المثال: الحد من الضوضاء ، وامتصاص الصدمات ، للماء ، وتجنب الاصطدام) والقيمة المضافة.
شارك في حقن overmolding ومباشرة صب شطيرة حقن صب كما مزدوجة ومتعددة المادية تقنيات حقن صب كلها الفكرة الأساسية للحقن متعدد المادي هو الجمع بين اثنين أو أكثر من مواد ذات خصائص مختلفة، وبالتالي تعزيز قيمة المنتج. كما المستخدمة هنا، يسمى النوع الأول من مادة الحقن بالمادة التحتية أو المادة الأساسية ، أما النوع الثاني من مادة الحقن فيسمى مادة الغلاف.
1 ، ومجموعة متنوعة من تكنولوجيا صب حقن الثانوي
في عملية overmolding، يتم حقن مادة تغطي أكثر من الركيزة أدناه، أسابيع، أو داخلية، جنبا إلى جنب في عضوا كاملا. وهذه العملية يمكن تنفيذها بشكل متكرر من قبل حقن صب أو إدراج صب. تغطي المواد المستخدمة عادة باسم راتنج مرن.
صب حقن متعددة: يعد التشكيل بالحقن المتعدد طريقة جيدة لمعالجة الأجهزة الطبية إذا كان بناء مواد التغطية يسمح بذلك ، حيث تتطلب هذه التقنية آلة صب حقن خاصة مجهزة بعدة براميل لحقن راتنجات مختلفة في قالب حقن واحد. أو توضع في شكل حرف L حيث تقوم نقطة حقن واحدة أو أكثر بحقن الراتنج في القالب ، وعند استخدام نفس نقطة الحقن ، يتم تسميته بالتشكيل المشترك ، ويكون الجزء المركب الناتج عبارة عن مادة راتنجية أساسية مغلفة بطبقة خارجية. عندما يطلق عليه حقن صب الثانوية ، يتم تشكيل مادة على مادة أخرى لإنتاج هيكل متعدد الطبقات.
ومع ذلك ، لا ينطبق قولبة الحقن المتعددة على جميع المنتجات ، أثناء الحقن الثاني ، يجب تحريك المنزلق أو نقله إلى تجويف آخر ، وهناك طريقة أخرى لإرسال اللب إلى آلة صب حقن أخرى.
إدراج حقن صب: لإنتاج منتجات مغطاة بالكامل مثل مقابض مصبوبة بالحقن ، يلزم إدخال حقن القالب ، ولتحقيق التغطية الكاملة ، يجب إزالة الركيزة من التجويف الأصلي ووضعها في قلب وتجويف آخر لحقن مادة التغطية.
أثناء هذه العملية ، يجب تشغيل قالب آخر على نفس الآلة أو على آلة قولبة حقن أخرى مختلفة الحجم (اعتمادًا على حجم جزء صب الحقن) وعادةً ما تكون المادة الأساسية أكبر بكثير من مادة الغطاء وقد تحتاج إلى تسخينها. تكون درجة حرارة السطح قريبة من نقطة انصهار مادة الغطاء للحصول على أفضل قوة ارتباط.
2 ، في التجمع العفن
يشار أحيانًا إلى overmolding على أنها تجميع داخل القالب لأن مادتين متكاملتين تمامًا في النهاية ، بدلاً من مجرد إنشاء هيكل متعدد الطبقات ، إما بشكل فردي أو كمواد مكونة ، وينطبق ذلك بغض النظر عن التطبيق. من الضروري أن تحقق الركيزة ومواد التغطية قوة الارتباط الميكانيكية أو الكيميائية المطلوبة.
3 ، اعتبارات حقن صب المواد المتعددة
بشكل عام ، لتحسين درجة الالتصاق ، يجب أن تكون درجة حرارة انصهار راتينج مادة التغطية هي نفس درجة حرارة الطبقة التحتية ، فإذا كانت درجة حرارة انصهار مادة التغطية منخفضة للغاية ، فإن سطح الركيزة لا يمكن صهره ، والالتصاق بين الاثنين ليس قويًا بما يكفي. ومع ذلك ، إذا كانت درجة حرارة الانصهار مرتفعة للغاية ، فسوف يتم تخفيف وتشوه الركيزة ، وفي الحالات الشديدة ، سوف تخترق مادة التغطية الركيزة وتتسبب في فشل معالجة المكون ، لذلك يتم اختيار المواد المطابقة لضمان التصاق جيد.
