Die zweite Injektion kann nicht nur die Oberfläche des Instruments weich erscheinen lassen, sondern auch die Funktionalität und den Mehrwert des Produkts erhöhen.
In den letzten 10 Jahren hat die Sekundärspritztechnik die ästhetischen Standards, Designideen und Funktionsanforderungen von Consumer-Produkten komplett verändert, Medizinproduktehersteller erkennen auch die potenziellen Vorteile dieser Technologie und bauen ihre Anwendung im medizinischen Bereich weiter aus.
Die Überformtechnik ist bekannt für die Schaffung "weicher Oberflächen", aber sie hat auch viele andere Eigenschaften wie: ergonomisches Design, zweifarbige Erscheinung, Markenidentität und Verbesserungen der Eigenschaften. Mit dieser Technologie kann die Funktionalität des Produkts erhöht werden (zB: Geräuschreduzierung, Stoßdämpfung, Wasserdichtheit, Kollisionsvermeidung) und Mehrwert.
Koinjektion Umspritzen, Spritzgießen und Sandwich-Spritzgießverfahren als Doppel-, Mehrstoffspritzgusstechniken sind alle Grundidee der Mehrstoffeinspritzung unterschiedliche Eigenschaften zu kombinieren, zwei oder mehr Materialien aufweisen, wodurch den Produktwert zu erhöhen. Wie hier verwendet, ein erstes Material als Substrat oder das Substratmaterial eingespritzt wird, um das zweite Material als Abdeckmaterial.
1 verschiedene sekundäre Spritzgießtechnik
In dem Überformungsprozess wird das Deckmaterial über einen Substrat eingespritzt wird, unterhalb, Wochen oder intern, zu einem vollständigen Elemente kombiniert wird. Dieser Vorgang wiederholt durch Spritzgießen durchgeführt werden können oder Formeinsatz. Abdeckmaterial üblicherweise als elastisches Harz verwendet.
Multi-Shot: Mehrfachspritzgießen stellt eine gute Methode für die Verarbeitung von Medizinprodukten dar, wenn die Konstruktion des Abdeckmaterials dies zulässt.Für diese Technik ist eine spezielle Spritzgießmaschine erforderlich, die mitmehreren Zylindern ausgestattet ist, um verschiedene Harze in ein Spritzgießwerkzeugzu injizieren.Die Fässer sollten nebeneinander liegen Oder in einer L-Form platziert, wo ein oder mehrere Einspritzpunkte das Harz in die Form einspritzen.Wenn dieselbe Einspritzstelle verwendet wird, wird dies als Co-Formen bezeichnet.Das hergestellte Verbundteil ist ein Kernharzmaterial, das mit einer äußeren Schicht beschichtet ist Wenn es sekundäres Spritzgießen genannt wird, wird ein Material auf einem anderen Material gebildet, um eine Mehrschichtstruktur zu erzeugen.
Das Mehrfach-Spritzgießen gilt jedoch nicht für alle Produkte.Während der zweiten Injektion muss der Schieber bewegt oder der Kern ineine andere Kavität bewegt werden.Eine andere Methode besteht darin, den Kern zu einer anderen Spritzgießmaschinezu schicken.
Spritzgießen einfügen: Um vollständig überzogene Produkte wie spritzgegossene Griffe herzustellen, ist ein Einsatzspritzgießen erforderlich.Um eine vollständige Abdeckung zu erreichen, muss das Substrat aus dem ursprünglichenHohlraum entfernt und in einen anderen Kern und Hohlraum platziert werden, um das Abdeckmaterialzu injizieren.
Während dieses Prozesses sollte eine andere Form auf der gleichen oder einer anderen Spritzgussmaschine mit unterschiedlicher Größe laufen (abhängig von der Größe des Spritzgussteils). Normalerweise ist das Basismaterial viel größer als das Deckmaterial und muss möglicherweise aufgewärmt werden. Die Oberflächentemperatur liegt nahe am Schmelzpunkt des Deckmaterials, um die beste Haftfestigkeit zu erhalten.
2, In-Mold-Montage
Das Umspritzen wird manchmal als In-Mould-Assembly bezeichnet, weil die beiden Materialien am Ende vollständig integriert sind, anstatt nur einzeln oder als Komponentenmaterial eine Schichtstruktur zu erzeugen, dies gilt unabhängig von der Anwendung. Es ist wichtig, dass das Substrat und das Abdeckmaterial die erforderliche mechanische oder chemische Bindungsstärke erreichen.
