金属とプラスチックの部品を組み合わせることで、独自のデザイン、形状、機能を備えたさまざまな製品を作成できます。 ただし、これら XNUMX つの材料を組み合わせることは、成功を確実にするために対処しなければならない独自の一連の課題を提示します。 金属とプラスチックの部品を組み合わせるさまざまな方法を見てみましょう。

金属とプラスチックのインサート成形

複雑な形状の部品や、シームレスな統合が必要な複数のコンポーネントに最適です。 金属とプラスチックのインサート成形の手順を詳しく見てみましょう。

1. 設計とツーリング:

何よりも 射出成形 必要な金型を作成するために、コンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェアで設計を作成し、金型メーカーに送信する必要があります。 金型メーカーは、一次インサート金型、二次インサート金型、およびゲート (溶融プラスチックが入るチャネル) など、射出プロセスに必要ないくつかの金型を作成します。

2.挿入配置:

金型の準備ができたら、金型を挿入します。 使用するインサートの種類 (ネジや釘など) に応じて、金型の各キャビティに適切に配置するには、さまざまなツールを使用する必要があります。

3. 溶融プラスチック射出:

すべてのインサートが正しく配置されたら、金型の各キャビティに溶融プラスチックを射出します。各インサートの周りに溶融プラスチックが形成され、製品に隙間や欠陥がないようにすべてのキャビティが均等に充填されます。完全に冷えます。 これが発生する速度は、必要な材料の量と、製品をどれだけ速く作成したいかの両方に依存します。 速度が速いほど、より多くの材料が射出されますが、生産時間も大幅に増加します。

4.冷却プロセス:

すべてのキャビティに溶融プラスチックが充填されたらすぐに、キャビティを損傷したり、構造に何らかの形で影響を与えたりすることなく、金型から取り外す前に冷却する必要があります。 この冷却プロセスには、製品の厚さと射出成形時に使用されたプラスチックの種類に応じて、30 分から 4 時間かかります。

5. 後処理と仕上げ作業:

冷却が完全に完了したら、このプロセスで作成する製品のタイプに応じて、エッジを研磨したり、テキストや画像をペイントまたは彫刻するなどの装飾機能を追加したりするなど、追加の仕上げ作業を行う必要がある後処理を開始できます。 さらに、射出中に発生した可能性のある欠陥もこの段階で検査して、必要に応じて最終的な組み立てが行われる前に修正できるようにする必要があります。

6 最終組み立てと品質管理:

すべての後処理タスクが完了し、会社/組織の品質管理チーム (QC) によって定められた検査基準に従ってすべてが良好に見えたら、いよいよ最終組み立ての時間です! これには、金属部品とプラスチック部品の両方を含むすべてのコンポーネントをXNUMXつのまとまりのあるユニットにまとめて、出荷直前に品質管理チェックを通過した後、完成品が工場ラインを離れたときにすぐに使用できるようにすることが含まれます!

コールド メタル インサーション (CMI) プロセス

このプロセスを使用して、複雑な形状の部品を費用対効果の高い方法で迅速に製造することもできます。 CMI がどのように機能し、なぜ CMI が効果的なソリューションであるかを詳しく見ていきましょう。

 

CMI プロセスの説明

CMI プロセスを使用する場合:

  1. 最初のステップは、射出成形中に溶融プラスチックの上に冷たい金属インサートを配置することです。
  2. 溶融プラスチックはインサートのキャビティに流れ込み、そこで凝固して金属部品と結合します。
  3. これが完了したら、必要な形状だけが残るように、余分な材料を切り取ることができます。
  4. これは、何を生産するか、どれだけ迅速に完了する必要があるかに応じて、手動または自動機械で行うことができます。
  5. これらのすべてのステップが完了すると、製品が作成されます。

 

CMIプロセスの応用

この用途の広いプロセスは、自動車、航空宇宙、医療機器製造、家電など、さまざまな業界で使用できます。 複雑な形状の部品を迅速に製造できるため、電子機器のコンポーネントなどの複雑な製品や、エンジン マウントやギアボックスなどの複雑な自動車部品の作成に最適です。 さらに、材料と費用対効果の間の強い結合により、手頃な価格で高品質の製品を生産するのにも最適です.

