包覆成型是一種注射成型工藝，允許在現(xiàn)有成型零件上添加一層額外的樹脂，以提供單一材料無法提供的特性組合。最常見的應(yīng)用之一是在硬質(zhì)基材上添加一層柔軟、功能性、親手的類橡膠材料，通常是TPE（熱塑性彈性體）。另一種是通過包覆成型不同顏色或表面處理的材料來改變或增強(qiáng)零件的外觀或“化妝品”。包覆成型材料可以在任何東西上找到，從醫(yī)療器械、手動工具到牙刷，以及組件內(nèi)的墊圈和密封件。

作為一種制造工藝，包覆成型可以在不同材料之間提供優(yōu)異的粘合力，并且無需手動組裝材料。由于該過程可以在不同程度上實(shí)現(xiàn)自動化，因此成本效益相當(dāng)高。而且，通過降低組裝的復(fù)雜性，它可以幫助降低成本，加速產(chǎn)品和設(shè)備的上市。但最重要的是，它可以大大提高產(chǎn)品開發(fā)人員可用的材料特性范圍。

包覆成型的主要方法有兩種：二次成型、二次噴射成型和Pick-n-place成型，前者使用單個(gè)生產(chǎn)模具，而后者使用兩個(gè)模具。

二次成型的材料選擇可能很復(fù)雜。基材和二次成型樹脂可以相互補(bǔ)充，但要有效，它們必須兼容。選擇的不同不僅取決于二次成型零件的應(yīng)用，還取決于用于生產(chǎn)二次成型零件的方法。由于二次成型的過程和結(jié)果比單次注射成型更復(fù)雜，因此在選擇材料時(shí)，尋求樹脂專家的意見是有幫助的。

包覆注塑與 Pick-n-Place 重疊注塑

讓我們先看看包覆注塑，它涉及用一種材料成型的基材，然后用另一種材料快速包覆注塑。這通常是一個(gè)高度自動化的過程。第二種方法是“pick-n-place”成型，其中成型整批基板部件；然后將基板部件一次一個(gè)地手動放置到第二個(gè)模具中，將包覆成型的樹脂注射到該模具中以生產(chǎn)完成的部件。

包覆成型主要有以下三種方法：

轉(zhuǎn)移包覆成型是一種機(jī)器人程序，在該程序中，基板零件被機(jī)械地從一個(gè)模具中取出，然后放入另一個(gè)更大的模具中。包覆成型材料被注射以填充第二模具中的空白空間，通常在第一模具中生產(chǎn)下一基板時(shí)。

旋轉(zhuǎn)包覆成型是另一種機(jī)器人工藝，其中模具本身從一個(gè)注射站移動到另一個(gè)注射站，以允許注射基材和包覆成型材料。

型芯背面包覆成型只能用于非常特定的線性幾何形狀。模具由一個(gè)滑動段構(gòu)成，該滑動段在第一種材料注射后被拉回，并設(shè)置為為第二種注射材料騰出空間。

所有三種二次成型方法都將包覆成型材料分層到溫暖的基底上，這有助于化學(xué)粘合。這三種產(chǎn)品都需要專門的設(shè)備和昂貴的模具，但由于高度自動化，它們在大批量生產(chǎn)中具有成本效益，通常超過10000件。

Pick-n-place成型使用兩個(gè)完全獨(dú)立的模具。一批基板零件在一個(gè)模具中制造并冷卻。然后，用手將它們放入第二個(gè)較大的模具中，該模具容納基板部件，并為二次成型材料留出空間，以便將包覆成型材料注射到基板上。與二次噴射法相比，該工藝使用的設(shè)備不太復(fù)雜，模具也更簡單，并簡化和加速了安裝過程。

比較包覆成型方法

雖然手動將基板放置到二次模具中的速度比機(jī)器人工藝慢，但它通?？梢愿斓匾燥@著更低的成本完成中低批量零件的生產(chǎn)。Pick-n-place成型的最大挑戰(zhàn)是包覆成型材料和冷卻基板之間的化學(xué)粘合減少。為了最大限度地提高附著力，必須小心處理基材，以防止污染可能影響附著力的表面。此外，適當(dāng)?shù)牟牧线x擇也有助于確保拾取位置應(yīng)用中的良好粘合。