3, Multi-Material-Spritzgießen Überlegungen
Im allgemeinen sollte zur Verbesserung der Haftung die Schmelztemperatur des Abdeckmaterialharzes gleich der des Substrats sein Wenn die Schmelztemperatur des Abdeckmaterials zu niedrig ist, kann die Oberfläche des Substrats nicht geschmolzen werden und die Haftung zwischen den beiden ist nicht stark genug. Wenn jedoch die Schmelztemperatur zu hoch ist, wird das Substrat erweicht und deformiert.In schweren Fällen dringt das Abdeckmaterial in das Substrat ein und bewirkt, dass die Komponente nicht verarbeitet wird.Daher werden die passenden Materialien ausgewählt, um eine gute Haftung sicherzustellen.
Im Allgemeinen sollten übereinstimmende Materialien ähnliche chemische Eigenschaften aufweisen oder passende zusammengesetzte Komponenten enthalten.Falls das Substrat und das Abdeckmaterial nicht zusammenpassen, bilden sie gewöhnlicheine mechanische Verriegelung statt einer chemischen Verbindung.
Multimaterial-Injektion eine gewisse Vorsicht Formen, die am häufigsten umfassen: chemische oder mechanische Bindungsstärke zwischen den Polymeren ist nicht ausreichend, eine einzelne oder mehrere Komponenten-Material nicht vollständig gefüllt ist, und eine einzelne oder eine Vielzahl von Blitzen der Materialkomponenten.
Spritzgießmaschine müssen konsistent bleiben. Zusätzlich Strahlungsmenge des Spritzgiessmaschine barrel Verhältnisses Element Größe ist auch ein wichtiger Faktor, der die die Qualität der Injektion. Das Verhältnis in allen Formvorgängen kritisch ist, besonders wichtig, in dem sekundären Spritzgießens. Rückschlagmittel als Damm sein kann Abdeckmaterial, wenn das sekundäre Formmaterial eine Metallrückschlagsicherung Betrieb einfacher ist, und wenn das Metallsubstrat elastischeren Kunststoff, Rückschlagsicherung Betrieb erschwert.
4, Materialauswahl
Die Wahl des Umspritzungsharzmaterials hat mehrere Faktoren, abhängig von den Eigenschaften des Substrats einerseits und der Anwendungsleistung andererseits, und zwar im Einzelnen die folgenden Punkte:
Chemische Beständigkeit (Reinigung und andere Betriebsanforderungen erfüllen).
Flammwidrigkeit (im Einklang mit Umwelt- und Umweltschutzanforderungen) Das umweltfreundliche Logo ist ein Zeichen dafür, dass das Produkt Umwelt- und Sozialstandards erfüllt.
Abriebfestigkeit (um nicht zu sinken oder abzufallen).
Shore-Härte (in Übereinstimmung mit Weichheit oder anderen Anforderungen).
Medizinische Spezifikationen (FDA, USP Klasse VI, ISO 10993 und Biokompatibilitätsanforderungen).
Sterilisationsart (Dampf, Gammastrahlen usw.).
Schlagzähigkeit (entsprechend den statischen Anforderungen).
Schmelzpunkt (in Übereinstimmung mit der Anwendungstemperatur, wird nicht erweicht oder verformt).
Klebeverfahren (ein mechanischer Verriegelungseffekt tritt auf, wenn die beiden Materialien nicht übereinstimmen und eine chemische Verbindung auftritt, wenn die beiden Materialien übereinstimmen).
In den letzten fünf bis acht Jahren haben sich die Bezugsmaterialien beträchtlich entwickelt und viele elastomere Harze wurden entwickelt, zum Beispiel thermoplastisches Polyurethan (TPU), Styrol-Ethylen / Butylen-Styrol-Polymer (SEBS). Copolyester, Copolyamide, thermoplastischer Kautschuk (TPR) und thermoplastische Vulkanisate (TPV) In der Praxis werden im allgemeinen neue Polypropylenharze mit guter Haftung auf Polypropylensubstraten gewählt.
Diese Materialien haben sehr unterschiedliche Shore-Härten.Im Allgemeinen gilt, je höher die Härte des Materials ist, desto stärker ist dieAbriebbeständigkeit.Die Textur des Materials beeinflusst auch die Härte.Aufgrund der hohen Beständigkeit gegen Abrieb im Widerstandstest Der Materialverlust ist geringer, beispielsweise wenn der Schleuderrad-Test durchgeführt wird, das Harz mit der hohen Härte hat weniger Abrieb, so dass das Material mit der hohen Abriebfestigkeit oft für die Anwendung ausgewählt wird.
Die Härte des SEBS-Harzes ist sehr gering, nicht von Shore A 30, und die Härte des TPU-Harzes liegt ungefähr bei Shore A 60. In der Vergangenheit wurde die Härte im allgemeinen durch Zugabe von Weichmacher oder Mineralöl verringert, jedoch werden diese Zusätze bei der Reinigung oder Verwendung verwendet. Es wird ausgefällt (oder als gefrostet bezeichnet) und entspricht nicht den Anforderungen medizinischer Anwendungen.
