Kaj je Overmold?

Pred približno dvanajstimi leti sem se začel ukvarjati s prelivanjem, ko je stranka na mojo mizo vrgla smetnjak z ročaji za izvijače. TPE ročaji so se luščili kot mrtva koža. "Popravi to," je rekel. To je bil moj uvod v proces.

Prelivanje postavi eno plastiko čez drugo. Običajno mehko kot trdo. Plast TPE ali TPU je okoli trdega ABS ali najlonskega jedra. Oprijem vašega akumulatorskega vrtalnika, mehak del ročaja vaše zobne ščetke, odbijač na ohišju vašega telefona. Vse preoblikovano.

Koncept zveni preprosto. Izvršba ni.

Problem obveznic

Tukaj je tisto, česar vam nihče ne pove vnaprej. Oba materiala morata biti všeč drug drugemu. Kemično. Če se polarnost ne ujema, dobite tisto, kar je stranka spustila na mojo mizo. Deli, ki so videti v redu, ko pridejo iz tiska, nato pa razpadejo tri tedne kasneje, ko jih nekdo dejansko uporabi.

PP sodeluje s SEBS. Imajo podobno molekularno zgradbo. ABS in PC potrebujeta TPU ali posebej oblikovan TPE. Najlon je nočna mora. Gledal sem inženirje, ki so mesece poskušali doseči, da bi se TPE oprijel najlona 66, polnjenega s steklom. Toplotni stabilizatorji v najlonu uničijo vez. Mislite, da ste ga poklicali, pošljete petdeset tisoč delov, dva meseca kasneje prejmete klic, da ročaji zdrsnejo.

Imeli smo program električnega orodja, ker je nekdo zamenjal dobavitelja najlona, ​​ne da bi komurkoli povedal. Ista specifikacija na papirju. Različen paket aditivov. Nove stvari so imele več modifikatorja vpliva. Moč vezi je padla za štirideset odstotkov.

Listi s podatki o materialih vam tega ne povedo. Edini način, da veste, je, da zaženete kombinacijo in jo preizkusite.

Dva načina za to

Večina trgovin prelivanje izvaja na dva načina.

Izberi{0}}in-je poceni možnost. Substrat oblikujete v eni stiskalnici, potegnete dele, jih postavite v škatle, jih odpeljete do druge stiskalnice, naložite v drugo orodje, posnamete prevleko. Enostavno orodje. Standardne stiskalnice. Vendar potrebujete operaterja, ki ves dan nalaga dele. In podlaga je hladna, ko posnamete drugi material. To škoduje vezi.

Imeli smo program za medicinsko obravnavo, ki je potekal, izbira-in-mesto. Poleti je dobro delovalo. Prišla je zima, temperatura v trgovini je padla na 60 stopinj, deli so začeli padati na testih lupljenja. Hladna podlaga molekulam TPE ni dajala ničesar, kar bi lahko zgrabile. Moral sem dodati postajo za predgretje. Še en korak, še ena stvar, ki bo šla narobe.

Two-shot uporablja rotacijsko ploščo ali prenosni sistem za premikanje substrata iz votline A v votlino B, ko je še topel. En stroj, en cikel, boljša povezava. Toda orodje stane trikrat več in potrebujete specializirano opremo. Imamo 400-tonski Engel z vrtljivo ploščo. Ta stroj je stal osem mesecev, preden smo našli dovolj prostora, da bi ga lahko upravičili.

Prehodna točka je odvisna od vaše stopnje dela in vašega letnega obsega. Videl sem, da so programi prešli iz izbir-in-postavitve na dve-posnetek in spet nazaj, ko je stranka popravila svojo napoved.

Ko oprijem olupi

Luščenje TPE-je najpogostejši način okvare. Mehak material prepušča podlago. Včasih se to zgodi postopoma na robovih. Včasih celoten prijem zdrsne v enem kosu.

Vzroki:

Vlaga v substratu. Najlon je higroskopičen. Potegne vodo iz zraka. Če ga pred oblikovanjem ne posušite, se med drugim udarcem na vmesniku tvori para. Ta para preprečuje molekularno vezavo. Videl sem cele serije, ki so bile razrezane, ker je nekdo čez vikend pustil Gaylorda iz najlona odprtega.

