包覆成型工艺

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塑料射出有许多相似但有差异的工艺制程,像是包覆成型工艺,最常和嵌件成型一同提及讨论,也是时常被混淆的两项塑料射出的技术。严格来说,包覆成型指的是两种不同的塑料材质的射出工艺;嵌件成型则被视为包覆成型的一个子类别,特指将金属嵌入塑料的塑料射出制程。但有些厂商将塑料材料包覆基材的制程,就笼统地称为包覆成型, 此文章将以精确的定义来介绍包覆成型工艺。

 

 

什么是包覆成型工艺?

包覆成型是指一连串的制造过程,并涉及两种以上的塑料材料,以射出成形的方式无缝结合成单一零件或产品。包覆成型第一步通常是先固化出塑料基材。接着在第一层上模塑另一层,从而形成一个产品。使用包覆射出的典型产品像是牙刷的手柄,牙刷主体通过塑料射出先形成基底层,然后再覆盖上一层硅胶层完成手柄,构成不同颜色及硬度,提供较舒适的抓握手感。

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包覆成型和嵌件成型的差异在哪?

嵌件成型是指单一制造过程,涉及在模塑部件中嵌入部件,常见的部件是金属材质,在注塑过程中嵌入金属件,接着塑料材料直接固化,两者零件结合在同一主体上。更进一步地说,要区分包覆成型和嵌件成型的产品特性为—包覆成型通常提供产品有更舒适的握持力、美观和减震效果;嵌件成型则可以提升产品的结构强度、增加了产品设计的灵活性、能够结合异材质的能力。总地来说这两种工艺,常会在同一个产品上同时使用到。例如:西式餐具。塑料手柄采用了包覆成型工艺,而五金件则是使用嵌件成型使金属件插入塑料手柄。

 

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Layana 包覆成型工艺

Layana 有超过20年的经验在包覆成型工艺,其厂内塑料射出设备有立式塑料射出35~250吨11台,卧式塑料射出机台60~200吨4台,可以提供小型、中型且精密零件的包覆射出服务。Layana 是通过 IATF 16949 认证的工厂,可提供金属冲裁塑料射出服务等多种技术,以下为Layana包覆射出的产品范例:

 

产品名称 项目 产品材质
饮料机零件 beverage machine parts

TPU-聚脂 ISOTHANE 1055D

餐具 dinnerware

ABS 食品级树脂

电子门锁之外壳 electronic door locks

抗UV等级聚碳酸酯+10%烟熏色母

 

 

 

使用包覆成型工艺的优势

  • 包覆射出可以提高产品的防水性能、抗震性能和耐用性及美观。
  • 由于产品直接以塑料射出成形,包覆射出工艺能够免除装配的步骤、黏合剂的使用,减少生产制程、成本和时间。
  • 包覆射出的塑料材质可以让产品设计师根据适当的、不同的塑料材料及颜色,创造出更创意性和独特性的产品、实现更多的设计自由度。 

 

包覆成型工艺的应用

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包覆成型工艺应用不仅常见于与手柄相关的产品,包覆射出的应用产业还包含但不限于:

  • 手工具:手工具产品,常先使用嵌件成型使塑料握把包覆在金属部分,再接着成型第二层塑料包覆内层,进而提供更好的舒适度和防滑效果,以及不同颜色的外观。
  • 汽车零部件:包覆成型技术被使用于汽车零部件的生产。这些零部件需要具有高强度、耐磨损和防水等特性,或是提供更好的使用者体验,如: 车门把手、方向盘套。通过使用包覆成型技术,不同材料可以结合在一起,从而实现这些要求并提高整体产品质量。
  • 电子产品:包覆成型技术被广泛应用于生产外壳、连接器和开关等产品零件。这些产品需要具有良好的密封性和防水性能,以保护内部电子组件免受损坏,同时提供美观的外型。
  • 家庭用品业:例如餐具,Layana有自主开发餐具产品的经验,使用包覆成型工艺生产具有斑点样式的餐具,节去组装成本,也无使用接合剂所造成松脱及食安疑虑。

 

 

Layana包覆成型的能力

Layana引入双合金料管组,使塑料埋射的量产更顺利,从精密注塑模、连续冲压模具、模具代加工生产、注塑成型、冲压件加工到产品组装等,提供客户最优质的服务。包覆成型零件适用于医疗器材、汽车精密零部件、电子组件、连接器部件、传感系统部件等。

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项目/机台类型立式塑料注塑机台卧式塑料注塑机台
吨数范围 35吨~250吨 60吨~200吨

成品最大尺寸

216 x 279 x 150毫米

成品最大重量

0.1g~600g
精度

模具精度: ± 0.005mm

成品精度: ± 0.02mm

 

 

包覆成型工艺的常见材料

包覆成型技术有许多塑料材料可以使用,每种材质都具有其特性和适用场景。适用于包覆成形的塑料材料包含但不限于:

 

包覆成型工艺的常见材料

热塑性弹性体(TPE)

TPE 具有优异的弹性和柔软性,能够提供良好的触感和抗滑性。这使得 TPE 成为许多日常用品(例如手柄、按键等)的理想选择。

硅胶(Silica Gel)

硅胶具有耐高温、耐化学品和良好的绝缘性能。它广泛应用于汽车零部件、电子产品以及医疗器械等领域。

聚碳酸酯(PC)

PC 具有优异的耐冲击性和透明度,同时也具有优秀的耐候性和防火性能。因此,PC 常被用于制造安全眼镜、手机外壳等需要高强度保护的产品。

尼龙(Nylon)

尼龙是一种强度高、耐磨损的材料,常用于制造工业零件、运动器材和汽车零部件等。

聚丙烯(PP)

PP 是一种轻量化、耐化学品和高温的塑料材料。它广泛应用于包装、家居用品和医疗器具等领域。

 

 

 

包覆成型工艺的注意事项

  1. 采用包覆成型前需先考虑使用的塑料材料是否合适,特别是内层材料需要要比外层基材成形温度高,在第二次射出时才能避免内层塑料熔掉,故在选择内、外层材质前需要确认材质的容度。
  2. 基材与包覆材质的黏合性取决确认两个塑料材质的兼容性,否则包覆成型后可能会发生剥落的情况。若要改善材质剥落的情况,也可考虑加入金属插件,即嵌件成型,加强两种塑料材质的结合强度。

 

 

与包覆成型工艺相关的技术

包覆成型依照制程的不同,再衍伸不同的子项技术,另有塑料射出嵌件成型工艺可参考 :

  • 嵌件成型:将金属嵌入塑料的塑料射出制程。
  • 二射:藉由机构翻转、模具设计等方式,让零件在同一套模具内,完成包覆成型的两次射出。
  • 共注射出:两种以上不同的材料,同时注入成型。