Методы введения нитей при литье пластмасс под давлением

Некоторый многослойное формование для литьевых деталей требуют, чтобы собранные пластиковые детали были разобраны и собраны заново. В этих случаях наилучшим методом крепления является металлическая резьбовая вставка. Каков наилучший способ установки этих вставок в деталь? Производители крепежных изделий и отраслевые эксперты дают представление о соображениях и объясняют четыре метода вставки.
Основы
При выборе наилучшего типа вставки и процесса вставки для вашего случая учитывайте следующие соображения:

Требования к прочности – Ключевыми факторами прочности являются сопротивление вставки вытягиванию из детали (усилие вытягивания) и сопротивление вставки скручиванию в детали при скручивании сопряженного крепежа (усилие выкручивания). Чем длиннее вставка, тем больше сопротивление вытягиванию; чем больше диаметр вставки, тем больше крутящий момент. Рисунок насечки также имеет решающее значение; подробнее об этом ниже.
Материалы – Важны как пластиковый материал, так и материал вставки, в зависимости от применения. Два процесса вставки – ультразвуковой и тепловой – подразумевают переплавку ранее отформованного пластика, поэтому они подходят только для термопластиков. Для термореактивных материалов существует возможность формования вставки или холодного прессования вставки позже, в этот момент эластичность смоляного материала становится критической.

Наиболее распространенным материалом для резьбовой вставки является латунь. Однако, поскольку требования к устойчивости растут, все более популярными становятся альтернативы без свинца, такие как нержавеющая сталь или алюминий. Инструменты из нержавеющей стали
Стоимость – Поскольку резьбовые вставки могут быть отлиты в деталь в самом начале или запрессованы в деталь позже, рассмотрите общую стоимость операции. Сюда входит время и стоимость формования, обработка компонентов и сборка. Чтобы лучше понять компромиссы, вот краткий обзор четырех основных процессов вставки:
1. Термостойкие резьбовые вставки
Отлично подходит для:
Термопластики
Высокая производительность в сочетании с низкой стоимостью установки
Горячая забивка и ультразвуковая вставка начинаются с предварительно сформированного отверстия (размер указывается производителем вставки), которое немного меньше наружного диаметра вставки и может быть сформировано в процессе формования или просверлено впоследствии. Внешняя стенка вставки может быть прямой или конической. Как прямые, так и конические вставки хорошо выравниваются с крепежом (при условии правильного формирования отверстия), при этом самовыравнивающиеся конические вставки легче и быстрее вдавливаются.
При горячем тиснении используется тепловой пресс для нагрева вставки до точки, где вставка расплавляет небольшую часть периметра отверстия, когда она вдавливается в деталь. Размягченная смола течет в рисунок накатки, а затем затвердевает, образуя прочную связь со вставкой. Горячее тиснение является более распространенным процессом для термопластиков, поскольку процесс легко контролировать, он относительно недорогой и хорошо подходит для автоматизации (можно запрессовывать несколько вставок одновременно).

2. Ультразвуковые резьбовые вставки
Отлично подходит для:
Термопластики
Высокая общая производительность

Аналогично, ультразвук может быть применен для расплавления пограничной области в отверстии. Вместо применения тепла ультразвуковой процесс создает частоту вибрации для расплавления пластика. Его скорость сопоставима с горячей сваркой, но требует точного контроля и может создать большую зону воздействия процесса, что может привести к фрагментации материала. Ультразвуковой процесс также может быть громким и его сложнее автоматизировать, поэтому его реже используют, особенно в цехах, где еще не используется ультразвуковая сварка.

3. Формованные резьбовые вставки
Отлично подходит для:
Термореактивные материалы и термопласты
Лучшие показатели вытягивания и крутящего момента

При использовании вставок с формованием штифт обрабатывается или вставляется в сердечник формы. Затем вставка помещается поверх штифта с каждым циклом процесса формования. При этом процессе смола полностью инкапсулирует вставку, что обычно приводит к лучшему общему сцеплению и устраняет необходимость в каком-либо последующем процессе вставки. Однако этот процесс требует более сложного сердечника с жесткими допусками между штифтом и вставкой. Также требуется время, чтобы поместить вставку между каждым циклом машины для литья под давлением.
Вставки в форме могут быть «сквозными», то есть оба конца вставки открыты, поэтому требуется сплошной контакт с сердечником и поверхностями полости, чтобы предотвратить затекание смолы внутрь вставки. Или они могут быть «слепыми», то есть один конец вставки закрыт, поэтому не требуется никакого контакта с поверхностью полости, например, в случаях с более толстыми стенками или когда крепежные элементы не должны присутствовать на одной стороне полости.
4. Холоднопрессованные резьбовые вставки
Отлично подходит для:
Термореактивные материалы
Простая установка при минимальных затратах
Просто нажмите просто
Хотя они могут быть не такими эффективными, как вышеуказанные типы, холоднопрессованные вставки являются очень экономичной альтернативой, поскольку они просты в установке и, как правило, не требуют специального вспомогательного оборудования.
Иногда называемые «расширительными вставками», один из типов вдавливаемых вставок имеет пазы, проделанные по бокам, которые позволяют им изгибаться при вставке и могут быть легко вдавлены простым нажатием пальца. При установке сопряженного винта стороны этих вставок выдавливаются наружу, чтобы создать «закусывающий» контакт с внутренней стенкой отверстия. По сути, они работают как загнутый болт с оболочкой, который вы найдете в хозяйственном магазине.

Вставки с более высокой производительностью имеют сплошные корпуса и требуют пресса для вставки. Хотя эти вставки не соответствуют стандартам прочности процессов, в которых пластик плавится вокруг вставки, они все же предлагают надежную альтернативу процессу вставки с высокой экономической эффективностью.
О накатке

Накатка — это процесс металлообработки, при котором рисунок вырезается или накатывается на внешнюю сторону заготовки. Для резьбовых вставок рисунок накатки имеет решающее значение и напрямую влияет на сопротивление выдергиванию и крутящему моменту.
Прямые насечки (параллельные длине вставки) обеспечивают наибольшее сопротивление крутящему моменту, но меньшее сопротивление выдергиванию. Канавки между полосками насечек увеличивают сопротивление выдергиванию.
Диагональные или спиральные насечки уравновешивают сопротивление силам в обоих направлениях. Шестиугольные или ромбовидные насечки, вероятно, наиболее распространены и оказывают сопротивление во всех направлениях.
Широкий выбор размеров

Стандартные резьбовые вставки для пластика имеют диаметр приблизительно от 1/8″ до 9/16″ и длину 1/8″ – 5/8″, с размерами резьбы от #0-80 до 3/8-16 (от M2 до M10, в зависимости от типа). Этот размерный ряд подходит для широкого спектра применений в таких отраслях, как электроника, автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, оборона, медицина, промышленность и развлекательное оборудование.

Для физически меньших приложений, таких как карманные устройства, вставки microPEM также доступны в диаметрах всего 1 мм (0,039″) и длинах всего 1,75 мм (0,069″). Эти микровставки могут вмещать крепежи M1, самую маленькую резьбу типа M, указанную ISO. Их можно устанавливать в прямые или конические отверстия с использованием либо термоштамповки, либо ультразвуковых процессов.

Все четыре типа процессов вставки — термоштамповка, ультразвуковая, обжимка или холодная обжимка — предлагают уникальные преимущества и возможности для удовлетворения ваших проектных требований. Для достижения максимальной производительности вставки важно учитывать тип вставки вместе с применением, стоимостью и другими компонентами.