Proizvodnja komponente s dva materijala, dvije boje ili dvije površinske teksture u jednom ciklusu u potpunosti ovisi o tome koliko dobro 2K kalup za injekcijsko ubrizgavanje je projektiran. Pogrešno postavite strukturu, simulaciju ili sučelje za spajanje, a proizvođači se suočavaju s deformacijama, slabim prianjanjem ili odbačenim proračunima alata. Ovaj vodič opisuje točno kako su ti kalupi dizajnirani, napravljeni i potvrđeni za proizvodnju.
A 2K kalup za injekcijsko ubrizgavanje je sustav alata napravljen za dvokomponentno oblikovanje, ubrizgavanje dvije različite plastike ili boje u jedan gotovi dio bez sekundarnog koraka sastavljanja. Dio se kreće kroz prvo ubrizgavanje, prijenos ili rotaciju, drugo ubrizgavanje, spajanje, hlađenje i izbacivanje, sve unutar jednog strojnog ciklusa.
Uobičajeni parovi materijala uključuju tvrdu plastiku s mekim elastomerom, dvije kontrastne boje ili prozirnu plastiku spojenu na obojeni strukturni sloj. Te se kombinacije stalno pojavljuju u interijerima automobila, elektroničkim kućištima, prekidačima i dijelovima medicinskih uređaja.
Inženjeri ocjenjuju dizajn proizvoda mnogo prije nego što započne razvoj kalupa, jer a 2K kalup za injekcijsko ubrizgavanje izgrađen oko manjkavog dizajna dijela naslijediti će sve svoje probleme.
Prvo se provjerava kompatibilnost materijala: ponašanje kemijskog vezivanja, razlika u skupljanju između dvije smole i prozori temperature obrade moraju se uskladiti prije strojne obrade šupljine.
2K kalup nosi prvu šupljinu za ubrizgavanje koja tvori osnovnu komponentu i drugu šupljinu za ubrizgavanje koja dodaje sekundarni materijal s preciznim poravnanjem i snažnim povezivanjem sučelja. Između njih nalazi se rotacijska ploča, sustav s povratnom jezgrom ili robotski prijenosni mehanizam koji pomiče dio s jednog udarca na drugi bez prekidanja vremena ciklusa.
| Element kalupa | Funkcija | Ključni zahtjev |
| Prva šupljina | Osnovna komponenta obrazaca | Dimenzijska točnost, stabilno punjenje |
| Druga šupljina | Dodaje drugi materijal | Usklađivanje, snažno spajanje |
| Prijenosni sustav | Pomiče dio između snimaka | Ponovljivo pozicioniranje |
Simulacija toka kalupa modelira ponašanje punjenja, tlak ubrizgavanja, učinkovitost hlađenja, položaj linije zavarivanja i skupljanje prije nego što se izreže jedna šupljina, a za izradu alata s dva koraka ovaj je korak čak i važniji jer se dva materijala moraju ispravno ispuniti i spojiti. Preskakanje simulacije na a 2K kalup za injekcijsko ubrizgavanje često površine kao neravnomjerno punjenje ili vidljive linije veze tek nakon što je čelik već strojno obrađen.
Proizvodnja se kreće kroz četiri povezane faze, a svaka od njih sužava toleranciju na pogreške.
Čelik P20, čelik H13 i nehrđajući čelik S136 biraju se na temelju obujma proizvodnje, ponašanja smole i potreba za završnom obradom površine.
Šupljine, jezgre, klizači i umetci izrezani su prema preciznim tolerancijama koje određuju dugoročnu stabilnost kalupa.
Obrada električnim pražnjenjem obrađuje duboke šupljine i fine teksture do kojih CNC alati ne mogu čisto doći.
Sustavi ubrizgavanja, hlađenja, izbacivanja i rotacije instalirani su i usklađeni za glatki proizvodni ciklus.
Svaki završen 2K kalup za injekcijsko ubrizgavanje prolazi kroz prvu probu kalupa kojom se provjeravaju performanse punjenja, dimenzije dijelova i veza, nakon čega slijede procesne prilagodbe brzine ubrizgavanja, tlaka, temperature kalupa i vremena hlađenja. Konačna provjera provjerava izgled, točnost dimenzija, čvrstoću veze i funkcionalnu izvedbu prije nego što se alat pusti u proizvodnju.
| Značajka | 2K kalup za injekcijsko ubrizgavanje | Tradicionalni kalup |
| Materijalna sposobnost | Dva materijala ili boje | Pojedinačni materijal |
| Struktura kalupa | Kompleksnije | Jednostavnije |
| Zahtjevi za dizajn | Veća preciznost | Standardna preciznost |
| Integracija proizvoda | Izvrsno | ograničeno |
Odabir dobavljača svodi se na četiri provjere: inženjerske sposobnosti i iskustvo u simulaciji, CNC i EDM oprema u pogonu, dokumentirano upravljanje kvalitetom s inspekcijskim izvješćima i prethodno iskustvo u izgradnji 2K kalup za injekcijsko ubrizgavanje za sličnu primjenu. Iskustvo s usporedivim dijelovima dosljedno skraćuje vrijeme razvoja i smanjuje rizik dizajna.
Razvoj obično obuhvaća analizu dizajna, simulaciju, strojnu obradu, montažu i probno testiranje, pri čemu složeni alati s dvije šupljine općenito traju dulje od pojedinačnih projekata kalupa.
ABS uparen s TPE uobičajena je kombinacija za krute strukture s površinom mekanom na dodir, iako pravo uparivanje uvijek ovisi o kemijskoj kompatibilnosti i ponašanju skupljanja.
Dva materijala moraju se ispravno ispuniti i spojiti unutar istog ciklusa, tako da simulacija hvata neravnomjerno punjenje, slabe linije veze i neusklađenost skupljanja prije nego što se skupi čelik reže.
Da, u većini slučajeva. Kombiniranje dviju komponenti u jedan ciklus kalupljenja uklanja sekundarne korake montaže, skraćujući rad i vrijeme proizvodnje iako je ulaganje u alat veće unaprijed.