I. 注塑成型簡介
注塑成型是一種通過施加壓力將熔融材料注入模具,然后經保壓、冷卻以生產所需注塑制件的標準工藝。該工藝因其高效性并能以微小公差成型復雜形狀,被廣泛應用于汽車和醫療器械行業。
在注塑成型中,有一系列因素影響著最終產品的整體質量及其參數,其中材料是關鍵。制件所用成型材料的拉伸強度和剛度等問題,對于確定其耐用性和實用性至關重要。此外,基礎塑料樹脂的熔點和玻璃化轉變溫度等也需考慮。
II. 塑料注塑成型
A. 注塑成型常用塑料材料概述
塑料注塑成型中使用的材料眾多,制造商可以根據需要選擇,以確保制造出高效、高質量的零件。例如,注塑成型常用的原材料包括ABS、PP(聚丙烯)、聚碳酸酯和尼龍。每種材料都具有不同的特性,如密度、硬度、抗沖擊性、化學和電氣性能。例如,ABS材料抗沖擊強度高,且耐化學性相對其他塑料較好;聚碳酸酯則以高透明度和高抗沖擊強度著稱。此外,聚丙烯重量輕且具有重要的熱塑性特性,換言之,它擁有諸多優勢。尼龍材料則相當柔韌,具有中等的機械特性,適用于對制品耐用性要求較高的行業。
在為塑料注塑零件具體選擇材料時,需要考慮材料相容性、不同的材料選項以及零件的應用場景。一些合適的材料包括熱塑性聚氨酯和熱塑性彈性體,因為它們具有彈性。其他材料,如硅橡膠,因其生物相容性而常用于醫療用途。同樣,幾乎所有的原材料,如LDPE(低密度聚乙烯)和HDPE(高密度聚乙烯),因其易于加工且成本相對較低而被選用。了解材料的特性及其之間的差異,可以最大限度地降低為后續塑料注塑成型選擇最佳材料的復雜性。
B. 需考慮的關鍵材料特性
在分析生產用材料選擇時,應更多關注強度、柔韌性、耐熱性和耐化學性。對于聚苯乙烯、聚乙烯等聚合物材料,每種類型的材料特性都有所不同,以滿足其預期用途。壓縮成型和傳遞成型工藝利用這些特性來生產符合正確標準的產品。金屬注射成型(MIM)材料是多種材料的組合,這些部件以堅固和柔韌著稱,特別是在制造眾多復雜部件時。為了確保最終產品的功能,在制造業中,獲得與某些產品(如各類鋼材)的金屬部件的兼容性也是必要的。
其他材料包括聚氯乙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯;高耐熱性和尺寸穩定性至關重要。這些材料不受濕度影響且密度低,這使得它們在材料可能變形的情況下非常有用。它們主要通過吹塑和傳統注塑技術進行加工,從而能夠形成多種類型的商品。
C. 材料特性如何影響注塑成型工藝
對于任何待注塑成型的零件,若干材料特性必定會影響最終產品的質量和性能。計劃在注塑成型中應用不同材料時,有必要在材料適用性和MIM特性方面進行比較。用于注塑成型的主要材料由熱塑性塑料構成,其熔點較低,因此成型成本更低。根據應用需求,可以選擇前述特定聚合物中的一種來實現既定目標。例如,聚丙烯是全球使用量僅次于聚乙烯的第二大塑料;它具有高強度和抗沖擊性,但不耐強酸強堿。同樣,由于其具有類似塑料的可加工特性,與其他材料相比,它更容易且更便宜地成型。在注塑成型中,可以實現多種紋理和表面光潔度,這使其成為產品制造業中的一項關鍵工藝。

III. 金屬注射成型
A. 金屬注射成型概述
金屬注射成型(MIM)是一種激動人心的制造實踐,它通過結合塑料制造領域常用的塑料注塑成型工藝與鍛造行業的金屬成型方法,來成型形狀復雜的金屬零件。不銹鋼是注塑成型中通常使用的眾多金屬之一。其他常用金屬還有鋁和鈦。
孔隙率是決定注塑模具(無論是金屬還是塑料模具)材料時應考慮的另一個重要特性。不銹鋼等金屬材料已知吸水率低,因此推薦用于可能有水分的場合。雖然鋁的吸水率比鋼高,但由于其重量輕且價格便宜,在汽車生產中也很受歡迎。
B. 需考慮的關鍵材料特性
在確定產品或組件所用材料的關鍵特性時,需要牢記四個基本方面。首先,通過確保所用材料堅實耐用來實現強度。其次,良好的材料形式必須耐腐蝕,以應對通常在惡劣環境中損害材料耐久性的這一弊端。再者,材料的通用耐溫能力影響其在極端高溫下的穩定性。最后,如果材料要用于電子應用,導電性至關重要。通過這種方式,制造商可以根據這些特性為其產品選擇最適合的材料,用于標準注塑成型工藝或任何特殊應用。
C. 金屬注射成型與塑料注射成型的比較
因此,在比較MIM和注塑成型時,必須考慮幾個因素。首先,MIM中使用的成型機比塑料注塑成型中使用的機器更精密、更昂貴。這歸因于金屬材料成型需要更高的溫度和壓力。此外,金屬注射成型中使用的注射材料通常比塑料樹脂更昂貴。然而,從最終產品的強度和硬度角度來看,金屬注射成型是更好的方法。
IV. 優化注塑成型材料特性的技術
談及增強注塑成型所用材料特性的方法,允許的策略不多。當然,所有產品都是使用主要材料生產的,但有些添加劑被稱為填料和增強材料。這有助于增強整體機械性能,如強度、剛度和其他最終產品特性。成型過程中的模具溫度也非常重要。這會顯著影響最終材料的特性以及所生產產品的質量。最后,退火或應力消除等后處理也可作為成型后處理手段,以獲得更好的材料特性并提高注塑零件的性能。

V. 結論
塑料零件項目中最流行的制造技術是注塑成型。基于這種理念,可以針對具有理想使用品質的特定材料。材料具有強度、柔韌性和耐化學性也是至關重要的,這是成型機的基礎。因此,需要確保生產最終產品所用的材料選擇符合既定標準。關于注塑成型材料特性的更多信息,其他相關信息來源包括:
1.已發表的論文。
2.在線技術期刊和網站。
3.能夠提供充分信息和建議的材料供應商。