Wat is overmolding en 2k-spuitgieten

Wat is overmolding (overgieten)?

Overgieten of over mold is een gietproces waarbij één plastic over een ander materiaal wordt gegoten om te worden samengevoegd tot één eindproduct. Bij plastic overmolding moeten twee afzonderlijke mallen worden gemaakt: één is het substraat (de eerste mal) en de tweede mal wordt de overmold genoemd. Meestal wordt er een TPE-materiaal gebruikt voor de tweede mal, maar niet altijd. Als het substraat metaal of messing is, wordt dit type overmolding normaal gesproken insert molding genoemd en insert molding heeft slechts één mal (over mold) nodig om het proces te voltooien.

De kunststof overgegoten materialen die het meest gebruikt worden zijn thermoplasten (TPE) en rubber, of hetzelfde materiaal maar verschillende kleuren. Tijdens het overmolden is de activiteit die plaatsvindt mechanisch of chemisch, waardoor de twee stoffen aan elkaar gebonden blijven.

De overmolding proces omvat het produceren van het gegoten onderdeel (substraat) uit de eerste mal en het verplaatsen ervan naar een andere gerelateerde overmal. De substantie kan worden gebruikt om het gegoten oppervlak te combineren met het gegoten substraat. Anders kan het gegoten materiaal terug worden geplaatst op het oppervlak waaruit het werd geëxtraheerd en kan de overgegoten substantie worden toegevoegd. Typen overmolding omvatten two-shot sequential overmolding, insert overmolding en multi-shot injection molding.

The types of overmolding

Types of overmolding include two shot sequential overmolding, insert overmolding or multi-shot injection molding：

Two shot sequential overmolding

In two-shot sequential plastic injection overmolding, the molding machine injects the first plastic resin into the first mold cavity (both molds in one molding machine); after the material cools and forms the first plastic shape, and then opens the mold, all of those molding processes are the same as the traditional injection molding process.

Once the mold is open, immediately move the first molded part to the second overmold (this can be done by hand or by a robot), then close the mold and inject the second material, simultaneously injecting the first shot. The first component serves as an insert for the second shot, which uses a different material or color. This process requires a special injection machine with two injection units.

Inert overmolding

Overgieten invoegen uses pre-molded inserts or metal inserts placed into the mold before injecting the second material; if the inserts are metal or brass, then we call it metal invoegen van mallen. This over-molding process, which we used a lot, for example, metal cwrew insert molding, filter insert molding, this type of over-molding uses a traditional injection molding machine to proceed, which puts the metal inserts into the mold cavity during the single injection molding cycle.

Like the below picture is showing the insert overmolding with metal inert. This type of overmolding only requires one injection mold; however, if the first insert is made of a plastic part, we will need an additional mold for the first plastic insert part.

TPE overmolding

TPE (thermoplastic elastomer) plastic matrials are used a lots in the injection molding field, specially for the overmolded parts, on the overmolding market, over 80% of overmolded parts made by TPE over molding,

TPE Overmolding is the injection molding process where TPE (thermoplastic elastomer) is molded onto a rigid material (for example PC, PA66, ABS material) according to the specific requirement, the overmolded TPE will strong bond with the first plastic and maintain in the final using purpose. To prevent the TPE material strip off from the second material, material selection and part design is very important.

A TPE overmolding manufacturer will consider all relevant factors when selecting the optimal molding manufacturing method for a plastic injection molding part, choosing between 2K molding and the overmolding process. Critical factors include production capacity, material selection, available equipment, and labor costs.

Normally, the overmolding process is the most popular choice when total production volumes are less than 50K. This number is only a reference and not a definitive one because it depends on the size and complexity of the part design. For higher volume production requirements (total volume over 200,000 units), a 2-shot injection molding process will be a better option; of course, this is still dependent on the part design because some parts can only be molded with an overmolding process, foe example like below part can only be mold with overmolding process.

In every TPE overmolding or 2K injection molding process, the number one issue is to achieve maximum adhesion between the TPE and the substrate. Some TPE overmolding may have significantly different bond strengths between multi-shot and overmolding. Even if an excellent bond is produced with two-shot molding, the same material may have a low bond strength when using overmolding. Thus, to make high-quality finished overmolding and 2K molding products, a thorough understanding of TPEs, part design, engineering plastics, and the specifics of the molding process is important.

