ENGINEERING GUIDE
常見的注塑成型應用、設計特色與技巧
注塑應用 的好處 注塑成型 射出成型技術廣泛應用於航空航太、醫療、汽車、農業、國防、建築和消費性電子等眾多領域 […]
注塑應用
的好處 注塑成型 射出成型技術廣泛應用於航空航太、醫療、汽車、農業、國防、建築和消費性電子等眾多領域。所有這些應用都得益於射出成型技術能夠大量生產精密零件。
從頭頂飛過的飛機到醫院裡的培養皿，很少有製造方法能像射出成型那樣對如此多的工業應用產生影響。 對於射出成型應用而言，正確的設計和材料選擇至關重要。它決定了成型零件是否符合合規性、耐久性和尺寸公差的要求，或在實際應用中是否會發生失效。
因此，我們編寫了本指南，其中概述了各種注塑成型應用，以及注塑成型工藝基礎知識、設計特點和材料。
什麼是注塑成型？
塑膠射出成型是將塑膠加熱至熔點，透過噴嘴將熔融塑膠注入模具，然後讓模具冷卻成型零件的過程。最後，使用頂針將零件從模具中取出。
射出成型有多種主要應用，如下表所示。
常見射出成型應用總表
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行業 |
注塑成型零件範例 |
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航太 |
引擎外殼、連接器、電纜管理、緊急照明裝置、座椅、行李艙 |
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汽車業 |
尾燈、引擎蓋、格柵、保險桿、頭燈、後視鏡、擋泥板 |
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Medical |
植入物零件、靜脈輸液連接器、診斷設備外殼、手術器械手柄 |
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消費類電子產品 |
遙控器外殼、電子外殼、充電器外殼 |
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建設 |
保溫夾、配件、暖通空調管道零件 |
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食品工業 |
飲料蓋、輸送帶零件、餐具、收納容器 |
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防禦 |
防護裝備零件、通訊設備外殼、彈藥組件 |
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農業 |
工具把手、灌溉配件、機器防護罩 |
塑膠射出成型是在註塑機上進行的。如下圖所示，注塑機主要由兩部分組成：注射單元和鎖模單元。
注塑機
這種標準機器配置能夠為眾多產業生產經濟高效且經久耐用的零件。射出成型的具體成本取決於零件設計、模具複雜程度和材料類型。
注塑成型的常見應用有哪些？
射出成型技術的應用領域包括航空航太、汽車、醫療和消費性電子等產業。其他應用領域還包括建築、食品、國防和農業。
航空航天業
航空航天塑膠注塑成型 這些零件非常理想，因為它們能夠滿足行業要求，例如重量輕、公差小、設計靈活、耐用且經濟高效。 的類型 航空航太注塑 部件包括引擎部件、空氣動力學部件、電氣外殼、內飾部件和安全部件。
航空航太注塑件
汽車產業
最普遍的 汽車塑料注射成型 應用範圍包括內裝件、引擎室部件和外觀裝飾件。這些領域常用的塑膠有聚丙烯、聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）和聚醯胺（尼龍）。 製造商和使用者列舉了多項優點，包括形狀複雜、可重複性高、表面光潔度好以及製造過程快。
射出成型汽車零件
醫療行業
生物相容性和韌性是注塑成型零件的關鍵性能。 醫療注射成型 行業。根據設備及其指定用途，製造過程可能需要符合 ISO 14644-1:2015 標準的環境來控制污染。1]
聚丙烯 (PP)、聚乙烯 (PE) 和聚碳酸酯 (PC) 廣泛應用於醫療器材射出成型。採用此技術生產的常見部件包括幫浦連接器、細菌過濾器、腔室過濾器和培養皿。
消費類電子產品
消費性電子產品的各種配件和零件均採用注塑成型製程製造。種類繁多，包括絕緣外殼、連接器和裝飾性外殼等等。
電子外殼
這些零件的製造商使用可靠的塑料，例如丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)、聚醯胺（尼龍）、丙烯酸（聚甲基丙烯酸甲酯 - PMMA）、聚碳酸酯 (PC) 和熱塑性聚氨酯 (TPU)。
電子產業注塑成型的相關標準可能包括生產作業的職業健康與安全法規以及品質管理的 ISO 9001:2015 標準。
建造業
塑膠射出成型是建築業大量生產各種零件和組件的首選方法。 可用於這些應用的材料包括丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）、高抗衝聚苯乙烯（HIPS）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、低密度和高密度聚乙烯（LDPE 和 HDPE）以及聚醯胺（尼龍）。
