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二次成型和嵌件成型

二次成型和嵌件成型

二次成型是一种多步注射成型工艺,需要用两种或多种成分以彼此为基础逐步成型。首先,成型一个基座部件并进行固化。然后,第二层材料直接在第一层的顶部成型,从而形成一体式部件。

嵌件成型是另一种注塑成型方式,即在预先存在的基座或内部组件上形成二次部件。将预制部件(通常在完全不同的工厂生产或从其他公司采购)插入模具,然后在其周围形成二次层。

包胶成型和嵌件成型用于制造多材料组件,提高产品耐用性,并消除二次装配的需要。通过将 3D 打印部件或模具集成到这些工作流程中,团队可以快速制作原型并测试功能部件,从而降低迭代成本、缩短迭代周期并降低模具风险。

采用包胶成型和嵌件成型的最终用途应用

Formlabs 推荐材料

Formlabs 建议使用 Clear Resin 来创建包覆成型和注塑成型部件,因为其透明的表面效果可为模具填充和内部硬件对齐提供视觉提示。

设计注意事项

使用对齐销钉来确定部件的方向和约束,并设置硅胶外壳的厚度。使用直径为 0.2mm 的销钉。尽量让所有对准销都朝向“拉伸方向”或垂直于模具的主分型线。销的角度偏离此方向越远,就越容易断裂,导致开模困难。

Formlabs 建议硅胶层厚度至少为 1.5mm。虽然 1mm 的最小厚度可能适用于涂层的小面积区域,但设计时应尽量采用 2mm 的最小厚度,以提高可靠性。需要注意的是,对准销确实容易在表面上留下小孔。如果需要,可以用少量液态硅胶进行修补,并使其固化。

将空气排气口放置在可能积聚空气的区域。气泡会在急转弯、拐角或两个流动前沿相连的区域形成。气泡会导致最终铸造部件出现空隙。

打印注意事项

Formlabs 建议使用 25-50µm 的打印层高,以在光滑的表面纹理和快速的打印时间之间取得平衡。

在构建板上定向部件,确保关键的内表面上不会有支撑标记。在某些情况下,可以将模具坯料平放在构建平台上。

后处理注意事项

遵循 Formlabs 关于清洗后固化打印件的最佳做法。有关具体的清洗和固化说明,请参阅各个 材料文档

注:

使用 Clear Resin 打印的部件在完全固化后会呈现黄色。抛光外表面以获得高度透明的表面效果。

在外表面涂抹矿物油,以填补表面划痕,并提供一个极其清晰的窗口来观察硅胶填充过程。

在两种不同的材料相互接触时,应考虑使用脱模剂。这包括计划在二次成型的硅胶护套中插入和取出的嵌入式硬件。请遵循材料包装上的说明,等待涂层完全固化或干燥后再进行下一步。

在嵌件成型前至少一小时准备好硅胶。让硅胶轻轻脱气至少一小时或最多一天。

对于复杂形状,从物体的最高点开始填充,并考虑形成的流动前沿。待硅胶从所有通气口溢出后再停止填充。如果某个区域填充过快,用手指挡住,直到模具的其他部分填充完成。

在重复使用模具时,应确保通气口保持畅通。使用尖锐物体清除堵塞物。

最终用途建议和限制

3D 打印是一种强大的解决方案,可用于快速、低成本地制造包胶成型和嵌件成型模具。特别推荐用于:

  • 带有人体工学手柄的消费品(如牙刷、游戏手柄)。
  • 包裹电子元件或可进行外部灭菌的原型。
  • 将金属或电气基材与柔性触感相结合的成品。
  • 在投资最终钢制模具之前进行短期模具测试。

一些限制包括:

  • 嵌件对齐至关重要,硬件错位会损坏部件。
  • 有必要对多余的溢料进行后处理。
  • 模具会随着时间的推移而磨损。

其他资源