De Overmolding Design Guide die u nooit mag vergeten

Overmolding is een spuitgietproces waarbij je een laag hars (meestal een rubberachtig plastic dat bekend staat als TPE) over een reeds gegoten of machinaal bewerkt materiaal giet om het eigenschappen te geven die het niet in zijn eentje bezit.

Hoewel dit proces kosteneffectief is en zorgt voor een uitstekende hechting tussen materialen, vereist het een goede planning. De machinist moet bijvoorbeeld de juiste materialen kiezen om de functie van het onderdeel uit te voeren en maximale hechting te bereiken. Dit is een van de redenen waarom de machinist de ontwerphandleiding voor overmolding goed moet plannen.

Vanwege de complexiteit van het ontwerp, moet u voorzichtig zijn bij het maken van het overmold-ontwerp. Dit artikel helpt u nuttige tips te geven over de principes waarmee u rekening moet houden bij het maken van uw ontwerphandleiding voor overmolding.

Factoren om te overwegen voordat overmold-ontwerp wordt gemaakt

Wanneer u begint met uw ontwerphandleiding voor overmolding, moet u rekening houden met een paar factoren die ervoor zorgen dat het ontwerp succesvol wordt. Voorbeelden van dergelijke factoren zijn:

Deelfunctie

Het ontwerpen van een overmolding-onderdeel begint met het volledig begrijpen van de functie van het onderdeel. Om dit te kunnen doen, moet je jezelf een aantal vragen stellen over het onderdeel, zoals:

1. Wat is het beoogde doel van het onderdeel?

Begrijpen waarom u het onderdeel wilt ontwerpen, is van groot belang voor het ontwerpgedeelte. Vanwege de brede toepassing van overmolding, is het essentieel om het doel van uw product te kennen om het proces te kennen dat moet worden gebruikt. Als u bijvoorbeeld van plan bent een afdichting op een waterbestendige behuizing te vormen, is een waterdichte afdichting het doel van het product.

2. Wat voor soort blootstelling krijgt het onderdeel?

U moet ook rekening houden met het type blootstelling dat uw product zal tegenkomen in de 'line of duty' voordat u het ontwerp maakt. Als het onderdeel bijvoorbeeld te maken krijgt met harde straling zoals UV-licht, kunt u specifieke kunststoffen gebruiken voor dit type product.

3. Waarom overgiet je het onderdeel?

De reden waarom u overmolding voor het onderdeel gebruikt, zal ook helpen bepalen hoe complex het ontwerp zou moeten zijn. Bij het maken van bijvoorbeeld een ontwerpgids voor TPE-overmolding voor een TPE (rubberachtig) die op een handvat moet worden gegoten, is het beoogde gebruik van een dergelijk apparaat ofwel voor trillingsabsorptie, ergonomie, grip of comfort. Als u deze vraag naar tevredenheid beantwoordt, kunt u het juiste materiaal kiezen en uw ontwerpgids voor overmolding goed in kaart brengen.

4. Ben je van plan om het onderdeel op grote schaal te maken?

Als u van plan bent om de productie op grote schaal uit te voeren, moet u hier ook rekening mee houden bij het maken van uw ontwerphandleiding voor overmolding. Een overmolding-onderdeel dat bedoeld is voor trillingsdemping, zal bijvoorbeeld een dikke wand hebben, waardoor meer materiaal nodig is en een langere cyclustijd nodig is om elk onderdeel te produceren. Het maken van zo'n product kan erg duur zijn, maar het kan de prijs waard zijn als je maar een paar stuks wilt.

Deelscenario

Nadat u zeker weet dat de functie van uw onderdeel past bij uw ontwerp, is de volgende stap het onderzoeken van de houding waarin u het gaat gebruiken en hoe dat de fysieke kenmerken ervan beïnvloedt. De vier veelvoorkomende scenario's waarin we overmolding-producten gebruiken, zijn:

1. Grip toevoegen aan een substraat

Producten zoals boormachines, tuinslangen of keukengerei hebben een zekere mate van grip nodig om de gebruiker te helpen het product te bedienen, zelfs in natte omstandigheden. In deze scenario's is de beste manier om grip aan deze producten toe te voegen, door een rubberachtig plastic over hun handvatten te gieten. Dit type proces vereist misschien niet veel materiaal en vereist meestal slechts een kleine productie.

2. Comfort

Bij het toevoegen van grip op een ondergrond dient het ook als een bron van comfort bij het gebruik van het product. Dit scenario is dus in de meeste gevallen vergelijkbaar met het eerste. Het meest populaire voorbeeld van producten die beide scenario's combineren, zijn de rubberen handvatten op fietshandvatten. Dit scenario vereist ook minimale materialen en vereist in de meeste gevallen slechts kleinschalige productie.

3. Verzegeling

Het maken van een overmolding-product voor dit scenario vereist een langere cyclustijd en meer materiaal. Deze afdichtingen hebben meestal waterafstotende eigenschappen en moeten een maximale hechting met de ondergrond bereiken. Voordat u dit type onderdeel ontwerpt, moet u het materiaal vinden dat de beste hechting op de ondergrond geeft en de beste waterdichtheid biedt.

