インサート成形の重要な設計および製造ガイドライン

インサート成形は、オーバーモールドに関連する射出成形プロセスですが、いくつかの重要な点で異なります。オーバーモールドとは、より固いプラスチック基板に 2 番目の樹脂を注入することを指します。これにより、製品チームは人間工学に基づいたデバイス、電動工具のグリップ、およびゴム製ガスケットを既存の部品に直接、追加の手作業を行わずに成形することができます。インサート成形は、プラスチック材料が射出される前に、事前に成形されたコンポーネント (通常は金属) を金型に入れます。

射出成形でインサートを使用する技術により、設計者やエンジニアは、ネジ付き金属インサートをプラスチック部品に効率的に追加したり、保護プラスチック ハウジング内に金属電気部品を埋め込んだり、はさみやドライバーなどの一般的なハンドツールを作成したりできます。

プロセスとして、インサート射出成形はより簡単に制御でき、プラスチック部品内に金属部品をカプセル化する他の方法よりも優れた結果を提供できます。自動車、医療、電気メーカー、および消費財、美容、その他の業界で事業を展開しているメーカーは、インサート成形技術をますます活用しています。ただし、インサート成形の利点を最大化するために、製品チームは特定の設計とプロセスに関する考慮事項を考慮する必要があります。

インサート金型設計を最適化するためのガイドライン

カスタム成形インサートを設計する場合、製品チームは一般的な DFAM のベスト プラクティスに従い、丸みを帯びたローレットを組み込み、鋭い角を避け、抜き勾配を最適化する必要があります。アンダーカット (メカニカル ロックとも呼ばれます) は部品の複雑さとコストを増加させますが、アンダーカットをインサート金型設計に組み込むことで、部品の引き抜き強度が向上します。

インサートを設計する際の経験則は、インサートが埋め込まれているプラ​​スチック部品に対して小さいままであることを確認することです。一般的に言えば、インサートは最低 0.016 インチ (金型のキャビティ内に 0.4 mm) はみ出す必要があり、プラスチックのヒケを防ぐために、インサートの下のモールディングは最低でもインサートの 6 分の 1 にする必要があります。直径。

この技術に関連する一般的な製造上の欠陥の 1 つは、金属インサートを囲むプラスチックの遅れた亀裂です。インサートの成形フープ応力が考慮されていない場合、成形品の 2 つの部分は、射出された樹脂が収縮して冷却するにつれて容易に分離し、台無しになります (インサートを囲むプラスチックが同等のひずみを受けるという仮定の下で動作します)。成形収縮に）。強化された、より耐久性のある樹脂を使用することをお勧めします。これらの材料は、より優れた伸びと耐破壊特性を提供するためです。

材料の結合は、多くのインサート成形アプリケーションに共通するもう 1 つの懸念事項です。オーバーモールド パーツは、異なる熱可塑性樹脂の層間に形成される化学結合を利用できますが、金属インサートは、オーバーモールド プラスチックとの化学結合を形成しません。したがって、金属とプラスチックのコンポーネントは、互いに機械的に結合するように設計する必要があります。

ネジ付きインサートをプラスチック部品に成形する主な利点は、部品の機械的品質を向上できることです。金属は部品全体の強度と耐久性を高めます。これは、デバイスのシェルや電子機器の筐体などに役立ちます。嵌合コンポーネントには、耐摩耗性を高め、部品の寿命を延ばすために、金属ブッシングまたはスリーブを装備することもできます。

インサート成形の生産プロセスを最適化するためのガイドライン

優れたプロトタイピングの習慣は、費用対効果の高いインサート成形の鍵となります。そのため、製品チームは設計を早期にテストする必要があります。プロトタイピングは、設計とパフォーマンスの問題を特定し、時間の経過とともに発生する可能性のある潜在的な欠陥を予測するために重要です。適切に設計された最終用途のテスト プログラムには、たとえば、部品のコンポーネントが最終用途の予想される温度と環境条件でどのように機能するかをテストすることが含まれます。生産開始前にエラーを検出して解決することは、生産サイクルを短く保ち、市場投入までの時間を短縮するのにも役立ちます。

金型の製造に使用される金型が正確な公差に保持されていることが重要です。これは、溶融材料が入ったときにインサートが金型内に正確に配置または吊り下げられるようにするのに役立ちます.

ほとんどのインサート成形は垂直プレスで行われます。これは、ハードウェアがずれることなくロードする方が簡単だからです。生産量が十分に多い場合は、金型にインサートをロードするためのロボットまたは自動システムに投資する価値があるかもしれませんが、ほとんどの少量から中量のジョブでは、手動でインサートを金型に配置する必要があります。これにより、単価と労働時間が増加しますが、通常、これらのサイズの生産工程ではより経済的なオプションです。

最先端のインサート成形技術で新しいことを可能にする

インサート成形は最終的にコンポーネントを一緒に固定する複雑さを取り除き、製造コストを押し上げる可能性のある組み立てや二次工程を必要とせずに強力な部品を作成します。多くの点でオーバーモールドに似ていますが、インサート成形は、より幅広い材料オプションと最終用途との互換性があります。実際、ペースメーカーやその他のインプラントなどの重要な医療機器のハウジングを作成するためによく使用されます。

とはいえ、インサート成形はトリッキーなビジネスになる可能性があります。そのため、Fast Radius のような経験豊富な製造パートナーとチームを組むことが、生産スケジュールを延長したり銀行を壊したりすることなく、部品が主要な材料、性能、および公差のしきい値を満たしていることを保証する最も信頼できる方法です。インサート成形サービスの詳細については、今すぐお問い合わせください。

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