Erstellen komplexer Teile durch Umspritzen und Umspritzen

Für die Massenproduktion einfacher Teile gibt es nur wenige Fertigungsverfahren, die besser geeignet sind als das Spritzgießen, das weltweit am weitesten verbreitete Kunststoffherstellungsverfahren. Spritzguss wird für die Herstellung von Lebensmittelverpackungen bis hin zu Flugzeugteilen verwendet, während seine Geschwindigkeit und Kosteneffizienz – insbesondere im großen Maßstab – es zur ersten Wahl vieler Hersteller machen.

Es gibt jedoch Beschränkungen für das grundlegende Spritzgießverfahren. Die Hülle einer Spritzgussmaschine begrenzt die Größe der Formteile, und der Prozess selbst – bei dem geschmolzener Kunststoff in eine Metallform gepresst wird – erlegt geometrische Beschränkungen auf, die mit einem Prozess wie 3D-Druck oder sogar CNC-Bearbeitung umgangen werden könnten. P>

Außerdem eignet sich der Spritzguss in der Regel nur für einfache Kunststoffteile, die in großen Stückzahlen hergestellt werden müssen.

Das heißt, es sei denn, wir verwenden den Prozess des Umspritzens oder Umspritzens, um komplexe Formteile aus mehreren Materialien herzustellen. In diesem Artikel erfahren Sie, wie das Umspritzen funktioniert und wofür es verwendet werden kann, und geben Ihnen eine Vorstellung davon, ob Sie das Umspritzen in Ihren Produktionszyklus integrieren könnten.

Was ist Umspritzen?

Wie der Name schon sagt, ist das Umspritzen ein Herstellungsverfahren, bei dem das grundlegende Spritzgussverfahren über einer anderen geformten Komponente ausgeführt wird.

Diese andere geformte Komponente, die als Substrat bekannt ist , wird in eine Metallform eingebracht. Wenn wir also den geschmolzenen Kunststoff in die Form spritzen, umgibt das flüssige Material das Substrat oder haftet auf irgendeine Weise daran. Wenn der geschmolzene Kunststoff abkühlt, erhalten wir am Ende ein komplexes Teil, das aus zwei Komponenten besteht:dem Substrat und dem neu eingespritzten Kunststoff darauf.

Durch das Umspritzen kann ein Hersteller ein Formteil herstellen, das aus mehr als einem Material besteht, ohne zwei oder mehr separate Komponenten manuell zusammenbauen zu müssen.

Warum Umspritzen?

Umspritzen ist in vielen Fertigungssituationen eine ideale Lösung. Bei kostengünstigen Massenprodukten, die zwei (oder mehr) Komponenten aus unterschiedlichen Materialien erfordern, ist das Umspritzen oft schneller und kostengünstiger als die manuelle Montage mehrerer Komponenten.

Und in vielen Fällen ermöglicht das Umspritzen Designs, die manuell nicht montiert werden könnten. (Zum Beispiel das Einspritzen eines zweiten Materials in ein teilweise hohles Kunststoffbauteil.)

Umspritzen kann in den folgenden Situationen ideal sein:

• Einspritzen von Gummi über einem starren Kunststoff Substrat
• Einspritzen von hartem Kunststoff über einem starren Kunststoff Substrat
• Einspritzen von Gummi über ein Metall Substrat (Insert Moulding)
• Einspritzen von hartem Kunststoff über ein Metall Substrat (Insert Moulding)

Umspritzen vs. Umspritzen

Overmolding und Insert Moulding sind sehr ähnliche Verfahren. Beide beinhalten das Einspritzen von geschmolzenem Kunststoff über ein anderes Material, um ein Teil aus mehreren Materialien und mehreren Komponenten herzustellen.

Der Unterschied liegt im Substrat – der Komponente, über der das neue Material hinzugefügt wird.

