Quali materiali vengono utilizzati nell'inserimento di stampaggio?

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Jun 13 2025
  • Stampaggio a inserti

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Ho progettato una parte che richiede che un dado in ottone sia saldamente incorporato in un guscio di nylon. Ho selezionato con cura l'ottone e il nylon e ho sentito che i materiali stessi andavano bene. Ma lo sapevi? Se il materiale dello stampo utilizzato per farlo è sbagliato, l'intero progetto potrebbe ancora fallire.

Questo è il motivo per cui facciamo affidamento suInserire il processo di stampaggioPer creare parti complesse e durevoli su base giornaliera. In poche parole, è posizionare in anticipo gli inserti di parti metalliche o altri materiali, quindi coprirlo direttamente con la plastica durante lo stampaggio a iniezione per formare un tutto inseparabile.

I vantaggi di farlo: metallo e plastica sono veramente integrati, il che evita fondamentalmente il rischio di allentarsi o cadere dall'inserto. Le parti sono più forti, le dimensioni sono più accurate e lo spazio di progettazione è più grande. Soprattutto per luoghi chiave come i componenti del nucleo automobilistico o le attrezzature mediche, l'affidabilità di questo stampaggio monopezzo è un requisito difficile.

La chiave del successo o del fallimento di questo processo è la selezione del materiale giusto. Una parte di modanatura di inserto davvero perfetta deriva dalla simbiosi armoniosa dei tre materiali di inserto, plastica e muffa.

Tabella di riferimento rapida per le risposte fondamentali:

Categoria materiale Ruolo centrale Scelte comuni
L'inserto Fornire funzioni chiave come resistenza, conducibilità, filettatura e sigillatura. Ottone, acciaio inossidabile, alluminio, ceramica.
La plastica Fornire forma, isolamento, leggero e aspetto. ABS, Nylon (PA), PC, Peek (alte prestazioni).
Lo stampo Subire l'alta temperatura e l'alta pressione durante il processo di stampaggio a iniezione, modellano accuratamente la forma della parte finale. Acciaio pre -temprato P20, acciaio estinto H13.

In questo articolo, ci concentreremo sulla selezione di questi tre materiali chiave:

  • Esploreremo in profondità, cos'è esattamente un inserto?
  • Condividi suggerimenti pratici per la selezione dei materiali per l'inserimento di stampaggio.
  • E infine rivelare una domanda professionale: quali materiali vengono utilizzati per creare la cavità e il nucleo della cavità/core stampo?

Perché questa guida vale il tuo riferimento? Impegno da JS Material Science e esperti di muffa

In JS, ci occupiamo di materiali ogni giorno, soprattuttoI tre moschettieri chiave nel processo di stampaggio degli inserti, inserti, materie plastiche e acciaio a muffa.

  • Questo non è solo parlare. Abbiamo sperimentato personalmente, ad esempio, il difficile problema del crepamento del prodotto finito a causa della mancata corrispondenza tra l'espansione termica e la contrazione dell'inserto e della plastica, che è stata finalmente risolta regolando la combinazione di materiale.
  • Abbiamo anche aiutato i clienti a prolungare la durata degli stampi di iniezione di inserimento di quasi un terzo selezionando l'acciaio di stampo ad alta resistenza specifico.

Sappiamo quanto siano importanti la conducibilità e la facile elaborazione degli ottoni e abbiamo anche capito quanto le materie plastiche ad alte prestazioni come Peek possano aderireacciaio inossidabilead alte temperature. Ancora più importante, comprendiamo come decidere se utilizzare lo stampo in acciaio P20 economico o lo stampo in acciaio H13 più durevole ma più costoso in base al fatto che il progetto sia a breve termine o produzione di massa a lungo termine. Queste decisioni influenzano direttamente la qualità finale della parte e il costo di produzione.

"Queste esperienze pratiche non sono parole vuote. Come spesso dicono i predecessori nel settore: lo stampo è il partner silenzioso del processo di stampaggio iniezione. Se si sceglie di sbagliato, anche il miglior design potrebbe non essere all'altezza."

Questa guida è riassunta in base a queste vere esperienze di progetto. Speriamo di aiutarti a evitare le insidie che abbiamo calpestato e fare scelte più affidabili.