以下是一些建築業常用的注塑成型零件：
- 管件
- 設備外殼
- 管道連接器
- 軸承
- 透明管
管件模具
國防工業
國防領域的注塑成型技術用於製造武器、誘餌、手持通訊設備和雙筒望遠鏡外殼等產品。 符合軍用標準的常用塑膠有聚氯乙烯（PVC）、熱塑性彈性體、聚酯和熱塑性聚氨酯（TPU）。其他塑膠還有聚醚醚酮、聚丙烯、聚苯硫醚和聚醯胺6。 這些塑料因其輕盈耐用而備受青睞，並支持可製造性設計 (DFM)。
農業及食品工業
射出成型的優點同樣適用於農業和食品產業。製造商和使用者在選擇塑膠材料時，會考慮防水性、抗裂性、尺寸公差以及是否符合衛生標準等因素。
農業塑膠注塑成型
本行業所需的注塑成型零件應符合以下材料要求。
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射出成型零件的類型
注塑成型製程可生產連接器、緊固件、外殼、蓋子、支架、托盤和齒輪。這些部件幾乎涵蓋了現代製造業的各個方面。
- 資訊插座
- 緊固件
- 拓展式模組
- 帽
- 括號
- 托盤
- 齒輪和其他機械部件
對於尺寸公差要求嚴格的零件，例如連接器和齒輪，通常使用硬化鋼模具而不是鋁模具來製造。
注塑成型的優選設計特徵
射出成型的關鍵設計特徵包括活動鉸鏈、凸台和加強筋、螺紋、複雜幾何形狀、倒扣和卡扣配合。卡扣配合和倒扣配合會增加模具的複雜性和成本，因此在預算有限的情況下應盡量避免使用。
- 活動鉸鏈 這些是零件自帶的柔性連接件，省去了製造成本和時間。
活鉸鏈
- 老闆和肋排 凸台和肋條增強了結構強度，同時保持了壁厚。
- Threads 製造商可以將螺紋嵌入設計中，從而省去後加工工序。
- 咬邊 – 倒扣很難實現，通常需要可折疊型芯或側向作用工具。
- 卡扣式 – 卡扣配合在註塑成型中至關重要，它無需使用模具即可使零件組裝在一起。
卡扣式設計
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為不同應用選擇合適的射出成型材料
選擇合適的射出成型材料取決於零件的機械性能、物理性能和熱性能。行業法規要求也起著至關重要的作用。 下表概述了不同行業的主要材料選擇標準：汽車、航空航太、醫療、消費性電子、建築、國防和農業/食品。
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行業 |
常用註塑材料 |
主要選擇標準 |
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汽車業 |
尼龍 (PA) |
機械強度和耐熱性 |
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航太 |
PEI、PEEK |
耐高溫、阻燃、毒性符合標準、重量輕、符合ASTM及FAA標準 |
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Medical |
Polycarbonate（聚碳酸酯） |
生物相容性、抗滅菌、符合FDA標準 |
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消費類電子產品 |
ABS、ABS/PC 混合物 |
尺寸穩定性、抗衝擊性 |
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建設 |
高密度聚乙烯、聚氯乙烯 |
經濟實惠、經久耐用、耐候性強 |
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防禦 |
PPS、PEEK |
耐化學性和耐候性 |
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農業/食品 |
食品級聚丙烯 (PP)、高密度聚乙烯 (HDPE) |
經濟高效、耐候性強、符合FDA標準 |
結語
射出成型技術廣泛應用於各個產業——航空航太、醫療、汽車、消費性電子、國防、農業——每個產業都有其獨特的性能和合規性要求。 選擇合適的注塑成型零件意味著根據這些要求選擇合適的材料。這甚至包括了解哪些部件需要哪些材料。
這些決策對成本極為敏感，絕不能靠猜測。無論您是擴大農業設備生產規模，還是製作汽車零件原型，經驗豐富的注塑成型服務商都能決定最終產品的耐用性和一次成型失敗率。
我們的 注塑服務 旨在提供所需的精度、耐用性和順應性。立即聯絡我們的射出成型專家，我們將協助您分析設計並搭配理想的生產方案。
資源
[1]https://www.iso.org/standard/53394.html
[2]https://www.iso.org/standard/83801.html
[3]https://store.astm.org/d0256-26.html
常見問題
哪些產業最常使用注塑成型技術？
射出成型最常用於消費性電子、醫療和汽車產業，這些產業對大規模生產、嚴格的公差和材料的多功能性有關鍵要求。