Beim Umspritzen ist das Substrat selbst immer ein Formteil. Der Umspritzprozess besteht also im Wesentlichen aus zwei aufeinanderfolgenden Spritzgießrunden (unter Verwendung von zwei separaten Metallformen). Zuerst wird das Substrat in einer eigenen Form hergestellt; dann wird das Umspritzen über dem zuvor geformten Substrat in einer anderen Form ausgeführt.

Insert Moulding ist anders. Beim Insert Moulding muss das Substrat kein Formteil sein. Es kann sich beispielsweise um eine maschinell bearbeitete Metallkomponente handeln, und der Formprozess kann verwendet werden, um der Metallkomponente Kunststoff oder Gummi hinzuzufügen.

Beispielanwendungen des Umspritzens

Gummi über starrem Kunststoff

Das Hinzufügen von Gummikomponenten zu Kunststoff ist ein gängiger Prozess bei der Herstellung von Konsumgütern und wird häufig verwendet, um Teile mit weichen, griffigen Griffen zu versehen. Zahnbürsten werden zum Beispiel häufig durch Umspritzen hergestellt, wobei ein Griffabschnitt aus Gummi dem starren Kunststoffschaft hinzugefügt wird.

Harter Kunststoff über starrem Kunststoff

Das Kombinieren von zwei verschiedenen starren Kunststoffen ist nützlich, um mehrfarbige Teile oder Teile mit teilweise durchscheinenden Abschnitten herzustellen. Kinderspielzeug, das aus zwei oder mehr farbigen Kunststoffteilen besteht, wird oft umspritzt.

Gummi über Metall

Insert Moulding ist ideal, um einem vorgeformten Metallteil eine Gummikomponente hinzuzufügen. Dies kann nützlich sein, um dem Metallteil einen Griff oder sogar eine wasserdichte Dichtung oder Dichtung hinzuzufügen. Gummi kann auch als Stoßdämpfer wirken.

Starrer Kunststoff über Metall

Einsatzformen mit starrem Kunststoff werden häufig bei der Herstellung von Produkten wie Handwerkzeugen und Sicherheitsrasierern verwendet, bei denen aus ergonomischen Gründen ein fester Kunststoffgriff um einen Werkzeugkopf oder eine Klinge aus Metall geformt wird.

Umspritzungsmaterialkompatibilität und Bindung

Der Zweck des Umspritzens und Umspritzens besteht darin, ein komplexes Teil zu schaffen, dessen Komponenten in gewisser Weise miteinander versiegelt sind. Wenn sich die beiden Materialien leicht voneinander lösen, ist das Umspritzen nicht gelungen.

Es gibt jedoch zwei Hauptwege, auf denen das Substrat und das Umspritzungsmaterial miteinander verbunden werden können.

Eine Möglichkeit ist die chemische Bindung , bei dem das Umspritzungsmaterial mit dem Substratmaterial verschmilzt und daran haftet. Eine chemische Verbindung ist nur möglich, wenn die beiden Materialien chemisch kompatibel sind, wie TPU (Gummi) über ABS (harter Kunststoff), ermöglicht jedoch ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit.

Wenn das Substratmaterial und das Umspritzungsmaterial chemisch nicht kompatibel sind, können sie dennoch verbunden werden, wenn der Ingenieur eine mechanische Verbindung entwirft für das Teil. Eine mechanische Verbindung kann die Form einer Hinterschneidung oder einer umgekehrten Verjüngung im Substrat annehmen:Sobald das Umspritzungsmaterial um und unter die Hinterschneidung fließt, wird es an Ort und Stelle fixiert und kann sich nicht mehr vom Substrat lösen.

Tatsächlich sind mechanische Bindungen ein einzigartiges Konstruktionsmerkmal des Umspritzens und Umspritzens. Eine vollständig geschlossene, formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Bauteilen ist bei der manuellen Montage oft nicht zu erreichen. (Es sei denn, es wird z. B. eine Gummikomponente um die feste Komponente gedehnt oder zusammengedrückt.)

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