Kontaminacija. Morebitni ostanki olja, prahu ali plesni na površini podlage uničijo vez. Imeli smo orodjarskega tehnika, ki je rad udarjal po jedrih s silikonskim razpršilom. Dele je olajšal izmet. Prav tako se je odluščila odvečna plesen. Potrebovali smo dva tedna, da smo ugotovili, kaj se dogaja.

Napačna temperatura. TPE ima optimalno okno za lepljenje. Prehladno in ne teče na površino podlage. Prevroče in začnete razgrajevati material. Vsaka kombinacija materialov ima drugačno sladko točko. Podatkovni list vam daje izhodišče. Od tam ga pokličete.

Nezdružljivi materiali. Glej zgoraj. To je običajno težava pri načrtovanju, ki se pokaže pozno.

Testiranje

Dele potegnemo s linije in jih preizkusimo. Preskus lupljenja po ASTM D6862. Spojite substrat, zgrabite TPE z vpenjalom, potegnite za 90 stopinj, izmerite silo, da ju ločite.

Nad 15 funtov na palec je dobro. Pod 10 je problem. Med 10 in 15 se s stranko prepirate o tem, ali je specifikacija realna.

Obstajata dva načina napake. Okvara lepila pomeni, da se TPE čisto odlepi od podlage. Vez je popustila. Kohezivna okvara pomeni, da se TPE raztrga, preden se loči. Vez je zdržala, material pa ne. Kohezivni neuspeh je pravzaprav tisto, kar želite. To pomeni, da je spoj močnejši od samega materiala.

Imel sem stranke, ki so vztrajale pri 20 lbf/in, medtem ko sam TPE testira le pri 18. Ne morete se povezati močneje od materiala. Fizika ne skrbi za specifikacijo tiska.

Podrobnosti zasnove orodja

Orodje se mora tesniti ob podlago, da prepreči bliskavico. Bliskavica zaradi plesni je še posebej moteča, ker je TPE gumijast in ga je težko čisto obrezati. Tesnilne površine na orodju se sčasoma obrabijo. Kar je čisto pri 10.000 posnetkih, lahko utripa pri 100.000.

Lokacija vrat je pomembna. TPE mora teči po površini substrata, ne da bi zadrževal zrak. Ujeti zrak pomeni praznine na vmesniku. Praznine pomenijo šibke točke. Imeli smo del z veliko ploščato prevleko. Vrata so bila na enem koncu. Material je tekel čez in potiskal zrak proti oddaljenemu kotu. Tam ni zračnika. Bond ni uspel na tem vogalu na vseh delih. Dodan prezračevalni zatič, težava rešena.

Temperatura kalupa vpliva na čas cikla in trdnost vezi na nasprotna načina. Bolj vroč kalup zagotavlja boljšo lepljivost, vendar daljše hlajenje. Najdete ravnotežje, ki ustreza vašim specifikacijam kakovosti, ne da bi zmanjšali svoje stroške.

Pomaga tekstura na podlagi. Zaradi polirane površine je TPE manj prijeten. Lahka tekstura, morda SPI C-2 ali C-3, daje mehansko prepletanje na vrhu kemične vezi. Površine s teksturirano podlago zdaj uporabljamo kot standardno prakso.

Realna števila

Stroški orodja za preprosto izbiranje-in-nastavitev mesta se gibljejo od 15.000 do 25.000 USD na votlino za orodje za substrat, podobno kot orodje za prevleko. Dva{7}}orodja za isti del lahko dosežejo 80.000 do 120.000 $, odvisno od kompleksnosti.

Čas cikla za izbor-in-meščanje je ne glede na to, kolikor obe orodji tečeta, plus čas prenosa. Slika 30 sekund za substrat, 25 za prevleko, 10 sekund za operaterja za nalaganje in razkladanje. Recite temu 65 sekund od tal do tal, če gre vse gladko.

Dva-posnetka odpravita prenos, vendar orodje ciklično izvede oba posnetka skupaj. Običajno končate približno 35 do 45 sekund. Več delov na uro, vendar višji stroški kapitala.

Stroški materiala se zelo razlikujejo. Commodity PP teče dolar nekaj na funt. Poseben TPE, oblikovan za lepljenje najlona, ​​lahko doseže šest ali osem dolarjev. Prevlečni sloj je običajno tanek, tako da ne prevladuje nad ceno dela, vendar se poveča pri programih z velikim obsegom.