粘合的作用

樹脂層之間的粘合有助于防止層分離。根據(jù)零件幾何圖形的不同，粘合可能會受到多個(gè)力的作用，這些力會將層拉開。

這些措施包括：

1.直接拉力導(dǎo)致對接接頭分離

2.由平行于粘合界面的拉力引起的剪切，導(dǎo)致搭接處分離

3.通常從邊緣開始并沿材料之間的界面?zhèn)鞑サ膭冸x

當(dāng)其中一種材料是彈性體時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度尤其重要，彈性體可以彎曲并從基材上拉走。這既適用于熱塑性彈性體（加熱時(shí)軟化），也適用于熱固性材料（不軟化）。

有兩種主要的層結(jié)合方式。一個(gè)是兩個(gè)樹脂層界面的實(shí)際化學(xué)結(jié)合；另一種是機(jī)械鍵合，這取決于界面的物理幾何結(jié)構(gòu)。通過零件設(shè)計(jì)、材料選擇、模具設(shè)計(jì)和成型工藝的組合，實(shí)現(xiàn)可接受的粘合。

化學(xué)鍵合兼容性

M為機(jī)械鍵，C為化學(xué)鍵

包覆成型材料

基材和包覆成型材料有數(shù)千種可能的組合。除了一些常見的可能性，如果您需要特殊特性，材料供應(yīng)商還可以確定其他許多可能性。

除了相容性和附著力外，還有許多因素影響包覆成型樹脂的選擇。如果目標(biāo)是緩沖，則包覆成型材料的厚度與材料本身的柔軟度同樣重要。無論材料選擇如何，薄層，通常低于0.40英寸（10mm），都會感覺堅(jiān)硬。出于這個(gè)原因，許多消費(fèi)品將有一排更高的肋條，以增加感知厚度，同時(shí)減少包覆成型材料的數(shù)量并增加其靈活性。材料的實(shí)際柔韌性與其硬度或硬度計(jì)沒有直接關(guān)系。更好的測量方法是彎曲模量，它測量材料的抗彎曲能力。彎曲模量較低的材料會感覺更柔軟。雖然有多種樹脂適合包覆成型，但也有一些彈性體，如Versaflex，可專門用于包覆成型應(yīng)用。

如果包覆成型的目的是增強(qiáng)抓地力，則材料的摩擦系數(shù)表示其觸覺。例如，熱塑性彈性體（TPE）通常具有高摩擦系數(shù)。在緩沖的情況下，硬度計(jì)不是一個(gè)可靠的測量材料的抓地力。由于包括熱塑性塑料和熱固性塑料在內(nèi)的許多樹脂都具有一系列特性，因此在為特定應(yīng)用選擇合適的樹脂等級時(shí)，向速加相關(guān)的專家咨詢是有用的。

與包覆成型一樣，嵌件成型將樹脂注射到另一種材料上，但另一種材料通常是金屬，而注射的塑料材料通常是剛性塑料，而不是塑料基材。金屬電氣部件或定制加工的金屬零件通常以這種方式嵌入塑料中。類似地，螺紋插入件可以模制成塑料零件，以便更牢固、更耐用地組裝塑料部件，如設(shè)備外殼。嵌件成型是通過熱鉚接或超聲波焊接插入金屬零件的替代方法，通過該方法，模制塑料零件局部熔化以允許插入金屬零件。與其他方法相比，嵌件成型更可控，并允許更好的封裝。模壓嵌件還消除了二次嵌件安裝過程的需要，節(jié)省了時(shí)間和金錢。

因?yàn)榍都墙饘俚?，所以必須將其放入模具中，然后用塑料封裝。對于大批量生產(chǎn)，這可以通過機(jī)器人完成，但對于低到中批量生產(chǎn)插入模具，pick-n-place是一個(gè)手動過程。金屬嵌件和塑料之間沒有化學(xué)粘合，因此嵌件和樹脂部件必須設(shè)計(jì)為機(jī)械粘合。

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