4. Trillingsdemping

Dit type gebruik vereist het meeste materiaal en heeft de langste cyclustijd. Dit komt omdat het te produceren TPE-deel dik genoeg moet zijn om de trillingen van de ondergrond waar je het op wilt gieten op te vangen. Klanten passen dit scenario toe op hoogenergetische machines zoals pompen en boren.

Waarom zou je voor overmolding kiezen?

Voordat u zelfs maar begint met het ontwerp van de overmolding, moet u bepalen of overmolding het beste productieproces is dat het beste past bij de productie van uw product. Als het doel van uw product een van de onderstaande redenen is, moet u overmolding kiezen als uw productieproces.

1. Als je een enkel onderdeel wilt maken van meerdere materialen.

2. Als u de ergonomie en het gevoel van een reeds gemaakt product wilt verbeteren.

3. Als u een type ontwerp moet toevoegen aan een kant-en-klaar product.

4. Als u een kosteneffectief productieproces nodig heeft.

5. Als u de veiligheid bij het gebruik van het product wilt verbeteren (of schokken en trillingen wilt absorberen).

Vitale ontwerpoverwegingen voor overmolding

Nadat u de pre-ontwerpoverwegingen voor overmolding hebt doorgenomen, zijn er ook enkele andere factoren waarmee u rekening moet houden bij het maken van het ontwerp. Voorbeelden zijn:

Verbondenheid

De hechting tussen de hars en het reeds gegoten/bewerkte materiaal (substraat) vormt het grootste deel van het overgietproces. Er zijn twee primaire manieren waarop deze binding plaatsvindt:

1. Chemische methode

De chemische methode vindt plaats op moleculair niveau en omvat nogal wat factoren. Hoewel het sterker is in vergelijking met de mechanische methode, is het relatief moeilijker te bereiken. Voorbeelden van factoren die de chemische hechting beïnvloeden, zijn de mate waarin de hars het substraat kan bevochtigen. De mate van bevochtiging verhoogt het contactniveau en zorgt voor een sterkere hechting.

Een andere factor die de chemische binding beïnvloedt, is de aanwezigheid van additieven, vulstoffen of bepaalde oppervlaktebehandelingen die de sterkte van de chemische binding kunnen verstoren.

Stel dat u chemische binding wilt gebruiken als de voorkeurskeuze voor binding voor uw overmolding-proces. In dat geval is het raadzaam om contact op te nemen met materiaalleveranciers en vormers om de meest compatibele materialen te kennen die maximale hechting kunnen bieden.

2. Mechanische methode

Mechanische binding vindt plaats op het fysieke grensvlak van beide materialen. Een methode is om gaten, groeven of sneden in het substraat te maken waar de hars in kan vloeien. Nadat de hars in deze gaten is afgekoeld, wordt deze in deze gaten vergrendeld. Om de mechanische binding verder te versterken, kunt u het overmolded materiaal om de ondergrond wikkelen. Probeer er ook voor te zorgen dat de overgoten materiaaloppervlakken niet worden blootgesteld, omdat dit kan leiden tot afbladderen.

Compatibiliteit met overmolding-materialen

Materialen

Hoewel er veel combinaties van substraat en harsmaterialen zijn die compatibel zijn, zijn er behalve compatibiliteit en hechting ook andere factoren die van invloed zijn op de harskeuze. Als u alleen de ondergrond wilt opvullen, is de dikte van de hars net zo essentieel als de zachtheid. De beste manier om de zachtheid van een materiaal te meten, is de buigmodulus, de maatstaf voor de buigweerstand van een materiaal. De zachtheid van het materiaal is omgekeerd evenredig met de buigmodulus van het materiaal.

Hoewel u verschillende overmolding-materialen kunt vinden die geschikt zijn voor overmolding-toepassingen, zijn sommige harsen zoals Versaflex specifiek geschikt voor overmolding-processen. Als het uw doel is om de grip van een substraat te verbeteren, kunt u het beste een hars kiezen door de wrijvingscoëfficiënt te bepalen. De wrijvingscoëfficiënt van een hars is recht evenredig met zijn tactiliteit (de mate van grip die het bezit).

Principes

Het type overmolding-methode dat voor het productieproces wordt gebruikt, is ook een belangrijke factor om te overwegen bij het in kaart brengen van de overmolding-ontwerpgids. Er zijn twee primaire overmolding-methoden:

1. Twee-shot gieten

Deze methode omvat het vormen van het substraat met behulp van een materiaal en het snel overgieten met een ander materiaal. Het hele proces gebruikt slechts één mal en is een geautomatiseerd proces. Er zijn drie soorten two-shot molding:transfer overmolding, rotatie overmolding en core-back overmolding. De drie methoden maken gebruik van chemische binding door de hars op een warm substraat te gieten. Deze techniek versterkt de chemische binding. Machinisten gebruiken het echter alleen voor grootschalige producties van meer dan 10.000 onderdelen vanwege de hoge bedrijfskosten.

