Литье с инкапсуляцией | Процесс, материалы, преимущества и применения

Определение литья с обрезинкой (оверлейдинг)

Литьё с обрезинкой (оверлейдинг, overmolding) — это производственный процесс, при котором два или более материала объединяются в одну деталь. Первый материал, называемый подложкой (субстратом), формуется первым. Чаще всего субстрат получают методом литья под давлением. Второй материал — обрезинка (оверлейд) — затем наносится поверх подложки. Оба материала сплавляются, образуя монолитное изделие без видимых швов.

Оверлейдинг — универсальный процесс, позволяющий создавать самые разные детали. Он часто используется для изделий, требующих сочетания прочности, долговечности и гибкости. Кроме того, данный процесс позволяет изготавливать детали, устойчивые к износу, химическим воздействиям и высокой температуре.

Оверлейдинг в различных отраслях

Оверлейдинг — ценный производственный процесс, позволяющий создавать различные детали. Это универсальная технология, подходящая для деталей, которым необходимы прочность, долговечность, гибкость и устойчивость к износу, химии или нагреву. Оверлейдинг востребован в автомобилестроении, медицине, потребительской электронике, а также в производстве игрушек, спортивного инвентаря и промышленного оборудования.

Оверлейдинг применяется в таких отраслях, как:

Автомобилестроение

Оверлейдинг используется для изготовления различных автомобильных деталей, таких как бамперы, дверные ручки, элементы внутренней отделки. Этот процесс позволяет производителям создавать прочные, долговечные и эстетически привлекательные детали.

Медицина

Оверлейдинг применяется для производства медицинских изделий, например, катетеров, хирургических инструментов и протезов. Процесс позволяет получать стерильные, удобные и простые в использовании детали.

Потребительская электроника

Оверлейдинг используется для производства электроники: клавиатур, пультов ДУ, игровых контроллеров и др. Позволяет создавать долговечные, удобные и стильные изделия.

Игрушки и игры

Оверлейдинг применяется при производстве игрушек, например, фигурок, строительных блоков и пазлов. Это позволяет производить прочные, безопасные и интересные изделия.

Спортивные товары

Оверлейдинг используется в производстве спортивного инвентаря, например, клюшек для гольфа, бейсбольных бит и хоккейных клюшек. Позволяет делать изделия прочными, лёгкими и удобными для захвата.

Промышленное оборудование

Оверлейдинг применяется для создания различных промышленных изделий: роботов, конвейерных лент, станков. Это позволяет делать детали прочными, долговечными и устойчивыми к износу.

Оверлейдинг востребован для деталей, требующих сочетания прочности, долговечности, гибкости, а также для тех, кто нуждается в устойчивости к износу, химии или высокой температуре.

Как работает литьё с обрезинкой: пошагово

Литьё с обрезинкой — это двухэтапный процесс, при котором два и более материала соединяются в одну деталь. Сначала формуется подложка (субстрат), затем на неё наносится обрезинка (оверлейд). Оба материала сплавляются в единое изделие без швов.

Пошаговая инструкция:

Проектирование изделия

Первый этап — проектирование изделия: определяется конструкция подложки и оверлейда. Подложка обычно изготавливается из прочного, долговечного материала, например, ABS или полиамида (нейлона). Оверлейд делается из более мягкого и гибкого материала, например, термопластичного эластомера (TPE).

Изготовление формы

После проектирования необходимо изготовить пресс-форму, способную выдерживать температуру и давление процесса оверлейдинга. Пресс-формы обычно изготавливаются из стали или алюминия.

Формование подложки

Подложка формуется в пресс-форме методом литья под давлением пластмасс, при котором расплавленный пластик вводится под высоким давлением.

Формование оверлейда

Оверлейд наносится в той же форме, часто с использованием технологии горячих каналов, что позволяет наносить обрезинку, не охлаждая подложку.

Извлечение изделия

Когда обрезинка остынет и затвердеет, деталь извлекают из формы. Итоговая деталь — монолитная, без швов.

Оверлейдинг — универсальный процесс для создания широкого спектра изделий, особенно тех, где требуется сочетание прочности, долговечности и гибкости или устойчивости к износу, химии, нагреву.

Классификация процессов оверлейдинга

Существует два основных типа оверлейдинга: одношаговый и двухшаговый. В одношаговом процессе подложка и оверлейд формуются одновременно. В двухшаговом — поочерёдно, в два этапа.

Литьё с закладными деталями (insert molding)

Литьё с закладными деталями — процесс, при котором твёрдый материал (металл или пластик) размещается в форме до нанесения обрезинки. Это позволяет создавать детали сложной геометрии, невозможные при обычном литье.

Одношаговый оверлейдинг

Самый распространённый вид, быстрее и эффективнее двухшагового. Однако возможен не всегда — если материалы нельзя формовать за раз.

Двухшаговый оверлейдинг

Более сложный процесс, но даёт больше вариантов: можно делать детали со сложной геометрией и сочетанием разных материалов.

Многокомпонентное литьё

В процессе многокомпонентного литья два или более материала впрыскиваются в форму поочерёдно, что позволяет создавать изделия с разными свойствами в различных областях, например твёрдую оболочку и мягкое ядро.

Выбор материалов для оверлейдинга

Выбор материалов — критически важный этап. Субстрат и обрезинка должны быть совместимы и выдерживать условия эксплуатации детали.