Parte 1: inserire il materiale: il nucleo funzionale della parte

L'inserto è la parte fondamentale che è pre-posizionata quando eseguiamomodanatura di inserto in plastica.E determina la funzione più critica della parte finale, è conduttiva, portante o sigillazione? Ciò che l'inserto da scegliere dipende da quale funzione desideri che la parte raggiunga alla fine.

Inserti in metallo: la forza principale dei materiali di lavorazione

  • Obbligo: questo è quello che utilizziamo più frequentemente. Ha una buona conduttività, non è facile da arrugginire, è facile da elaborare (facile da svolgere e perforare) e può abbinare varie materie plastiche. Quindi, per i contatti che devono essere conduttivi o inserti filettati come dadi e perni, la scelta dell'ottone è sostanzialmente una buona scelta.
  • Acciaio inossidabile: quando le parti devono resistere alla forza e alla forte corrosione o devono contattare direttamente il corpo umano o addirittura gestire ambienti esterni duri (come i componenti chiave nelle soluzioni di stampaggio inserisci camper), l'acciaio inossidabile è la nostra prima scelta. È abbastanza difficile, abbastanza resistente e abbastanza pulito.
  • Alluminio: se la parte deve essere leggera e il calore deve essere dissipato rapidamente, l'alluminio è molto adatto. A causa del suo peso leggero, conduce anche il calore rapidamente, ma ovviamente è più debole dell'acciaio in resistenza.
  • Acciaio al carbonio: il più difficile e più economico. Ma c'è un difetto: ama arrugginire. Quindi, se usato, deve essere dotato dielettroplazioneo protezione del rivestimento prima dell'ulteriore elaborazione.

Inserti non metallici: esperti nella gestione di problemi unici

  • Ceramica: utilizzare dove è richiesto l'isolamento, nessuna elettricità può perdere o è particolarmente resistente all'usura. Ad esempio, alcune parti elettroniche di alto livello o guarnizioni resistenti all'usura.
  • Altre materie plastiche/polimeri: a volte dobbiamo creare plastica con avvolgimento di plastica. Ad esempio, inizialmente crea un componente di plastica rigido, quindi coprilo con uno strato di colla morbido (come lo strato di impugnatura anti-slip), quindi il componente di plastica dura interna diventa un inserto. È abbastanza comune per lo stampaggio a iniezione a due colori o la combinazione di colla morbida e di colla.
  • Circuiti (PCB): è troppo ampio nelcampo elettronico. È utilizzare direttamente l'intero circuito come inserto, posizionarlo nello stampo e incapsularlo con la plastica per creare il guscio. Può essere fatto in un solo passaggio, semplice e affidabile.

Ad essere onesti, le piccole parti centrali nello stampo non possono essere fatte dalla sensazione. Dai dati del mio progetto, l'ottone è il più utilizzato, che rappresenta il 60%al 70%, che è il più comunemente usato. Nell'industria medica o in ambienti particolarmente impegnativi, l'acciaio inossidabile diventa il protagonista, con circa il 20%. Per quanto riguarda l'alluminio e la ceramica, sebbene siano usate di meno, vengono utilizzate in luoghi in cui le parti devono essere particolarmente leggere o isolate.

"Se ti capita di avere questo tipo di progetto di stampaggio di inserimento, diamo un'occhiata insieme ai disegni e discutiamo di quale sia il problema principale di questa parte, in modo da poter decidere quale materiale è più adatto. In JS, il nostro team pensa all'abbinamento e all'applicazione di questi materiali ogni giorno."

Insert material

Parte 2: Materiali plastici - Forma della parte e strato protettivo

La plastica incapsulante (resina incapsulante) che circonda l'inserto ha un doppio ruolo da svolgere: deve essere in grado di passare ilstampaggio a iniezioneIl test ad alta temperatura e alta pressione del processo, e deve anche contribuire a rendere la parte forte, durevole e, in definitiva, funzionare secondo necessità. Noi ingegneri JS usiamo questi materiali ogni giorno. La chiave per scegliere la plastica giusta è tenere presente l'inserto, la funzione delle parti e il controllo dei costi.