2. Pick-n-place gieten

Deze methode maakt gebruik van twee mallen en werkt in batches. Bij de eerste batch worden de substraatdelen gevormd en handmatig in de tweede mal geplaatst. De tweede batch omvat vervolgens het injecteren van de hars op het gegoten substraat om de afgewerkte onderdelen te produceren. Pick-n-place gieten is kosteneffectiever omdat het een handmatig proces is en er geen robotmachines zoals de eerste nodig zijn. Het kan echter zijn dat het niet de maximale hechting bereikt en kan slechts lage productievolumes van maximaal 10.000 onderdelen aan.

De voordelen van het gebruik van overmolding

Hoewel het een nauwgezette planning en complexe ontwerprichtlijnen voor kunststof overmolding vereist, is het een van de beste spuitgietprocessen. Hier zijn een paar redenen waarom:

1. Lage kosten

Overmolding kan de productiekosten minimaliseren. Dit komt omdat het meerdere onderdelen kan gebruiken om één product te maken met behulp van assemblage, in tegenstelling tot standaard spuitgieten. Hoewel het ontwerp van de matrijs duur is, hoeft u hetzelfde onderdeel niet meer dan duizend keer te monteren. Met de vele soorten materialen die beschikbaar zijn voor overmolding, vindt u altijd het kostenefficiënte paar voor uw productieproces

2. Snelle cyclustijden

Zodra u de mallen voor overmolding hebt gemaakt, zijn de resterende delen van het proces sneller dan de onderdelen die moeten worden gemonteerd. Terwijl de twee-shot mallen maanden nodig hebben om de productie van onderdelen te voltooien, heeft de pick-n-place overmolding slechts een paar weken nodig voor productie. Deze laatste kan echter grotere productievolumes aan. In beide gevallen wordt het productieproces na de productie van de matrijzen snel versneld in vergelijking met standaard spuitgietprocessen.

3. Ideaal voor productie met een laag volume

Pick-n-place overmolding is een perfecte keuze voor productie van kleine tot middelgrote volumes. Hoewel het een meer arbeidsintensieve keuze is vanwege de handmatige arbeid die ermee gemoeid is, heeft het geen hoge bedrijfskosten die gepaard gaan met twee-shot overmolding. Als u prototypes van het product nodig hebt voordat de volledige productie begint, is pick-n-place overmolding een betere keuze. Als u het onderdeel opnieuw moet ontwerpen, kunt u met pick-n-place-producties de matrijzen opnieuw ontwerpen tegen lagere kosten dan twee-shot matrijzen.

RapidDirect Overmolding-services

Heeft u een overgiet- of spuitgietproject voor handen en heeft u een bedrijf nodig met uitstekende machines en personeel om deze klus perfect uit te voeren? Bij RapidDirect passen we perfect in die beschrijving.

Wij bieden u kosteneffectieve service met eersteklas klanttevredenheid. Wij bieden u overgietdiensten voor verschillende materialen en kunnen zowel prototypes met een klein volume als onderdelen met een groot volume produceren. Als u uw ontwerp op onze website plaatst, kunt u binnen 12 uur een offerte krijgen.

Bij RapidDirect weten we dat een uitstekend communicatiesysteem tussen onze klanten en ons het geheim is om de onderdelen precies goed te krijgen. Daarom krijgt u tijdens de bescherming alle benodigde technische ondersteuning van ons. Ons plaatbewerkingsteam is al tientallen jaren actief in de branche, met meer dan 20 jaar ervaring. Daarom bieden we u niet alleen de kwaliteitsservice die u wenst, maar geven we u ook technische suggesties voor uw projecten.

Conclusie

Overmold-ontwerp is een van de belangrijkste onderdelen van een overmolding-project. De juiste aanpak is essentieel voor het succes van het hele productieproces. Om dit te bereiken kun je ervoor kiezen om het ontwerp zelf te doen.

Dit zal echter lang duren en de productieduur verlengen. Een betere keuze is om uit te besteden aan een goed ervaren bedrijf als RapidDirect, dat u zal helpen een uitstekend ontwerp te maken en binnen enkele weken een uitstekend rapport op te leveren. Als je nog steeds wat hulp nodig hebt om meer te weten te komen over ontwerphandleidingen voor overmolding, kun je contact met ons opnemen.

Veelgestelde vragen

V: Wat is plastic overmolding?

A: Plastic Overmolding is een vorm van spuitgieten waarbij een hars (meestal een rubberachtig plastic) op een ander materiaal wordt gegoten (meestal een hard plastic/thermoset). Als de twee materialen compatibel zijn, vormen ze een sterke chemische binding die uitstekend zal dienen voor hun doel.

V: Wat is het verschil tussen insert molding en overmolding?

A: Insert molding volgt precies hetzelfde proces als overmolding. Het gebruikt echter een metalen substraat, in tegenstelling tot het plastic dat wordt gebruikt bij overmolding.