Вторая инъекция может не только сделать поверхность инструмента мягкой, но и повысить функциональность продукта и добавленную стоимость.
За последние 10 лет технология вторичной инъекции полностью изменила эстетические стандарты, дизайнерские идеи и функциональные требования потребительских продуктов. Производители медицинских устройств также признают потенциальные преимущества этой технологии и продолжают расширять свое применение в области медицины.
Известно, что для создания «мягких поверхностей» используется технология формования, но она также имеет множество других функций, таких как: эргономичный дизайн, внешний вид с двумя цветами, фирменный стиль и усовершенствования функций. Благодаря этой технологии функциональность продукта может быть увеличена (например: Снижение шума, амортизация, водонепроницаемость, предотвращение столкновений) и добавленной стоимости.
Двухкомпонентная инъекция и совместное литьевое формование, двойное литьевое формование и сэндвич-литье под давлением - все это относится к технологии многокомпонентного литья под давлением. Основная идея многослойного литьевого формования заключается в объединении двух или более материалов с различными характеристиками для увеличения стоимости продукта. Первый тип инъекционного материала называется подложкой или базовым материалом, а второй тип материала для инъекций называется материалом покрытия.
1, различные технологии вторичного литья под давлением
В процессе формовки материал покрытия впрыскивается в подложку выше, ниже, внутри или внутри и объединяется в полную деталь. Этот процесс может быть завершен путем многократного литьевого формования или формования вставки. Общим использованным покрывающим материалом является эластичная смола.
Многослойное литьевое формование: Многослойное литьевое формование является хорошим методом обработки медицинских изделий, если позволяет конструкция покрывающего материала. Для этого метода требуется специальная машина для литья под давлением, оборудованная несколькими бочками для вдувания различных смол в одну литьевую форму. Бочки должны быть бок о бок Или помещают в L-образную форму, где одна или несколько точек инъекции вводят смолу в форму. При использовании одной и той же точки нагнетания она называется совместным формованием. Полученная композитная деталь представляет собой материал на основе смолы, покрытый внешним слоем. Когда он называется вторичным литьевым формованием, материал образуется на другом материале для получения многослойной структуры.
Тем не менее, многократное литьевое формование не распространяется на все продукты. Во время второй инъекции ползунок должен быть перемещен или сердечник перемещен в другую полость. Другой способ - отправить сердечник на другую машину для литья под давлением.
Вставить литье под давлением: Для получения полностью покрытых изделий, таких как литьевые ручки, требуется литьевое формование. Для достижения полного покрытия подложка должна быть удалена из исходной полости и помещена в другой сердечник и полость для инъекции покрывающего материала.
Во время этого процесса другую пресс-форму следует запускать на той же самой или другой машине для литья под давлением различного размера (в зависимости от размера детали литьевого формования). Обычно материал основы намного больше, чем материал крышки, и его, возможно, необходимо разогреть. Температура поверхности близка к температуре плавления материала покрытия, чтобы получить наилучшую прочность сцепления.
2, сборка в форме
Сверхмолчание иногда упоминается как сборка в форме, потому что два материала полностью интегрированы в конце, а не просто создают слоистую структуру либо индивидуально, либо как компонентный материал. Это применяется независимо от приложения. Существенно, что материал подложки и покрытия обеспечивает требуемую механическую или химическую прочность связи.
3, многофакторный литье под давлением
В общем, для повышения адгезии температура плавления смолы покрытия должна быть такой же, как и у подложки. Если температура плавления покрывающего материала слишком низкая, поверхность подложки не может быть расплавлена, и адгезия между ними недостаточно сильна. Однако, если температура плавления слишком высока, субстрат будет размягчен и деформирован. В тяжелых случаях покрывающий материал проникает в подложку и заставляет компонент не обрабатываться. Поэтому подходящие материалы выбираются для обеспечения хорошей адгезии.
В общем случае соответствующие материалы должны обладать схожими химическими свойствами или содержать соответствующие составные компоненты. Когда подложка и материал покрытия не соответствуют друг другу, они обычно образуют механическую блокировку, а не химическую связь.
Также необходимо обратить внимание на некоторые вопросы, связанные с литьем в нескольких материалах, наиболее распространенными из которых являются: Недостаточная химическая или механическая прочность сцепления между полимерами, неполное наполнение материалов одной или несколькими частями и мгновенное мигание отдельных или нескольких частей материала.
Инжекционные формовочные машины должны поддерживать консистенцию литьевого формования. Кроме того, коэффициент впрыскивания цилиндра литьевого формования и соотношение деталей литьевых деталей также являются важным фактором, влияющим на качество литьевого формования. Это соотношение имеет решающее значение для всех операций литьевого формования, при этом второе литьевое формование особенно важно. Невозвратное устройство может отделять материал крышки как шлюз. Когда вторичные литьевые материалы являются металлическими, невозвратное устройство прост в эксплуатации. Если металлическая подложка и более эластичный пластик, невозвратное устройство трудно работать.
4, выбор материала
Выбор материала для формования смолы имеет несколько факторов, в зависимости от свойств подложки, с одной стороны, и эффективности применения, с другой стороны. В частности, существуют следующие моменты:
Химическая стойкость (соблюдение чистоты и другие эксплуатационные требования).
Огнестойкость (в соответствии с требованиями экологии и защиты окружающей среды). Экологичный логотип - это знак того, что продукт соответствует экологическим и социальным стандартам.
Сопротивление истиранию (чтобы не утонуть или не упасть).
Твердость по Шору (в соответствии с мягкостью или другими требованиями).