Kjer ga uporabljamo

Električna orodja so največja uporaba, ki jo vidim. Vsak vrtalnik, udarni vijačnik in ročaj za žago ima ročaje iz TPE. Mehak material absorbira vibracije, izboljša oprijem, ko so vaše roke potne ali mastne, in je boljši na otip kot gola plastika.

Medicinski pripomočki uporabljajo prelitje za ergonomijo in tesnjenje. Kirurški instrumenti potrebujejo-nedrseče ročaje. Oprema za ravnanje s tekočinami potrebuje tesnila in tesnila, ki so nameščena na mestu. Prekrivna plesen ustvari površino, ki jo je mogoče sterilizirati brez ujetja bakterij v montažnih spojih.

Notranjost avtomobilov je ogromna. Volanski vstavki, prestavne ročice, vratne kljuke, gumbi in stikala. Vse, česar se voznik dotakne, ima dandanes mehko-prevleko.

Zabavna elektronika ga uporablja za ohišja in pokrove. Vaš ovitek za telefon z mehkim odbijačem okoli roba je preveč oblikovan. Mehke blazinice na dnu vašega prenosnika so preveč oblikovane.

Kaj gre narobe

Poleg okvare vezi obstajajo tudi drugi načini, kako to pokvariti.

Utripanje na ločilni črti ali okoli-zapornih funkcij. TPE se iztisne povsod, kjer orodje ne tesni popolnoma. Lahko ga obrežete, vendar je to dodatno delo in oznaka obrezovanja nikoli ni videti tako čista kot pravilno oblikovan rob.

Kratki posnetki, pri katerih se TPE ne zapolni v celoti. Običajno je težava z zapornicami ali prezračevanjem. Ali pa poskušate potisniti material predaleč v tankem delu.

Zvijanje podlage med drugim strelom. TPE je vroč. Če je stena substrata tanka, se lahko deformira. Potem se ne prilega v sklop.

Oznake umivalnika, kjer je del TPE predebel. Ista težava kot enojno -oblikovanje. Naj bo debelina stene enakomerna.

Delaminacija skozi čas. To se razlikuje od takojšnje okvare vezi. Deli prestanejo testiranje, gredo v uporabo, nato pa mesece pozneje začnejo odpovedovati. Običajno nastane zaradi izpostavljenosti okolja, kemičnega napada ali cikličnega stresa, ki sčasoma pokvari vmesnik. Imeli smo program orodij na prostem, kjer je izpostavljenost UV-žarkom poslabšala površino TPE in na koncu povzročila ločitev. Potreboval sem osemnajst mesecev na terenu, da sem to videl.

Da deluje

Izbira materiala je na prvem mestu. Podlago in TPE ujemajte spredaj. Pred rezanjem jekla izvedite teste luščenja na vzorčnih ploščah. Zgodaj vključite svojega dobavitelja materiala v pogovor. Imajo tabele združljivosti in lahko priporočijo določene stopnje.

Oblikujte substrat za preoblikovanje že na začetku. Teksturirajte lepilne površine. Dodajte mehanske zapore, kjer se lahko TPE ovije okoli funkcij ali teče skozi luknje. Zagotovite si več oprijema, kot mislite, da potrebujete, saj proizvodni proces nikoli ne bo tako čist kot prototip.

Nadzorujte svoj inventar substrata. Naj bo suh. Naj bo čisto. Če uporabljate najlon, gre ta material iz sušilnika v stiskalnico in nikamor drugam. Zraven našega dvo-stroja smo zgradili namensko odrivno površino, da nihče ne bi mogel kontaminirati substratov med čakanjem na nalaganje.

Potrdite postopek s proizvodnimi orodji, proizvodnimi materiali, proizvodnimi operaterji. Prototipni deli, ki jih v soboto izdela vaš najboljši tehnik, vam ne povedo, kaj se bo zgodilo v torek popoldne, ko teče izmena B-.

Nato vzorec. Izmeri. Prilagodite. Ponovno vzorec. Preoblikovanje je manj prizanesljivo kot enkratno-delovanje. Ko pa to narediš prav, dobiš dele, ki bi jih bilo nemogoče izdelati drugače.

Tista stranka z oluščenimi ročaji izvijača? Preklopili smo ga na drugo stopnjo TPE, jedrom substrata dodali teksturo, temperaturo taline dvignili za 15 stopinj. Deli tečejo že devet let brez ene vrnitve.