Руководство по процессам литья под давлением 2K и их преимуществам

литье под давлением один из наиболее широко используемых процессов изготовления полимеров, позволяющий производить идентичные детали посредством циклической последовательности плавления пластиковых гранул или порошковой смолы и впрыскивания расплавленного полимера в полую полость формы под высоким давлением.

Среди различных достижений в технологии литья под давлением литье под давлением по технологии 2K (двухкомпонентное или двухстадийное) выделяется своей способностью создавать сложные, эстетически привлекательные и функционально превосходные изделия.

Что такое литье под давлением 2K?

2K литье под давлением, также известное как двойное литье под давлением или двухцветный молдинг, включает в себя впрыскивание двух различных пластиковых материалов в один и тот же набор форм для формирования одного продукта. Этот процесс обычно требует специальной двухцветной литьевой машины, которая имеет два узла впрыска, способных подавать два различных материала одновременно или последовательно.

Процесс литья под давлением 2К

Первая инъекция

Первый материал впрыскивается в полость формы, где он частично затвердевает, образуя первую часть компонента. Этот материал может использоваться в качестве основы или сердцевины структуры продукта, обеспечивая необходимые механические свойства или структурную целостность.

Инъекция второго выстрела

После того, как первый выстрел остынет или достигнет необходимой стадии затвердевания, форма поворачивается или перемещается во вторичную позицию, где впрыскивается второй материал. Этот вторичный материал может быть использован для переформовки первой детали, добавляя функциональные особенности, такие как захваты, уплотнения или улучшенную эстетику.

Для реализации этого двухэтапного процесса используется несколько различных технологий:

• Системы с вращающимися плитами: Эти формы поворачиваются на 180 градусов после первой инъекции, чтобы обеспечить вторую инъекцию вторичного материала.
• Системы для спины Core: В этих формах используются скользящие стержневые элементы для переключения с первой полости на вторую.
• Трансферные формы: они используют роботизированные руки для физического перемещения частично готовой детали на вторую пресс-форму для второго впрыска материала.

Ключевые компоненты машины для литья под давлением 2K

Типичная машина для литья под давлением 2K состоит из нескольких основных компонентов:

1. Зажимной блок: удерживает форму и может закрывать, зажимать и открывать ее.
2. Блок впрыска/пластикации: Расплавляет пластик и впрыскивает его в форму.
3. Привод: Обеспечивает питание узлов пластификации и зажима.
4. Система контроля: Управляет последовательностью и синхронизацией процессов впрыска, зажима и охлаждения.

Выбор материала для литья под давлением 2K

Успех литья под давлением 2K во многом зависит от совместимости двух материалов. Обычно материалы, выбранные для литья 2K, должны обладать хорошими адгезионными характеристиками или быть химически совместимыми для обеспечения надлежащего сцепления. Обычные пары материалов включают:

• Термопластичные эластомеры (ТПЭ) с жесткими пластиками, такими как полипропилен (ПП)
• АБС с поликарбонатом (ПК)
• Нейлон (ПА) с полиэтиленом (ПЭ)

Сочетание мягких и твердых материалов в одной детали является отличительной чертой этой технологии, позволяя производителям создавать продукцию, обладающую как гибкостью, так и прочностью.

Преимущества литья под давлением 2К

Процесс литья под давлением 2K имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами литья под давлением:

Улучшенная функциональность продукта

Комбинируя различные материалы с определенными свойствами, производители могут производить детали с улучшенными характеристиками. Например, жесткий пластиковый сердечник может обеспечить структурную прочность, в то время как более мягкий внешний слой может добавить эргономичные функции, такие как удобные захваты или ударопрочность.

Эффективность затрат

Хотя первоначальные затраты на оснастку для литьевых форм 2K выше, чем для традиционных форм, возможность интегрировать несколько компонентов в один процесс снижает общие производственные затраты. Этот процесс устраняет необходимость во вторичных операциях, таких как сборка, склеивание или покраска, тем самым снижая затраты на рабочую силу и материалы.

Повышенная эстетическая привлекательность

2K литье под давлением позволяет комбинировать различные цвета в одной детали, что особенно выгодно для потребительских товаров. Это приводит к более отполированному, профессиональному внешнему виду без необходимости покраски или других процессов постпроизводственной отделки.