Медицинские спецификации (FDA, USP Class VI, ISO 10993 и требования к биосовместимости).
Тип стерилизации (пар, гамма-лучи и т. Д.).
Ударная вязкость (в соответствии со структурными требованиями).
Точка плавления (в соответствии с температурой применения не будет размягчена или деформирована).
Метод склеивания (механический эффект блокировки возникает, когда два материала не совпадают, и химическое связывание происходит, когда совпадают два материала).
За последние пять-восемь лет значительно улучшились материалы покрытия, и было разработано много эластомерных смол. Например, термопластичный полиуретан (TPU), стирол-этилен / бутилен-стирольный полимер (SEBS) , Copolyesters, Copolyamides, Thermoplastic Rubber (TPR) и термопластичные вулканизаты (TPV). На практике обычно выбирают новые полипропиленовые смолы с хорошей адгезией к полипропиленовым подложкам.
Эти материалы имеют очень разные твердости по Шору. В целом, чем выше твердость материала, тем прочнее сопротивление истиранию. Текстура материала также влияет на твердость. Из-за высокой стойкости к истиранию при испытании на сопротивление Потери материала меньше, например, когда проводится испытание прядильного колеса, смола с высокой твердостью имеет меньшую потерю, поэтому материал с сильной устойчивостью к истиранию часто выбирается для применения.
Твердость смолы SEBS очень низка, а не до Shore A 30, а твердость смолы TPU составляет около Shore A 60, которая аналогична твердости человеческой руки. В прошлом твердость обычно уменьшалась путем добавления пластификатора или минерального масла. Однако эти добавки используются для очистки или использования. Он будет осажден (или называется матовым) и не будет соответствовать требованиям медицинского применения.
Благодаря разработке материалов для вторичной литьевой смолы выбор субстратов становится все более распространенным. В настоящее время он включает: акрилонитрилбутадиенстирол, поликарбонат и нейлон. Расширение ассортимента материалов дает больше пространства для мягкого дизайна. Тем не менее, применение новых материалов также создает новые проблемы, такие как: адгезия материала, компоновка компонентов и эксплуатация форм и т. Д.
5, соображения по проектированию
В конструкции процесса формовки являются ключевыми элементами невозвратного устройства, отверстия сопла, выхода воздуха и текстуры поверхности пресс-формы.
Необратимое устройство между подложкой и материалом крышки имеет решающее значение для эффекта склеивания, и следует избегать того, что выталкиваемый материал покрытия постепенно разбавляется или пушистый. Материал крышки слишком тонкий, что приведет к плохой адгезии, дегумации и керлингу. Конструкция невозвратного устройства должна заключаться в четком разделении материала крышки с подложки. В этой выемке используется углубление подложки на рисунке 1.
Конструкция отверстий сопел одинаково важна для успеха второго литья под давлением. Отношение длины бегуна к толщине стенки является основным фактором, влияющим на эффект склеивания. По опыту, отношение не должно превышать 150: 1, и соотношение должно поддерживаться при разработке новой конструкции процесса. 80: 1. На рисунке ниже показано отношение длины бегуна к толщине стенки.
Для того чтобы сократить процесс как можно больше, отверстие сопла должно быть установлено в положении с наибольшей толщиной стенки. При использовании смолы TPE обратите внимание на размер апертуры сопла. TPU и другие материалы нуждаются в соплах большого диаметра, чтобы адаптироваться к более высокой вязкости и предотвратить поперечное усилие. Возникает большая деградация материала. Материалы, такие как SEBS, требуют высокой скорости сдвига для оптимальной скорости потока. Лучшим подходом является использование сопла малого диаметра на начальной стадии и регулировка размера сопла после первоначальной выборки.
Как и в отверстии сопла, выход также является важным фактором, влияющим на эффект склеивания. Как контролировать объем воздуха является большой проблемой. Если управление не очень хорошее, может возникнуть явление свободного сцепления и заполнения заусенцев. Предупреждение вспышки чрезвычайно важно. Глубина выхода воздуха должна составлять от 0,0005 до 0,001 дюйма в зависимости от вязкости материала крышки.
Для некоторых частей конструкции декоративные поверхностные текстуры могут использоваться для облегчения извлечения продукта. Большинство материалов TPE имеют тенденцию прилипать к поверхности формы из-за металлического сродства таких материалов или из-за материала во время открытия формы. Между поверхностью пресс-формы образуется вакуум. Поскольку многие материалы не образуют стабильную химическую связь после извлечения продукта, если он прилипает к поверхности формы, это в значительной степени повлияет на эффект склеивания.
Это означает, что детали должны обрабатываться тщательно после их обработки. Если требуется испытание на связывание, он должен подождать 24 часа, прежде чем материал сможет образовать стабильную химическую связь.
Когда поверхность формы параллельна направлению раскрытия формы, если растягивающее усилие не является достаточным, произойдет адгезия. ТПУ и другие материалы нуждаются в тяговом усилие 5-6-6. Кроме того, покрытие поверхности пресс-формы также помогает компонентам выбрасываться.
Кроме того, структура текстуры поверхности также нуждается в тщательном рассмотрении. Текстура поверхности будет влиять на мягкость, ощущение и толщину покрывающего материала. Соответствующая толщина стенки и текстура поверхности могут дополнять друг друга, чтобы помочь получить требуемые характеристики обработки. Как правило, твердость материала увеличивается. Низкая и более мягкая. Оптимизация текстуры поверхности может уменьшить количество артефактов литья под давлением и улучшить ощущение продукта, делая его более мягким, чем фактическая твердость.