インサート成形で一般的に使用される材料には、金属インサート、セラミックインサート、エンジニアリングプラスチックインサート、電気接点、およびこれらのインサートの周りに成形される熱可塑性樹脂が含まれます。このFAQは、購入者がねじ付きボス、ブッシング、シャフト、ピン、端子、コネクタハウジング、補強ブラケット、絶縁スリーブ、および耐摩耗部品のインサート成形材料を選択するのに役立ちます。実際のRFQの問題は、完成したインサート成形部品に必要な荷重、温度、電気的機能、腐食暴露、接合方法、および検査計画に、インサート材料と成形樹脂を適合させることです。
最も一般的なインサート成形材料グループは、金属、エンジニアリング熱可塑性プラスチック、セラミック、エラストマー、および金属射出成形、機械加工、スタンピング、または鋳造などのプロセスで作られた特殊インサートです。成形樹脂は通常、強度、耐熱性、寸法安定性、絶縁性、耐薬品性、または外観のために選択されます。
材料の選択は部品の機能から始めるべきです。ねじ付き締結機能には真鍮またはステンレス鋼が必要な場合があり、電気的機能には銅合金またはメッキ端子が必要な場合があり、絶縁機能にはセラミックが必要な場合があり、軽量構造ハウジングにはナイロンPA、PC、ABS、PBT、PPS、またはPEEKが必要な場合があります。
金属インサートは、成形部品に強度、耐摩耗性、導電性、ねじ締結、トルク耐性、または補強が必要な場合に使用されます。真鍮ねじインサート、ステンレス鋼インサート、アルミニウムインサート、鋼製ピン、銅合金端子、ブッシング、シャフト、およびスタンプ接点が一般的な例です。
購入者は、合金、インサート形状、表面仕上げ、メッキまたは不動態化の必要性、ねじ形状、ローレット加工、アンダーカット、および露出面を指定する必要があります。また、金属インサートは、腐食暴露、熱膨張不一致、および成形後の引き抜きまたはトルクアウト要件についても検討する必要があります。
インサート周辺で使用される熱可塑性樹脂には、ナイロンPA、ポリカーボネートPC、ABS、PBT、POM、PPS、PEEK、およびその他のエンジニアリングプラスチックが含まれます。樹脂はインサートを保持し、インサートの周りを充填し、動作環境に耐え、冷却後に必要な寸法を維持する必要があります。
樹脂の選択では、金型温度、溶融温度、収縮、剛性、耐衝撃性、電気絶縁性、薬品暴露、および外観要件を考慮する必要があります。インサートに鋭いエッジや大きな熱容量がある場合、樹脂と金型設計について、ボイド、ヒケ、ウェルドライン、ひび割れ、または流動バランスの不均衡がないか確認する必要があります。
セラミックインサートは、成形部品に電気絶縁性、耐摩耗性、熱安定性、または耐薬品性が必要な場合に使用されます。アルミナ、ジルコニア、およびその他のエンジニアリングセラミック材料は、絶縁スリーブ、耐摩耗パッド、ガイド機能、または温度制御要素として使用される場合があります。
セラミックインサート成形は、金型閉鎖時またはプラスチック充填時にセラミック部品が支持されていないと欠けたり割れたりする可能性があるため、慎重な検討が必要です。購入者は、見積もり前にセラミックグレード、エッジ状態、接触面、許容される取り扱い方法、および検査要件を定義する必要があります。
エラストマーや軟質材料は、インサート成形部品にシール、振動減衰、クッション性、または軟質接触機能が必要な場合に使用できます。TPE、TPV、TPU、シリコーンゴム、およびその他のエラストマー材料は、薬品暴露、硬度、温度、および接着要件に応じて関連する可能性があります。
軟質材料は、剛性のエンジニアリングプラスチックとは異なるリスクを生み出します。購入者は、軟質材料が化学的に接着する必要があるか、機械的なロックに依存するか、または成形部品内で別個の機能的なインサートとして残るかを確認する必要があります。RFQでは、軟質材料の性能が重要な場合、硬度、圧縮永久ひずみの期待値、シール面、および試験条件を定義する必要があります。
材料の組み合わせは、インサートの保持力、寸法安定性、ひび割れリスク、電気的信頼性、および長期的な耐久性に影響を与えます。強力な金属インサートでも、周囲のプラスチックが薄すぎたり、脆すぎたり、熱膨張差に耐えられなかったりすると、故障を引き起こす可能性があります。安定した樹脂でも、インサート表面が汚染されていたり、形状が不適切であったり、金型内での位置決めが困難であったりすると、故障する可能性があります。
材料グループ | 一般的なインサート成形用途 | 購入者が定義すべき要件 | 検討すべき製造リスク |
|---|---|---|---|
真鍮またはステンレス鋼インサート | ねじ、ブッシング、シャフト、補強 | トルク、引き抜き、腐食暴露、ねじ詳細 | インサート回転、ボス周りのひび割れ、ねじ部のバリ |
銅合金端子 | 電気接点、コネクタ、導電経路 | 導電面、メッキ、位置合わせ、電気テスト | 樹脂漏れ、端子ずれ、接触面露出不良 |
エンジニアリング熱可塑性プラスチック | ハウジング、キャリア、ブラケット、絶縁体 | 熱、薬品暴露、強度、寸法安定性 | 収縮、反り、ウェルドライン、インサート近傍のボイド |
セラミックインサート | 絶縁、耐摩耗、熱関連機能 | セラミックグレード、エッジ状態、取り扱いおよび検査制限 | ひび割れ、欠け、局所応力 |
エラストマー材料 | シール、クッション、振動減衰、軟質接触機能 | 硬度、シール機能、環境、圧縮荷重 | 接着不良、変形、シール面のバリ |
完全なインサート成形RFQには、インサート図面、成形部品CAD、インサート材料、プラスチック樹脂、表面仕上げ、メッキまたはコーティング要件、露出したインサート面、動作温度、薬品暴露、電気要件、引き抜きまたはトルク目標、年間数量、および検査方法を含める必要があります。購入者はまた、インサートが購入者供給かサプライヤー調達かを明確にする必要があります。
この情報により、メーカーは金型への装填、樹脂流動、インサート保持、収縮、熱応力、および最終検査を評価できます。インサート成形の材料選択は、利用可能な金属やプラスチックの単純なリストとしてではなく、完成部品の機能に関連した工学的決定として扱う必要があります。