Повышенная прочность

многокомпонентное формование с вторичным материалом может улучшить долговечность конечного продукта. Например, добавление мягкого эластомерного слоя к жесткому пластику может повысить ударопрочность, уменьшить износ и защитить продукт от воздействия факторов окружающей среды, таких как влага или ультрафиолетовое излучение.

Устойчивое производство

С ростом внимания к устойчивости литье под давлением 2K открывает возможности для сокращения отходов материалов. Объединяя перерабатываемые материалы или уменьшая количество компонентов в сборке, производители могут сделать продукцию более экологичной. Кроме того, точный контроль использования материалов в процессе литья под давлением минимизирует избыточные отходы.

Применение литья под давлением 2K

2K литье под давлением обычно используется в таких отраслях, как автомобилестроение, медицина, бытовая электроника и бытовые товары. Некоторые типичные применения включают:

• Автомобильные компоненты: Мягкие на ощупь элементы приборной панели, уплотнители и переключатели.
• Медицинское оборудование: Хирургические инструменты, рукоятки и компоненты из нескольких материалов.
• Бытовая электроника: Чехлы для смартфонов, носимые устройства и эргономичные ручки.
• Упаковка: Двухцветные крышки, контейнеры и застежки с защитой от детей.
• Электроинструменты и рукоятки: Изделия, требующие прочного, жесткого основания с удобными, гибкими внешними поверхностями.

Конструктивные особенности литья под давлением 2K

При проектировании для литья под давлением 2K инженерам необходимо учитывать несколько факторов, чтобы гарантировать, что конечный продукт соответствует эксплуатационным и эстетическим требованиям:

• Обеспечьте эффективное соединение материалов; обычно используются термопластичные эластомеры (ТПЭ) вместо полипропилена (ПП).
• Коэффициент усадки должен быть ниже 0.4%, чтобы избежать деформации.
• Поддерживайте разницу температур между материалами в 20–30 °C.
• Применяйте большие углы наклона для первого выстрела, обычно 1–3°, чтобы облегчить выталкивание без деформации детали.
• Угол наклона второго материала следует уменьшить примерно до 0.5–1°, чтобы обеспечить плотное соединение без образования зазоров между двумя материалами.
• Вентиляционные зазоры должны быть шириной около 0.02–0.05 мм, чтобы предотвратить засветку и в то же время обеспечить выход воздуха во время второго выстрела.
• Для стандартных термопластов длина потока должна быть менее 250 мм.
• Обычно предполагается соотношение времени охлаждения 1.5:1 для первого и второго материалов.
• Проектируйте каналы охлаждения так, чтобы обеспечить неравномерное охлаждение; расстояние между каналами и стенками полости обычно составляет 10–12 мм.

Проблемы и соображения

Хотя литье под давлением 2K дает много преимуществ, оно также создает проблемы. Сложность процесса требует точного контроля параметров литья, конструкции пресс-формы и совместимости материалов. Любое изменение этих факторов может привести к дефектам, таким как неполное заполнение, плохое сцепление или поверхностные пятна.

Инвестиции в специализированное оборудование для литья под давлением 2K могут быть дорогостоящими. Компании должны оценить окупаемость инвестиций, принимая во внимание объем производства и сложность деталей, которые они собираются изготавливать.

Заключение

2K-литье под давлением — это универсальный и инновационный процесс, который предлагает ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами литья под давлением. Объединяя два разных материала в одной форме, 2K-литье позволяет создавать визуально привлекательные, функциональные и экономически эффективные продукты. Поскольку спрос на высококачественные продукты с высокой добавленной стоимостью продолжает расти, 2K-литье готово стать все более важным производственным процессом.

Для компаний, желающих внедрить литье 2K, важно инвестировать в высококачественное оборудование и работать с опытными специалистами. производители пресс-форм и эксперты по литью под давлением, чтобы обеспечить наилучшие возможные результаты. При наличии правильного оборудования и опыта литье под давлением 2K может стать мощным инструментом для создания конкурентоспособных и инновационных продуктов.