Подложка — прочный и долговечный материал, например ABS или нейлон. Оверлейд — более мягкий и гибкий материал, например термопластичный эластомер (TPE).

Факторы для подбора материалов:

Прочность и долговечность: должны выдерживать эксплуатационные нагрузки.

Гибкость и ударопрочность: должны гасить удары, не ломаясь.

Износостойкость: устойчивость к трению и истиранию.

Химическая стойкость: устойчивость к воздействию химических веществ.

Термостойкость: должны выдерживать рабочую температуру.

Распространённые материалы для оверлейдинга

После выбора материалов нужно спроектировать деталь с учетом их свойств. Если подложка жёсткая, обрезинка должна быть мягкой и гибкой для амортизации.

Материалы для оверлейдинга могут меняться в зависимости от применения, но перечисленные выше — самые распространённые.

Важно, чтобы материалы были совместимы: могли соединяться без плавления или деформации и выдерживали эксплуатационные нагрузки.

Если вы планируете использовать оверлейдинг в проекте, проконсультируйтесь с экспертом, чтобы подобрать материалы и правильно спроектировать деталь.

Преимущества литья с обрезинкой

Оверлейдинг — это универсальная технология, позволяющая создавать изделия с улучшенными функциональными, эстетическими и эксплуатационными характеристиками, более высокой надёжностью и возможностями экономии.

Улучшенная функциональность

С помощью оверлейдинга можно объединить материалы с разными свойствами — например, твёрдый прочный материал подложки и мягкий эластичный оверлейд, чтобы изделие было одновременно прочным и комфортным.

Повышенная эстетика и эргономика

Оверлейдинг позволяет повысить визуальные качества и удобство использования: добавить цветной оверлейд или рельефную поверхность для лучшего хвата.

Более высокая долговечность и защита

Оверлейдинг увеличивает долговечность и защиту изделия: твёрдая подложка обеспечивает прочность, мягкая обрезинка амортизирует удары.

Экономия и уменьшение трудозатрат на сборку

Оверлейдинг позволяет снизить расходы и время на сборку — можно сделать одну деталь вместо нескольких, что уменьшает затраты на материалы и сборку.

Дизайнерская гибкость и индивидуализация

Оверлейдинг даёт конструкторам большую свободу — можно реализовать сложные формы и функции, невозможные при обычном литье.

Оверлейдинг силикона — это процесс нанесения силиконовой резины на другую подложку для создания нового или улучшения существующего изделия. Преимущества: улучшение функциональности, эстетики и долговечности.

Применение силиконового оверлейдинга

Медицинские изделия: катетеры, импланты, хирургические инструменты — силикон даёт мягкую и комфортную поверхность, устойчивую к химии и бактериям.

Потребительская электроника: телефоны, ноутбуки, планшеты — силиконовая обрезинка защищает от влаги, пыли и ударов.

Промышленное оборудование: роботы, станки, электроинструмент — силикон обеспечивает устойчивость к химии, износу и экстремальным температурам.

Автозапчасти: ручки, панели приборов, рулевые колёса — силикон защищает от погодных факторов и ультрафиолета.

Силиконовый оверлейдинг — универсальный процесс для создания надёжных и долговечных изделий.

Преимущества силиконового оверлейдинга

Улучшенная функция: мягкая поверхность, ударопрочность или погодоустойчивость.

Повышенная эстетика: глянцевая, матовая или текстурированная поверхность.

Долговечность: высокая стойкость к износу, химии, разрывам и температурным перепадам.

Экономия: уменьшение сборки и возможность применения одного материала для основы и покрытия.

Дизайнерская гибкость: различные цвета, материалы, функции.

Оверлейдинг vs. литьё с закладными деталями

Оверлейдинг и литьё с закладными деталями (insert molding) — это процессы, сочетающие несколько материалов в одном изделии, но между ними есть отличия.

Оверлейдинг — это нанесение мягкого материала на жёсткую основу (обычно TPE на ABS, нейлон или поликарбонат). Часто используется для повышения функциональности, эстетики и долговечности, например, для мягкой ручки или прочного корпуса устройства.

Литьё с закладными деталями — сначала в форму вставляется твёрдая деталь (обычно металл), затем она заливается пластиком. Такой метод применяют для сложных геометрий, движущихся частей (шестерни, рычаги и т.п.).

Сравнительная таблица:

Тренды в оверлейдинге

Оверлейдинг — это соединение двух или более материалов в одном изделии. Мягкий материал — чаще всего TPE, жёсткий — ABS, нейлон или поликарбонат. Процесс используется для создания изделий с улучшенными функциональными и эксплуатационными характеристиками.

Рост применения TPE:

Термопластичные эластомеры становятся всё более популярными благодаря мягкости, гибкости и стойкости к химии и истиранию.

Развитие новых технологий оверлейдинга:

Появляются новые технологии, такие как многокомпонентное литьё, позволяющее делать изделия с несколькими слоями из разных материалов или с двумя слоями из одного материала.

Рост спроса на индивидуальные детали:

Спрос на уникальные детали растёт, производители стремятся выделяться. Оверлейдинг даёт широкие возможности для индивидуального дизайна.

В целом, тренды оверлейдинга позитивны: растёт популярность TPE, совершенствуются технологии, увеличивается спрос на индивидуализацию — всё это будет способствовать росту рынка оверлейдинга в ближайшие годы.