بشكل عام ، يجب أن تحتوي مواد المطابقة على خواص كيميائية مماثلة أو تحتوي على مكونات مركبة متشابهة.عندما لا تتطابق الركيزة ومواد التغطية ، فإنها عادة ما تشكل تشابكًا ميكانيكيًا بدلاً من الترابط الكيميائي.
تحتاج قوالب حقن المواد المتعددة إلى الانتباه إلى بعض المشكلات ، وأكثرها شيوعًا هي: عدم كفاية قوة الروابط الكيميائية أو الميكانيكية بين البوليمرات ، التعبئة غير المكتملة لمواد منفردة أو متعددة الأجزاء ، وميض الفلاش لأجزاء المواد المفردة أو المتعددة.
يجب أن تحافظ آلات التشكيل بالحقن على تناسق صب الحقن ، بالإضافة إلى ذلك ، فإن معدل حقن برميل آلة التشكيل بالحقن ونسبة القطع المقولبة بالحقن هي أيضا عامل مهم يؤثر على جودة حقن الحقن ، وتعتبر هذه النسبة حاسمة بالنسبة لجميع عمليات القولبة بالحقن ، في عملية التشكيل بالحقن الثانية لها أهمية خاصة. يمكن للجهاز غير المرتجع أن يفصل مادة الغطاء مثل بوابة التحكم ، وعندما تكون مواد القولبة بالحقن الثانوية كلها معدنية ، يكون الجهاز غير المرتجع سهل التشغيل ، فإذا كان الركيزة المعدنية والبلاستيك أكثر مرونة ، فإن الجهاز غير المرتجع يكون من الصعب تشغيله.
4 ، واختيار المواد
إن اختيار مادة راتنج المفرط له عدة عوامل ، اعتمادا على خصائص الركيزة من جهة ، وأداء التطبيقات من ناحية أخرى ، وعلى وجه التحديد ، هناك النقاط التالية:
المقاومة الكيميائية (التنظيف الاجتماع ومتطلبات التشغيل الأخرى).
تثبيط اللهب (تماشياً مع متطلبات الحماية البيئية والبيئية) الشعار الصديق للبيئة هو علامة على أن المنتج يلبي المعايير البيئية والاجتماعية.
مقاومة التآكل (حتى لا تغرق أو تسقط).
صلابة الشاطئ (وفقا للنعومة أو المتطلبات الأخرى).
المواصفات الطبية (FDA ، USP Class VI ، ISO 10993 ومتطلبات التوافق الحيوي).
نوع التعقيم (البخار ، أشعة جاما ، وما إلى ذلك).
مقاومة التأثير (تمشيا مع المتطلبات الهيكلية).
نقطة الانصهار (وفقا لدرجة حرارة التطبيق ، لن تكون خففت أو مشوهة).
طريقة الترابط (يحدث التشابك الميكانيكي عندما لا تتطابق المادتان ، وتحدث الروابط الكيميائية عندما تتطابق المادتان).
على مدى السنوات الخمس إلى الثماني الماضية ، تطورت مواد التغطية بشكل كبير وتم تطوير العديد من راتنجات اللدائن المرنة.على سبيل المثال ، البولي يوريثين بالحرارة (TPU) ، بوليمر ستيرين إيثيلين / إيثيلين ستيرين (SEBS) في الواقع ، يتم اختيار راتنجات البولي بروبلين الجديدة مع التصاق جيد لطبقة البولي بروبيلين بشكل عام.
هذه المواد هي مختلفة جدا صلابة الشاطئ. وبشكل عام، كلما زادت صلابة من المواد، ومقاومة أكبر للخدش. الملمس سوف تؤثر على صلابة ويرجع ذلك إلى اختبار التسامح، ومقاومة التآكل قوية أقل خسارة من المواد، على سبيل المثال، وهو اختبار لعجلة الغزل طحن، الراتنج صلابة أقل التآكل، وتطبيق هكذا في كثير من الأحيان اختيار خصائص التآكل قوية من المواد.
كان الراتنج SEBS صلابة منخفضة جدا أقل من شور A 30، الراتنج TPU صلابة حول الدعامة A 60، مع صلابة مماثلة إلى يد الإنسان في الماضي، عموما للحد من صلابة بإضافة الملدنات أو الزيوت المعدنية. ومع ذلك، يتم استخدام هذه المضافات في التنظيف أو عندما سوف يعجل (والمعروف باسم صقيع)، لا تلبي متطلبات التطبيقات الطبية.
