Metoder til indføring af gevind til plastsprøjtestøbning

Nogle overstøbning til sprøjtestøbte dele kræve, at samlede plastdele skilles ad og samles igen. I disse tilfælde er den bedste fastgørelsesmetode en metalgevindindsats. Hvad er den bedste måde at få disse indsatser ind i en del? Befæstelsesproducenter og brancheeksperter giver indsigt i overvejelser og forklarer fire metoder til indsættelse.
Det grundlæggende
Når du vælger den bedste indsatstype og indsættelsesproces til din applikation, skal du huske på disse overvejelser:

Krav til styrke – De vigtigste styrkefaktorer er indsatsens modstand mod at blive trukket ud af delen (udtrækskraft) og indsatsens modstand mod vridning i delen, når den tilhørende fastgørelse er snoet (udtrækningskraft). Jo længere indsatsen er, jo større er udtræksmodstanden; jo større diameteren på indsatsen er, desto større drejningsmomentkapacitet. Rillemønsteret er også kritisk; mere om det nedenfor.
Materialer – Både plastmaterialet og indsatsmaterialet er vigtige afhængigt af anvendelsen. To indføringsprocesser – ultralyds- og varmestikning – involverer omsmeltning af tidligere støbt plast, så de er kun egnede til termoplast. Ved hærdeplast er der mulighed for at støbe i indsatsen, eller koldpresse indsatsen senere, hvorved elasticiteten af harpiksmaterialet bliver kritisk.

Det mest almindelige materiale til selve gevindindsatsen er messing. Men efterhånden som kravene til bæredygtighed stiger, bliver blyfri alternativer såsom rustfrit stål eller aluminium mere populære. Værktøj i rustfrit stål
Omkostninger – Fordi gevindindsatser kan støbes ind i delen i starten eller presses ind i delen senere, skal du overveje de samlede omkostninger ved operationen. Dette inkluderer støbetid og -omkostninger, komponenthåndtering og montering. For bedre at forstå afvejningen, er her et hurtigt kig på de fire vigtigste indsættelsesprocesser:
1. Varmefast gevindindsats
Fantastisk til:
Termoplast
Høj ydeevne kombineret med lave installationsomkostninger
Hot-staking og ultralydsindføring starter med et præformet hul (størrelse specificeret af skærproducenten), der er lidt mindre end skærets ydre diameter og kan formes under støbeprocessen eller bores efterfølgende. Indsatsens ydervæg kan være lige eller tilspidset. Både lige og tilspidsede indsatser flugter godt med fastgørelseselementet (så længe hullet er formet korrekt), hvor selvjusterende tilspidsede indsatser er nemmere og hurtigere at presse ind.
Ved heat-staking bruges en varmepresse til at opvarme indsatsen til det punkt, hvor indsatsen smelter en lille del af hullets omkreds, når den skubbes ind i delen. Den blødgjorte harpiks flyder ind i riflet mønster og hærder derefter for at danne en stærk binding med indsatsen. Hot staking er den mere almindelige proces for termoplast, fordi processen er nem at kontrollere, relativt lav pris og velegnet til automatisering (flere skær kan presses ind på én gang).

2. Ultralydsstøttede gevindindsatser
Fantastisk til:
Termoplast
Høj samlet ydeevne

På samme måde kan ultralyd anvendes til at smelte grænseområdet i hullet. I stedet for at tilføre varme skaber ultralydsprocessen en vibrationsfrekvens for at smelte plastikken. Dens hastighed kan sammenlignes med hot staking, men kræver præcis kontrol og kan skabe en større procespåvirkningszone, hvilket kan forårsage materialefragmentering. Ultralydsprocessen kan også være høj og sværere at automatisere, hvorfor den er mindre tilbøjelig til at blive brugt, især af butikker, der ikke allerede laver ultralydssvejsning.