Le materie plastiche ingegneristiche chiave che trovano l'applicazione nella vita di tutti i giorni sono le seguenti:

  • ABS: la sua forza generale è abbastanza buona! Ha una buona resistenza all'impatto e la superficie dei prodotti prodotti da esso sembra a posto. Ancora più importante, il prezzo è relativamente basso ed è particolarmente privo di preoccupazioni. Quindi vorremmo applicarlo nel processo di produzione di involucri elettronici di consumo, maniglie degli strumenti, ecc. E si comporta anche abbastanza bene con inserti in metallo come l'ottone.
  • Nylon (PA): la proprietà più notevole è che è resistente all'usura, forte e anche resistente alla corrosione da parte di vari prodotti chimici. È estremamente difficile e meno probabile che si rompa o si rompa facilmente. È estremamente adatto peringranaggi di produzione, cuscinetti o alcune parti strutturali che devono sopportare la forza. I materiali in nylon costituiscono una porzione sostanziale, vicino al 30%, nel nostro business di inserti.
  • Policarbonato (PC): il "Campione" di Clear Plastics! La trasparenza, la forza e la tenacità sono elevate. È quindi il materiale migliore per la visualizzazione di finestre o alloggiamenti di protezione che richiedono trasparenza oltre all'alta resistenza. D'altra parte, è abbastanza impegnativo quando si tratta di un trattamento superficiale dell'inserto e dell'intero processo di stampaggio di iniezione, che richiede particolare attenzione.
Tipo di plastica Quota di mercato globale Temperatura di distorsione del calore
Addominali 25% 90 ° C.
Nylon (PA) 30% 80 ° C.
Policarbonato (PC) 20% 130 ° C.
SBIRCIARE <5% 260 ° C.
Ultem (PEI) 8% 200 ° C.
TPE/TPU 12% 90 ° C.

Nota: i dati sono integrati dai rapporti del settore internazionale e la quota di mercato riflette la quota di mercato globale delle materie plastiche di stampaggio di inserimento nel 2022-2023. La temperatura di deformazione del calore è un valore tipico basato sullo standard ISO 75.

Plastiche ingegneristiche ad alte prestazioni

  • PEEK: può resistere a temperature elevate di circa 300 gradi, le sostanze chimiche non lo influenzano e le sue proprietà meccaniche sono molto alte. Nonostante il costo sia piuttosto elevato, non può essere sostituito in campi come gli impianti aerospaziali e medici.
  • Ultem (PEI): ha prestazioni relativamente comparabili per sbirciare, resistenti al calore e dimensionalmente stabili, un po 'più facilmente e il costo è un po' più basso. Sono ampiamente utilizzati nelle parti di sterilizzazione medica e nei connettori elettronici che operano ad alte temperature.

Elastomer Materials (TPE/TPU):

Elastomeri termoplastici (TPE/TPU): questo composto fornisce tocco morbido ed elasticità ed è generalmente utilizzato in prodotti come foche e maniglie. Sebbene più comune insovraccaricare, può anche produrre eccellenti effetti di rivestimento superficiale nello stampaggio di inserimento.

"Nell'iniezione di stampaggio di inserimento, il nylon e il policarbonato rappresentano il 70%delle nostre applicazioni (nylon rappresenta il 30%), entrambe forniscono durezza, resistenza all'usura e trasparenza. Sebbene sbircia JS team per informare la resistenza alla temperatura, la forza e i requisiti di budget.

High Performance Engineering Plastics

Parte 3: Materiali della muffa - Il fondamento di modellare tutto

Hai chiesto quali materiali vengono generalmente utilizzati per cavità e inserti di nucleo. Questa è davvero una buona domanda! Poiché il materiale che scegli è direttamente correlato a quanto tempo può essere utilizzato lo stampo, il costo di produzione e la qualità del prodotto finale. Alla fine, il materiale che scegli dipende ancora dalle esigenze specifiche del progetto a portata di mano:

Acciaio preduttuto: una scelta affidabile ed economica

Grado rappresentativo: P20 (come 1.2738 / P20+NI).

Perché è la forza principale?

