열 대 초음파 인서트 성형

플라스틱 사출 성형은 엔지니어에게 많은 이점을 제공합니다. 이 제조 공정은 빠르고 다양하며 높은 수준의 정밀도로 복잡한 부품을 대량으로 생산하는 데 이상적입니다. 또한 사출 성형은 재활용 가능한 재료와 호환되며 스크랩 재료를 최소화하므로 사용 가능한 보다 환경 친화적인 제조 공정 중 하나입니다. 사출 성형 부품은 그 자체로 강력하지만 플라스틱만으로는 패스너가 필요한 특정 고성능 사용 사례에 적합하지 않을 수 있습니다.

이것이 인서트 성형, 열 설치 및 초음파 설치가 필요한 곳입니다. 이러한 프로세스는 모두 금속 나사산 인서트를 성형 부품에 삽입하여 더 강하고 내마모성을 만드는 과정을 수반하지만 매우 다른 기술입니다. 다음은 인서트 성형과 열 및 초음파 설치에 대한 종합적인 분석과 엔지니어를 위한 주요 고려 사항입니다.

인서트 몰딩

인서트 성형은 사전 배치된 인서트 주위에 플라스틱 재료를 성형하는 것을 포함하는 사출 성형의 하위 집합입니다. 이 과정에서 금형이 열려 있는 동안 인서트가 금형 캐비티에 배치됩니다. 그런 다음 금형을 닫고 플라스틱 재료를 주입하고 미리 배치된 인서트 주위에 단단한 부품이 형성됩니다. 인서트 성형은 항공 우주에서 의료 용품에 이르기까지 많은 산업 분야에서 광범위하게 적용되며 일반적으로 추가 조립에 사용되는 부품을 만드는 데 사용됩니다.

인서트 몰딩은 플라스틱 부품과 인서트 사이에 고품질 결합을 생성할 수 있습니다. 그러나 나사산 인서트를 수용할 수 있다는 사실 이후에 금형을 만드는 것은 복잡한 과정이 될 수 있습니다. 부품에 인서트가 필요하다는 것을 알고 있는 엔지니어는 이를 염두에 두고 설계를 최적화하고 시간 소모적인 수정을 피할 수 있습니다.

열 설치

인서트 성형과 달리 열 설치는 언제든지 수행할 수 있는 나사산 인서트를 추가하는 유연한 방법입니다. 열 설치에는 인서트를 예열한 다음 수동 또는 공압 프레스를 사용하여 플라스틱의 미리 형성된 구멍에 밀어 넣는 작업이 포함됩니다. 인서트를 설치하기 전에 주변 플라스틱이 충분히 녹도록 제어된 힘과 온도 변화를 적용해야 합니다.

인서트는 설치 전에 가열되어야 하기 때문에 특정 재료와 단순한 형상이 선호됩니다. 인서트 재료는 황동이나 알루미늄과 같이 전도성이 높아야 설치 중에 열을 빠르게 전도하고 나중에는 빠르게 냉각할 수 있습니다. 인서트에는 종종 결합 표면을 잡고 강한 유지력을 생성하도록 설계된 널이 있습니다. 초음파 설치와 마찬가지로 열 설치는 변경이 쉽기 때문에 프로토타입 제작에 가장 적합합니다. 예를 들어 선택한 인서트가 너무 작은 경우 엔지니어는 구멍을 조금 더 크게 만들고 다시 설치를 시작할 수 있습니다. 전체 도구를 수정할 필요가 없습니다.

열 설치에는 많은 장점이 있습니다. 다재다능하고 신뢰할 수 있으며 열을 사용하면 용융된 열가소성 수지가 고정 기능으로 자유롭게 흘러 들어갈 수 있습니다. 열 설치는 또한 매우 비용 효율적입니다. 평균적으로 열 설치 기계는 초음파 설치 기계보다 비용이 50% 저렴합니다. 그러나 열 설치는 일반적으로 초음파 설치보다 실행하는 데 더 많은 시간이 필요합니다.

초음파 설치

열 설치가 저항성 발열체를 사용하는 경우 초음파 설치는 고주파 진동을 사용하여 삽입물을 설치합니다. 이 프로세스는 두 갈래의 접근 방식을 사용합니다. 공압 실린더가 인서트에 하향력을 가하여 성형된 구멍으로 밀어넣는 동안 초음파 혼은 전력을 기계적 진동 출력으로 바꿉니다. 스테인리스 스틸 및 알루미늄 합금과 같은 다양한 금속으로 만들어진 혼은 진동을 인서트에 전달합니다. 고주파 진동은 열을 발생시켜 인서트를 둘러싼 열가소성 수지를 녹입니다.

초음파 혼 외에도 초음파 설치에는 안정적인 전기 공급원, 주기 제어 타이머 및 전기 또는 기계 에너지 변환기가 필요합니다. 이러한 모든 구성 요소가 복잡하게 들릴 수 있지만 초음파 설치는 실제로 매우 빠르고 적응 가능한 프로세스입니다. 초음파 기계는 다양한 크기, 모양 및 복잡한 형상의 인서트를 수용하도록 쉽게 수정할 수 있습니다.

주기 시간은 인서트 크기에 따라 다르지만 일반적으로 OD가 ¼” 미만인 인서트의 경우 이 프로세스가 빠릅니다. 또한 극한의 열이 발생하지 않기 때문에 초음파 설치가 열 설치보다 안전합니다. 초음파 설치는 열 설치와 같거나 더 나은 일관성을 갖지만 일반적으로 더 비쌉니다.

인서트 성형 시작하기

인서트 성능의 최대 75%는 얼마나 잘 설치되었는지에 달려 있으므로 엔지니어와 제품 관리자는 프로젝트에 대한 최상의 결정을 내리기 위해 모든 관련 고려 사항을 고려하는 것이 중요합니다. 엔지니어는 설계에 인서트가 필요하다는 것을 알고 생산 초기부터 해당 요구 사항을 고려했다면 인서트 성형 사용을 고려해야 합니다.

열 설치는 저렴한 가격으로 고성능과 일관성을 제공하지만 초음파 설치는 더 빠르고 종종 더 쉽게 적응할 수 있습니다. 엔지니어는 신뢰할 수 있는 제조 파트너의 도움을 받아 설치 방법에 대한 정확한 결정을 내리는 것이 더 쉽습니다.

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