3. Støbte gevindindsatser
Fantastisk til:
Termohæder og termoplast
Bedste udtræks- og drejningsmomentydelse

Med indstøbte indsatser bearbejdes eller indsættes en stift i formkernen. Indsatsen placeres derefter over stiften med hver cyklus af støbeprocessen. Med denne proces indkapsler harpiksen indsatsen fuldstændigt, hvilket generelt resulterer i den bedste samlede binding og eliminerer behovet for enhver efterfølgende indføringsproces. Denne proces kræver dog en mere kompleks kerne med snævre tolerancer mellem stiften og indsatsen. Det tager også tid at placere indsatsen mellem hver cyklus af sprøjtestøbemaskinen.
In-mold-indsatser kan "gennemgevindes", hvilket betyder, at begge ender af indsatsen er åbne, så solid kontakt med kerne- og kavitetsoverflader er påkrævet for at forhindre harpiks i at flyde ind i indsatsen. Eller de kan være "blindgevind", hvilket betyder, at den ene ende af indsatsen er lukket, så der ikke kræves kontakt med hulrummets overflade - for eksempel i tilfælde med tykkere vægge, eller hvor der ikke bør være fastgørelseselementer på den ene side af hulrum.
4. Koldpressede gevindindsatser
Fantastisk til:
Termodæmpere
Nem installation til minimale omkostninger
Simpelthen et simpelt tryk
Selvom de måske ikke yder så godt som ovenstående typer, er koldpressede indsatser et meget økonomisk alternativ, fordi de er nemme at installere og generelt ikke kræver specielt hjælpeudstyr.
Nogle gange kaldet "ekspansionsindsatser", en type presseindsats har slidser bearbejdet i siderne, der gør det muligt for dem at bøje, når de indsættes og nemt kan trykkes ind med blot fingertryk. Når du installerer en parskrue, tvinges siderne af disse indsatser udad for at skabe en "bidende" kontakt med hullets ID-væg. De fungerer i det væsentlige som en beklædt lag bolt, du finder i isenkræmmeren.

Indtryksindsatse med høj ydeevne har solide kroppe og kræver en presse til indføring. Selvom de ikke opfylder styrkestandarderne for processer, der smelter plast omkring indsatsen, tilbyder disse indsatser stadig et robust alternativ til indføringsprocessen med stor omkostningseffektivitet.
Om Knurling

Riflning er en metalbearbejdningsproces, hvor et mønster skæres eller rulles på ydersiden af emnet. For gevindskær er riflemønsteret kritisk og påvirker direkte udtræknings- og drejningsmomentmodstanden.
Lige rifler (parallelt med skærets længde) giver den største momentmodstand, men mindre udtræksmodstand. Riller mellem riflebåndene øger udtrækningsmodstanden.
Diagonale eller spiralformede rifler afbalancerer modstand mod kræfter i begge retninger. Sekskantede eller diamantformede rifler er nok de mest almindelige og giver modstand i alle retninger.
Bredt udvalg af størrelser

Standard gevindindsatser til plast varierer i diameter fra cirka 1/8″ – 9/16″ til længder på 1/8″ – 5/8″, med gevindstørrelser fra #0-80 til 3/8-16 (M2 til M10 afhængig af type). Denne størrelsesserie rummer en bred vifte af applikationer i industrier som elektronik, bilindustrien, rumfart, forsvar, medicinsk, industrielt og underholdningsudstyr.

Til fysisk mindre applikationer, såsom håndholdte enheder, fås microPEM-indsatser også i diametre så små som 1 mm (0,039″) og længder så små som 1,75 mm (0,069″). Disse mikroindsatser kan rumme M1 fastgørelseselementer, det mindste ISO-specificerede M-type gevind. De kan installeres i lige eller tilspidsede huller ved hjælp af enten varmestikning eller ultralydsprocesser.

Alle fire typer indføringsprocesser – varmestikning, ultralyd, sænkning eller kold sænkning – tilbyder unikke fordele og muligheder for at opfylde dine designkrav. For at opnå maksimal skærydelse er det vigtigt at overveje skærtypen sammen med applikationen, omkostningerne og andre komponenter.