Questo è il nostro più comunementeMateriale usato,Soprattutto in progetti di volume medio con una produzione stimata da 50.000 a 500.000 stampi. Il vantaggio di P20 è che ha raggiunto un ottimo equilibrio tra forza, prestazioni di elaborazione (taglio facile) e costi.

Ha la durezza richiesta (circa HRC 30-36) quando lascia la fabbrica, eliminando il successivo processo di trattamento termico, accorciando notevolmente il ciclo di produzione dello stampo e riducendo i costi.

Per lo stampaggio della maggior parte delle materie plastiche generali (come PP, ABS, PS, PE, ecc.), La resistenza all'usura P20 e la resistenza sono pienamente sufficienti. Si può dire che è l'opzione predefinita quando progettiamo stampi standard.

Acciaio indurito: ultima durata

Gradi rappresentativi: H13 (acciaio da data a caldo, come 1.2344), acciaio inossidabile S136 / 420 (come 1.2083 / Stavax)

Perché ne hai bisogno?

Quando il progetto richiede una durata di stampo di oltre 1 milione di stampi o la plastica utilizzata è altamente abrasiva, l'orloratori del prodotto ha un requisito di lucentezza di superficie estremamente elevato per essere utilizzato in un ambiente corrosivo, l'acciaio pre-indurato P20 non è molto adatto.

  • H13: dopo il tempra + tempera, la durezza può raggiungere HRC 48-52 e la resistenza all'usura e l'elevata resistenza all'impatto sono estremamente eccellenti. È la prima scelta per la plastica altamente abrasiva e la produzione di massa. Ma è più difficile da elaborare e il costo è più elevato.
  • Acciaio inossidabile S136 / 420: oltre alla durezza e alla resistenza all'usura, il suo più grande vantaggio è la resistenza alla ruggine. Quando si crea stampi per dispositivi medici o quando l'ambiente di produzione è umido, l'acciaio ordinario è soggetto a ruggine e influisce sulla qualità della superficie del prodotto. S136 risolve perfettamente questo problema. Naturalmente, anche la difficoltà del costo e dell'elaborazione è corrispondentemente più alta.

Lega di alluminio: una risposta rapida e uno strumento prototipo

Grado rappresentativo: 7075-T651 (alluminio aerospaziale)

Il più grande vantaggio della lega di alluminio è la sua velocità di elaborazione estremamente rapida, che può abbreviare significativamente il ciclo di produzione dello stampo (a volte di oltre il 70%) e il costo è molto più basso dell'acciaio. Le leghe in alluminio ad alta resistenza come 7075-T651 sono sufficienti per soddisfare le esigenze della produzione di piccole scaleliali oVerifica del prototipo.

Dove viene usato?

Per prove (verifica del prototipo) o produzione su piccola scala (di solito meno di 10.000 stampi). Se hai fretta di vedere la cosa reale, o hai bisogno di poche migliaia di parti, usare stampi in alluminio è il più veloce ed economico. Ma! Non è resistente all'usura e ha una vita breve. Per materie plastiche leggermente abrasive o requisiti di produzione leggermente più elevati, l'accuratezza dimensionale e la qualità della superficie sono ridotti.

"Negli inserisci stampi di stampaggio, la cavità e gli inserti del nucleo sono i componenti di base che resistono ad alta pressione e alta temperatura e acciai speciali come H13 (acciaio a caldo) o P20 (acciaio pre-indurato) devono essere utilizzati. Se non si è sicuri quale materiale è il materiale più adatto, sentiti liberi per parlare con noi. Come soluzioni di stamping insergile, ti aiuteremo a scegliere la soluzione più affidabile e a rischio per i rischi per il rischio".

Mold material - Hardened Steel

FAQ - Rispondi a tutte le tue domande sulla selezione dei materiali

Domanda 1: inserire modanatura rispetto a sovrastando: qual è la differenza nella selezione dei materiali?