نظرًا لتطوير مواد الراتنج الصب بالحقن الثانوي ، أصبح اختيار الركائز منتشراً بشكل متزايد ، حيث يشتمل حالياً على: أكريلونيتريل بوتادين ستيرين ، بولي كاربونيت ونيلون.توسيع نطاق المواد يوفر مساحة أكبر للتصميم الناعم. ومع ذلك ، فإن تطبيق المواد الجديدة يجلب أيضًا مشاكل جديدة ، مثل: التصاق المواد وتصميم المكونات وعمليات القوالب ، إلخ.
5 ، اعتبارات تصميم العملية
في تصميم عملية overmolding ، فإن الجهاز غير العودة ، وفتحة فوهة ، ومأخذ الهواء ، والملمس السطح العفن هي العناصر الرئيسية.
عدم العودة تعني بين القاعدة والغطاء لالتصاق أمر بالغ الأهمية، وينبغي تجنب ذلك أن مواد الطلاء المنبعثة من لدغ أو المواد مستدق تغطية رقيقة جدا، التصاق ليست قوية قضية التبطين، وحبة جيد يجب أن يكون تصميم الجهاز غير المرتجع فصلاً واضحًا لمادة الغطاء من الطبقة السفلية.تستخدم استراحة الركيزة في الشكل 1 هذا التصميم.
تصميم فوهة مهم أيضا لنجاح سمك overmolding جدار طول مسار تدفق أمر حاسم بالنسبة لتأثير التصاق تجريبيا، ينبغي أن نسبة لا تتجاوز 150: 1، وينبغي الحفاظ على نسبة في تطوير عملية التصميم الجديد 80: 1. يوضح الشكل أدناه نسبة طول العداء إلى سمك الجدار.
للحد من هذه العملية، ينبغي أن تقدم هذه البوابة في أقصى موضع سمك TPE، تجدر الإشارة إلى أن حجم المسام فوهة. تتطلب المواد TPU مثل فوهة قطرها كبير لاستيعاب اللزوجة العالية، لمنع القص المفرط تدهور المادي بسبب ارتفاع. SEBS وغيرها من المواد تتطلب أعلى معدل القص للحصول على معدل التدفق الأمثل. ومن الأفضل استخدام فوهة قطرها صغير في المرحلة الأولى، ومن ثم ضبط الأولي حجم العينة فوهة.
وحفرة فوهة كعامل مهم في منفذ تؤثر أيضا على تأثير الترابط، وكيفية السيطرة على هامش الهواء مشكلة كبيرة، إذا لم يتم إدارتها بشكل صحيح، فإنه ليس لاصق قوي، وملء قد تحدث ظاهرة لدغ. العمق منفذ ل منع نتوءات الحرجة، اعتمادا على اللزوجة من مواد الطلاء، وينبغي أن يكون عمق منفذ بين ،0005-،001 بوصة.
بالنسبة لبعض التصميمات ، يمكن استخدام قوام سطح الزخرفة لتسهيل إخراج المنتج ، وتميل معظم مواد TPE إلى التمسك بسطح القالب بسبب تقارب المعادن أو بسبب المادة أثناء فتح القالب. يتم تشكيل الفراغ بين سطح القالب ، وبما أن العديد من المواد لا تشكل رابطة كيميائية مستقرة بعد إخراج المنتج ، فإنه إذا تم الالتزام بسطح القالب ، فإنه يؤثر بشكل كبير على تأثير الترابط.
هذا يعني أنه يجب معالجة الأجزاء بعناية بعد معالجتها ، وإذا كان اختبار السندات مطلوبًا ، فيجب أن تنتظر 24 ساعة قبل أن تشكل المادة رابطة كيميائية مستقرة.
عندما يكون سطح القالب موازيا لاتجاه فتح القالب ، إذا لم تكن قوة الشد كافية ، فإن الالتصاق سيحدث ، و TPU والمواد الأخرى تحتاج إلى قوة سحب 5-6–6. بالإضافة إلى ذلك ، فإن طلاء سطح القالب يساعد أيضا على إخراج المكونات.
بالإضافة إلى ذلك ، يحتاج تصميم الملمس السطحي إلى دراسة متأنية ، حيث يؤثر نسيج السطح على نعومة و ملمس و سمك المادة المغطاة ، حيث يمكن أن يكمل سمك الجدار المناسب وتصميم نسيج السطح بعضها البعض للمساعدة في الحصول على خصائص المعالجة المطلوبة ، وبشكل عام ، تزداد صلابة المادة. يمكن أن يؤدي تحسين نسيج السطح إلى تقليل كمية القطع المصنوعة من قوالب الحقن وتحسين إحساس المنتج ، مما يجعله أكثر نعومة من الصلابة الفعلية.