Metoder för att sätta in trådar för formsprutning av plast

Några övergjutning för formsprutade delar kräver att monterade plastdelar tas isär och återmonteras. I dessa fall är den bästa fästmetoden en metallgängad insats. Vad är det bästa sättet att få in dessa skär i en del? Tillverkare av fästelement och branschexperter ger insikter i överväganden och förklarar fyra sätt att införa.
Grunderna
När du väljer den bästa skärtypen och insättningsprocessen för din applikation, tänk på följande:

Hållfasthetskrav – De viktigaste hållfasthetsfaktorerna är skärets motstånd mot att dras ut ur delen (utdragningskraft) och skärets motstånd mot vridning i delen när det passande fästelementet vrids (utdragningskraft). Ju längre skäret är, desto större utdragningsmotstånd; ju större diameter skäret har, desto större vridmomentkapacitet. Räfflademönstret är också kritiskt; mer om det nedan.
Material – Både plastmaterialet och insatsmaterialet är viktigt, beroende på applikation. Två införingsprocesser – ultraljud och värmesatsning – innebär omsmältning av tidigare formgjuten plast, så de är endast lämpliga för termoplaster. För härdplast finns möjligheten att gjuta in insatsen, eller kallpressa insatsen senare, då elasticiteten hos hartsmaterialet blir kritisk.

Det vanligaste materialet för själva den gängade insatsen är mässing. Men i takt med att hållbarhetskraven ökar, blir blyfria alternativ som rostfritt stål eller aluminium mer populära. Rostfria verktyg
Kostnad – Eftersom gängade insatser kan gjutas in i delen från början eller pressas in i delen senare, överväg den totala kostnaden för operationen. Detta inkluderar gjutningstid och kostnad, komponenthantering och montering. För att bättre förstå avvägningarna, här är en snabb titt på de fyra huvudsakliga infogningsprocesserna:
1. Värmeavgivande gängade insatser
Perfekt för:
Termoplaster
Hög prestanda i kombination med låg installationskostnad
Hot-staking och ultraljudsinsättning börjar med ett förformat hål (storlek specificerad av insatstillverkaren) som är något mindre än insatsens ytterdiameter och kan formas under gjutningsprocessen eller borras efteråt. Insatsens yttervägg kan vara rak eller avsmalnande. Både raka och avsmalnande insatser ligger väl i linje med fästelementet (så länge som hålet är korrekt format), med självinställande avsmalnande insatser som är lättare och snabbare att trycka in.
Med värmesatsning används en värmepress för att värma insatsen till den punkt där insatsen smälter en liten del av hålets omkrets när den trycks in i delen. Det uppmjukade hartset flyter in i räfflade mönstret och härdar sedan för att bilda en stark bindning med skäret. Hot staking är den vanligaste processen för termoplaster eftersom processen är lätt att kontrollera, relativt låg kostnad och väl lämpad för automatisering (flera skär kan pressas in samtidigt).

2. Ultraljudsstödda gängade insatser
Perfekt för:
Termoplaster
Hög övergripande prestanda

På liknande sätt kan ultraljud appliceras för att smälta gränsområdet i hålet. Istället för att applicera värme skapar ultraljudsprocessen en vibrationsfrekvens för att smälta plasten. Dess hastighet är jämförbar med hot staking, men kräver exakt kontroll och kan skapa en större processpåverkanszon, vilket kan orsaka materialfragmentering. Ultraljudsprocessen kan också vara högljudd och svårare att automatisera, varför det är mindre troligt att den används, särskilt av butiker som inte redan gör ultraljudssvetsning.

3. Gjutna gängade insatser
Perfekt för:
Termohärdar och termoplaster
Bästa utdragnings- och vridmomentprestanda

Med ingjutna insatser bearbetas eller sätts en stift in i formkärnan. Insatsen placeras sedan över stiftet med varje cykel av formningsprocessen. Med denna process inkapslar hartset insatsen fullständigt, vilket i allmänhet resulterar i den bästa totala bindningen och eliminerar behovet av efterföljande införingsprocess. Denna process kräver dock en mer komplex kärna med snäva toleranser mellan stiftet och insatsen. Det tar också tid att placera insatsen mellan varje cykel i formsprutningsmaskinen.
In-mould-insatser kan vara "genomgängade", vilket betyder att båda ändarna av insatsen är öppna, så fast kontakt med kärnan och hålighetens ytor krävs för att förhindra att harts rinner in i insatsen. Eller de kan vara "blindgängade", vilket innebär att ena änden av insatsen är stängd, så att ingen kontakt med hålrummets yta krävs - till exempel i fall med tjockare väggar eller där fästelement inte ska finnas på ena sidan av hålighet.
4. Kallpressade gängade skär
Perfekt för:
Termohärdar
Enkel installation till minimal kostnad
Helt enkelt en enkel press
Även om de kanske inte fungerar lika bra som ovanstående typer, är kallpressade skär ett mycket ekonomiskt alternativ eftersom de är lätta att installera och i allmänhet inte kräver speciell hjälputrustning.
Ibland kallas "expansionsinsatser", en typ av pressinlägg har slitsar bearbetade i sidorna som gör att de kan böjas när de sätts in och lätt kan tryckas in med ett fingertryck. När du installerar en passande skruv, tvingas sidorna på dessa insatser utåt för att skapa en "bitande" kontakt med hålets ID-vägg. De fungerar i princip som en mantlad lagbult du hittar i järnaffären.

Inpressningsinsatser med högre prestanda har solida kroppar och kräver en press för insättning. Även om de inte uppfyller hållfasthetsnormerna för processer som smälter plast runt skäret, erbjuder dessa skär fortfarande ett robust alternativ till införingsprocessen med stor kostnadseffektivitet.
Om Knurling

Knurling är en metallbearbetningsprocess där ett mönster skärs eller rullas på utsidan av arbetsstycket. För gängade skär är räfflingsmönstret avgörande och påverkar direkt utdragnings- och vridmomentmotståndet.
Raka räfflor (parallellt med skärets längd) ger mest vridmomentmotstånd, men mindre utdragningsmotstånd. Spår mellan räfflorna ökar utdragningsmotståndet.
Diagonala eller spiralformiga räfflor balanserar motståndet mot krafter i båda riktningarna. Sexkantiga eller diamantformade räfflor är förmodligen de vanligaste och ger motstånd åt alla håll.
Brett utbud av storlekar

Standardgängade insatser för plast varierar i diameter från cirka 1/8″ – 9/16″ till längder på 1/8″ – 5/8″, med gängstorlekar från #0-80 till 3/8-16 (M2 till M10 , beroende på typ). Det här storleksintervallet rymmer ett brett utbud av applikationer inom industrier som elektronik, fordon, flyg, försvar, medicin, industri och underhållningsutrustning.

För fysiskt mindre applikationer, såsom handhållna enheter, finns microPEM-insatser även i diametrar så små som 1 mm (0,039 tum) och längder så små som 1,75 mm (0,069 tum). Dessa mikroinsatser kan rymma M1-fästen, den minsta ISO-specificerade M-typ-gängan. De kan installeras i raka eller avsmalnande hål med antingen värme- eller ultraljudsprocesser.

Alla fyra typerna av insättningsprocesser – värmeinsättning, ultraljud, sänkning eller kall smidning – erbjuder unika fördelar och möjligheter för att möta dina designkrav. För att uppnå maximal skärprestanda är det viktigt att överväga skärtypen tillsammans med applikationen, kostnaden och andra komponenter.