La differenza fondamentale sono le diverse cose che vengono coperte. ​​

  • Inserisci modanatura: la parte inserita, la chiamiamo un inserto, di solito una parte di metallo o ceramica. Al momento, ciò di cui siamo più preoccupati è che quando la parte subisce cambiamenti caldi e freddi, l'inserto metallico/ceramico e la plastica iniettata in seguito hanno gradi molto diversi di espansione termica e contrazione. Se il design non è buono, l'articolazione può allentare o rompersi. Pertanto, quando si progetta l'inserto, è necessario utilizzare una struttura a barb, foro o scanalatura in modo che la plastica successiva possa davvero tenerlo.
  • Overmolding: può anche essere chiamato stampaggio iniezione secondario. Qui, la più grande differenza tra il sovraccumulo e l'inserimento dello stampaggio è che l'oggetto da coprire è di solito un'altra parte di plastica prefabbricata (substrato). Al momento, la cosa più critica è scegliere i materiali per vedere se le due materie plastiche corrispondono. Possono rimanere insieme? Si separano? Si indeboliranno nel tempo? Questi devono essere valutati. Ad esempio, in una maniglia di gomma morbida, la plastica dura all'interno è spesso ABS o PC e il rivestimento esterno sceglierà materiali come TPE o TPU che sono saldamente legati.

Domanda 2: come dovrei scegliere i materiali per il mio progetto di stampaggio di inserimento?

Ora, lascia che ti risponda la chiave per la selezione dei materiali per l'inserimento di stampaggio, che è la base nella nostra guida al design dello stampaggio degli inserti:

  • Innanzitutto, dobbiamo capire qual è il ruolo dell'inserto? È per trasmettere elettricità, forza dell'orso, essere usato come foro o qualcos'altro. Ciò determina direttamente se si sceglie metalli come rame, acciaio, acciaio inossidabile o altri inserti speciali.
  • Quindi, l'ambiente operativo della parte è molto importante. Sarà esposto a sostanze chimiche, temperature elevate continue o richiede biocompatibilità di livello medico? Queste condizioni limiteranno la scelta di materie plastiche e inserti, come PPS resistente alle sostanze chimiche o anziani di livello medico.
  • Non ignorare mai l'output. Ciò determina l'investimento in acciaio a muffa. È più conveniente utilizzare l'acciaio H13 per progetti ad alto volume e ad alta precisione ed è più pratico utilizzare l'acciaio P20 per la produzione di sperimentazione su piccola scala.

Domanda 3: quale materiale viene utilizzato nello stampaggio?

Il termine "materiale di stampaggio" è un po 'poco chiaro. La chiave dipende da ciò che si intende specificamente:

  • Se stai chiedendo la parte di plastica modellata finale da sola: ci sono molte scelte. Si può dire che ci sono dozzine o centinaia di materie plastiche comuni che possono essere utilizzate. La scelta specifica dipende dallo scopo del prodotto, dalla resistenza richiesta, dalla resistenza al calore, dai requisiti di aspetto, ecc. ABS, PP, PC sono tutti tipi usati molto comunemente.
  • Ma se stai chiedendo dello stampo stesso usato per creare parti di plastica: il materiale è completamente diverso. Usiamo principalmente acciaio ad alta resistenza molto duro e resistente all'usura (come acciaio stampo trattato a calore come P20 e H13) per produrre stampi, in modo che possano resistere all'elevata pressione, ad alta temperatura e usura ripetuta del processo di stampaggio a iniezione.

Riepilogo

Per inserire lo stampaggio, conosco una chiave: se vuoi farlo bene, il materiale giusto è la base! Questo non è semplice come comprendere i requisiti delle parti. La chiave è che devi prevedere completamente: che tipo di interazione si verificherà tra plastica, inserto e muffa? Solo scegliendo ilMateriale giustoLa combinazione può essere trasformata con successo in un prodotto stabile e affidabile. Questo passo del processo decisionale è davvero importante.

Non esitare, agire!

Sei ancora preoccupato per come combinare saldamente metallo e plastica, ma hai paura dei problemi di montaggio? Non lasciare che la selezione di materiali complessi trattenga il progetto!

La squadra JS lo fa!Siamo molto esperti nelle proprietà dei materiali e nella progettazione di stampi e specializzati nella risoluzione di tali problemi.

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Promettiamo: dopo aver ricevuto le tue informazioni, valuterò attentamente le tue esigenze e adatterò un piano di materiale e completerò le soluzioni di stampaggio per te entro 1-3 giorni lavorativi.

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