Aufgrund der Entwicklung von sekundären Spritzgießharzmaterialien hat sich die Auswahl an Substraten zunehmend verbreitet.Zum Beispiel gehören: Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polycarbonat und Nylon.Die Erweiterung der Materialpalette bietet mehr Platz für weiches Design. Die Anwendung neuer Materialien bringt jedoch auch neue Probleme mit sich, wie z. B .: Materialhaftung, Bauteildesign und Werkzeugbetrieb usw.
5, Überlegungen zum Prozessdesign
Bei der Gestaltung des Umspritzprozesses sind die Rückschlagvorrichtung, das Düsenloch, der Luftauslass und die Formoberflächentextur die Schlüsselelemente.
Die nicht-reversible Vorrichtung zwischen dem Substrat und dem Abdeckmaterial ist kritisch für den Bindungseffekt, und es sollte vermieden werden, dass das ausgeworfene Abdeckmaterial allmählich dünner oder flockig wird.Das Abdeckmaterial ist zu dünn und führt zu schlechter Haftung, Entschleimung und Kräuselung. Die Konstruktion der Einwegvorrichtung sollte eine klare Trennung des Abdeckmaterials von dem Substrat sein.Die Aussparung des Substrats in Fig. 1 verwendet diese Konstruktion.
Entscheidend für den Erfolg des zweiten Spritzgusses ist auch das Düsenlochdesign, wobei das Verhältnis von Lauflänge zu Wanddicke den Haupteinfluss auf den Klebeeffekt darstellt: Erfahrungsgemäß sollte das Verhältnis 150: 1 nicht überschreiten und sollte bei der Entwicklung des neuen Prozessdesigns beibehalten werden. 80: 1. Die folgende Abbildung zeigt das Verhältnis der Länge des Angusses zur Wandstärke.
Um den Prozess so weit wie möglich zu verkürzen, sollte das Düsenloch auf die Position mit der größten Wanddicke eingestellt werden.Wenn Sie TPE-Harz verwenden, achten Sie auf die Größe der Düsenöffnung.TPU und andere Materialien benötigen Düsen mit großem Durchmesser, um höhere Viskosität anzupassen und Scherkräfte zu verhindern. Hoher Materialabbau: Materialien wie SEBS erfordern eine hohe Schergeschwindigkeit für eine optimale Fließgeschwindigkeit.Ein besserer Ansatz besteht darin, in der Anfangsphase eine Düse mit kleinemDurchmesser zu verwenden und die Düsengröße nach der anfänglichen Probenahme einzustellen.
Wie bei der Düsenöffnung stellt der Auslass auch einen wichtigen Faktor für die Bindungswirkung dar. Die Kontrolle der Luftmenge stellt ein großes Problem dar. Wenn die Kontrolle nicht gut ist, kann das Phänomen der lockeren Verbindung und Füllung von Graten auftreten Die Verhinderung von Blitzen ist äußerst kritisch.Die Tiefe des Luftauslasses sollte zwischen 0,0005 und 0,001 Zoll liegen, abhängigvon der Viskosität des Abdeckmaterials.
Bei einigen Teilkonstruktionen können dekorative Oberflächentexturen verwendet werden, um den Produktausstoß zu erleichtern.Die meisten TPE-Materialien neigen dazu, aufgrund der Metallaffinität oder aufgrunddes Materials während des Formenöffnens an der Formoberfläche zu haften. Zwischen der Formoberfläche bildet sich ein Vakuum.Weil viele Materialien nach dem Ausstoßen des Produkts keine stabile chemische Bindungbilden, wenn sie an der Formoberfläche anhaften, wird dies die Bindungswirkungstark beeinflussen.
Dies bedeutet, dass die Teile nach der Verarbeitung sorgfältig behandelt werden müssen.Wenn ein Bindungstest erforderlich ist, muss er 24 Stunden warten, bevor das Material eine stabile chemische Bindung eingehen kann.
Wenn die Formoberfläche parallel zur Formöffnungsrichtung ist, tritt eine Adhäsion auf, wenn die Zugkraft nicht ausreichend ist.TPU und andere Materialien benötigen eine Zugkraft von 5-6- 6. Zusätzlich unterstützt die Plattierung der Formoberfläche auch das Auswerfen der Komponenten.
Darüber hinaus muss das Oberflächentexturdesign auch sorgfältig durchdacht werden.Die Oberflächentextur beeinflusst die Weichheit, das Anfühlen und die Dicke des Deckmaterials.Die geeignete Wanddicke und das Oberflächenstrukturdesign können einander ergänzen, um die erforderlichen Verarbeitungseigenschaften zu erhalten.Im Allgemeinen ist die Härte des Materials erhöht. Niedrig und weicher Die Optimierung der Oberflächentextur kann die Anzahl der Spritzgussartefakte reduzieren und das Produktgefühl verbessern, wodurch es weicher als die tatsächliche Härte wird.