Warmte vs. ultrasoon spuitgieten

Kunststof spuitgieten biedt veel voordelen voor ingenieurs. Dit productieproces is snel, veelzijdig en ideaal voor het produceren van grote hoeveelheden complexe onderdelen met een hoge mate van precisie. Bovendien is spuitgieten compatibel met recyclebare materialen en produceert het minimaal afvalmateriaal, waardoor het een van de milieuvriendelijkere productieprocessen is die beschikbaar zijn. Spuitgegoten onderdelen zijn op zichzelf al sterk, maar plastic alleen is misschien niet geschikt voor bepaalde hoogwaardige toepassingen waarvoor bevestigingsmiddelen nodig zijn.

Dat is waar inzetgieten, warmte-installatie en ultrasone installatie binnenkomen. Deze processen houden allemaal in dat een metalen inzetstuk met schroefdraad in een gegoten onderdeel wordt gestoken om het sterker en slijtvaster te maken, maar het zijn heel verschillende technieken. Hier is een uitgebreid overzicht van het gieten van inzetstukken versus warmte- en ultrasone installatie, plus belangrijke overwegingen voor ingenieurs.

Plaats invoegen

Insert molding is een subset van spuitgieten waarbij plastic materiaal rond een vooraf geplaatst inzetstuk wordt gegoten. Tijdens dit proces wordt het inzetstuk in de matrijsholte geplaatst terwijl de matrijs open is. Vervolgens wordt de mal gesloten, wordt het plastic materiaal geïnjecteerd en vormt zich een vast deel rond het vooraf geplaatste inzetstuk. Insert molding heeft brede toepassingen in veel industrieën, van ruimtevaart tot medische benodigdheden, en wordt vaak gebruikt om onderdelen te maken die worden gebruikt voor verdere assemblage.

Insert molding kan een hoogwaardige verbinding tussen het kunststof onderdeel en het inzetstuk opleveren. Het kan echter een ingewikkeld proces zijn om een ​​mal te maken nadat deze een inzetstuk met schroefdraad kan accepteren. Ingenieurs die weten dat ze een inzetstuk in hun onderdeel willen, kunnen hun ontwerp met dit in gedachten optimaliseren en tijdrovende aanpassingen vermijden.

Warmte installatie

In tegenstelling tot het vormen van een inzetstuk, is warmte-installatie een flexibele manier om inzetstukken met schroefdraad toe te voegen die op elk moment kan worden gedaan. Warmte-installatie omvat het voorverwarmen van het inzetstuk en vervolgens met behulp van een handmatige of pneumatische pers om het in voorgevormde gaten in het plastic te duwen. Er moet een gecontroleerde kracht- en temperatuurverandering worden toegepast om ervoor te zorgen dat het omringende plastic voldoende is gesmolten voordat het inzetstuk kan worden geïnstalleerd.

Omdat het inzetstuk voor installatie moet worden verwarmd, hebben bepaalde materialen en eenvoudigere geometrieën de voorkeur. Het inzetmateriaal moet goed geleidend zijn, zoals messing of aluminium, zodat het tijdens de installatie snel warmte kan geleiden en daarna snel kan afkoelen. Wisselplaten hebben vaak kartels die zijn ontworpen om het pasoppervlak vast te grijpen en sterke retentiekrachten te creëren. Warmte-installatie, zoals ultrasone installatie, wordt het best gebruikt voor prototyping omdat het gemakkelijk is om wijzigingen aan te brengen. Als het geselecteerde inzetstuk bijvoorbeeld te klein is, kan de monteur het gat gewoon iets groter maken en de installatie opnieuw beginnen. Het is niet nodig om de hele tool aan te passen.

Warmte-installatie heeft tal van voordelen. Het is veelzijdig, betrouwbaar en door het gebruik van warmte kan de gesmolten thermoplast vrijelijk in de retentiefuncties stromen. Warmte-installatie is ook zeer kosteneffectief. Warmte-installatiemachines kosten gemiddeld 50% minder dan ultrasone installatiemachines. Warmte-installatie vereist echter over het algemeen meer tijd om uit te voeren dan ultrasone installatie.

Ultrasone installatie

Waar warmte-installatie gebruik maakt van een resistief verwarmingselement, gebruikt ultrasone installatie hoogfrequente trillingen om inzetstukken te installeren. Dit proces maakt gebruik van een tweeledige benadering. Terwijl een pneumatische cilinder een neerwaartse kracht uitoefent op het inzetstuk en het in het gegoten gat drukt, verandert een ultrasone hoorn elektrisch vermogen in mechanische trillingsoutput. De hoorn, gemaakt van verschillende metalen, zoals roestvrij staal en aluminiumlegeringen, stuurt trillingen in het inzetstuk. De hoogfrequente trillingen creëren warmte die de thermoplast rond het inzetstuk doet smelten.

Naast de ultrasone hoorn vereist ultrasone installatie ook een constante stroombron, timers voor het regelen van de cyclus en een elektrische of mechanische energietransducer. Al deze componenten klinken misschien ingewikkeld, maar ultrasone installatie is eigenlijk een zeer snel en aanpasbaar proces. Ultrasone machines kunnen eenvoudig worden aangepast om wisselplaten van verschillende afmetingen, vormen en complexe geometrieën op te nemen.

Cyclustijden variëren afhankelijk van de grootte van de wisselplaat, maar dit proces is over het algemeen snel voor wisselplaten met een buitendiameter van minder dan ¼”. Bovendien is ultrasone installatie veiliger dan warmte-installatie omdat er geen extreme hitte aan te pas komt. Ultrasone installatie heeft dezelfde of betere consistentie als warmte-installatie, maar is doorgaans duurder.

Aan de slag met insert molding

Aangezien tot 75% van de prestaties van een wisselplaat afhankelijk is van hoe goed deze is geïnstalleerd, is het van cruciaal belang dat ingenieurs en productmanagers alle relevante overwegingen afwegen om ervoor te zorgen dat ze de beste beslissing voor hun project nemen. Ingenieurs zouden moeten overwegen om inzetstukken te gebruiken als ze weten dat hun ontwerp een inzetstuk vereist en daar vanaf het begin van de productie rekening mee hebben gehouden.

Warmte-installatie biedt hoge prestaties en consistentie voor een lagere prijs, maar ultrasone installatie is sneller en vaak gemakkelijker aanpasbaar. Het is voor technici gemakkelijker om een ​​weloverwogen beslissing te nemen over installatiemethoden met de hulp van een vertrouwde productiepartner.

Bij Fast Radius zijn we gepassioneerd om innovators te helpen hun visies tot leven te brengen door middel van additieve en traditionele productiemethoden. We bieden strategisch advies met betrekking tot de beste installatiemethode voor uw gegoten onderdeel, evenals end-to-end ondersteuning gedurende de gehele productiecyclus - van ontwerp en prototyping tot uitvoering. Neem vandaag nog contact met ons op als u klaar bent om aan de slag te gaan.

Bekijk andere uitgebreide handleidingen voor productiemethoden en materialen in het Fast Radius-informatiecentrum.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?