超音波溶接プロセス

超音波溶着は、振動エネルギーを使用して XNUMX つの材料を接合するために使用されるプロセスです。 異種材料を接合するための費用対効果が高く効率的なソリューションを提供するため、製造業界でますます人気が高まっています。 ここでは、超音波溶着プロセスの基本的な手順を順を追って説明し、関連する内容を理解できるようにします。

ステップ1：準備

溶接プロセスを開始する前に、すべての材料がきれいで、汚れや破片がなく、互いに適合していることを確認することが重要です。 これにより、スムーズで成功した溶接作業が保証されます。 材料が準備されたら、溶接プロセス中に動かないようにしっかりと固定する必要があります。

ステップ 2: エネルギーを適用する

材料が適切に固定されたら、振動エネルギーを適用します。 これは、目的の結果に応じて、手動または自動システムで行うことができます。 エネルギーを加えると、XNUMX つの素材の間に摩擦が生じ、強度と耐久性が向上します。

ステップ 3: クールダウン フェーズ

エネルギーが適用されたら、さらなる操作が行われる前に、溶接領域が冷えるのに十分な時間を与えることが重要です。 このステップは、溶接された領域がバラバラになったり形状を失ったりすることなく、外力に耐えるのに十分な強度を確保するのに役立つため、重要です。 十分な冷却時間を確保することで、過度の熱暴露による部品の歪みを防ぎ、最終的に製品品質の低下につながる可能性があります。

ステップ 4: 品質管理テスト

超音波溶着プロセスの最終ステップには、すべての溶着領域が業界標準および顧客の仕様を満たすか超えることを保証する品質管理テストが含まれます。 製品の種類によっては、目視検査、引張強度試験などの性能試験、または顕微鏡検査や蛍光 X 線 (XRF) 試験などの金属分析が含まれる場合があります。 品質保証テストは、製造ラインの溶接部分の欠陥によるコストのかかる製品リコールを防ぐのに役立ちます。

超音波溶接プロセスは、製造業者が XNUMX つの材料を迅速かつ費用対効果の高い方法で接合するための効率的な方法ですが、それは正しく実行された場合に限られます。 次の XNUMX つの基本的な手順に従います。

  1. 準備、
  2. エネルギーをかけ、
  3. 冷却段階、および
  4. 品質管理テスト。

製品が適切に溶接され、すべての業界標準と顧客仕様を満たすようにします。 異なる種類の材料を迅速かつ効率的に接合するための信頼できるソリューションをお探しの場合は、超音波溶着をお試しください! あなたはそれを後悔しません！

インサート成形のメリット

インサート成形工程 従来の製造方法よりも多くの利点があるため、近年ますます人気が高まっています。 インサート成形が広く使われている理由を詳しく見てみましょう。

  1. インサート成形の主な利点は、メーカーが XNUMX つの材料 (金属とプラスチック) を XNUMX つの効率的なステップで組み合わせることができることです。
  2. これにより、機械加工、リベット留め、溶接など、時間とコストがかかる複数のステップが不要になります。
  3. さらに、プロセス全体が単一の射出成形機内で行われるため、追加の設備や労力が不要になり、生産コストが削減されます。

インサート成形には、従来の製造方法に比べて他にもいくつかの利点があります。

  1. たとえば、複雑な組み立て作業に存在する人的エラーの量を減らすことで、製品の一貫性と精度を向上させます。
  2. さらに、従来のプロセスよりも使用する留め具の数が少ないため、全体的な生産コストが削減され、製品の耐久性が向上します。
  3. 最後に、このプロセスは、他の製造技術と比較して総リードタイムを大幅に短縮することが証明されています。

手短に：

金属とプラスチックのコンポーネントを組み合わせることは、美的にも構造的にも健全な製品設計を作成できるため、ますます人気が高まっています. メーカーがこれら XNUMX つの材料を組み合わせる方法はいくつかあります。

  1. インサート成形により、
  2. 冷間金属挿入プロセス、または
  3. 超音波溶接プロセス。

製品に求めているデザインの種類に応じて、それぞれに独自の利点があります。 どれがニーズに最も適しているかを理解することで、金属部品とプラスチック部品を組み合わせる際に成功することが保証されます!