TPE Overmolding materials seletion tips

As we know to make high quality TPE overmolded product, both TPE and substrate materials are most important, the number one factor to define the quality of overmolded part is how good the mergeration between two matreials, if the TPE is easy to strip off from the substrate then the material will be issues, below there are some tips for meterials selestion, following thsi tips you will find the best suitable material for overmolded part.

Thickness of TPE overmolded part

Designers frequently request the softest TPE. They don’t realize that a TPE’s soft durometer doesn’t provide much to “cushion” below a particular thickness (usually less than 0.1mm). Thinner TPE overmolded part feel harder—the hardness impact depends on thickness. Multiple closely spaced ribs can produce the illusion of thickness without utilizing much material. Many kitchen utensil handle use this method.

Hardness of TPE plastic material,

There is a softness of TPE material that you need to select when you make TPE overmolding, especially TPE thickless, which is more than 0.5 mm. To have a good touch feel, you may need to test different types of TPE shore A material, unless special function requirements, normally we use in the market will range from TPE Shore A 40 to 60; if too little, that may eash to strip off from the substrate; if hardness is too high, the touch feel may not be good enough.

Substrate material selection tips

Compared to TPE material, substrate materials will be easier to choose; most materials can be substrates, including nylon/PA (PA66 or PA66 GF30, PA6 or PA6 GF30 kunststof), Polycarbonate (PC), Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS, PC/ABS, Acetal (POM), PMMA, and so on. The final substrate material selection is dependent on the final purpose. If you are uncertain about the optimal material for your TPE overmolded parts, please reach out to us and we will provide you with some recommendations.

Surface finish on substrate and TPE overmold

Surface finish on the substrate will also affect the adhesion of TPE rubber. The stronger the adhesion, the less likely it will strip off, normally will be good polishing between merge surface between TPE and substrate, on the TPE cavity side, soemtime surface finish will effect to the TPE overmold as well, sometime higi polishing to the TPE cavity mold, the TPE overmolding part will stick to cavity side, add some small VDI texture will improve this.

TPE Overmolding Part Design tips

Part design, as previously mentioned, plays a crucial role in creating a high-quality TPE overmolding product. Generally, the design of the substrate part is similar to that of other plastic injection molding parts. For further details, please refer to the page on plastic part design for injection molding. But there are some factors on the merge area between the substrate and TPE overmoled area; there is no standard design for this era since different parts have different geometries, but there are some key points that you need to think about when you do the overmoled part design. Those factors will be:

How to seal the TPE overmolding well and provent from flash When you do the overmoling part design, TPE material is easy to go flash (0.03 mm gap will have flash).

If you can enhance the design to ensure a tighter bond between the TPE material and the substrate, such as by increasing the cross-sectional area, without compromising its functionality or appearance, it would be beneficial.

Avoid designing too many separated areas on the TPE overmolding part, as this can complicate the overmold manufacturing and molding process. Especially many areas are designed to the parting line area; this will be hard to solve the flash completely when you design the TPE overmoulded part, designing as simple as possible, unless some function purpose.

Kosten voor overmolding

De basiskosten van een overmolding zijn geen vast bedrag dat voor elke toepassing hetzelfde zal zijn. Het heeft een variërende waarde die kan vallen tussen de 1 en 10 dollar.

Dit is een extreem brede prijsklasse. De juiste waarde verandert op basis van verschillende componenten die betrokken zijn bij het overmoldingproces. Deze factoren die de kosten beïnvloeden zijn:

Spuitgietapparatuur

De initiële kosten voor apparatuur voor spuitgieten kunnen sterk variëren, afhankelijk van de toepassing en het type.

Er is kleinschalige spuitgietapparatuur die bedrijven in huis hebben. Dan zijn er grote overmoldingmachines die over het algemeen worden gebruikt door dienstverleners en degenen in de grootschalige productie-industrie met grote productievolumes.

Professionele industriële overmoldingapparatuur kost tussen $50.000 en $200.000. Er kunnen verzendkosten bij betrokken zijn. Deze machines zijn niet voor amateurs en hobbyisten, omdat ze bekwame operators nodig hebben.

Kosten voor over-mold productie

Hoewel de overmolding-apparatuur een eenmalige investering is, is het creëren van de over schimmel volgens elk aangepast ontwerp is een extra kost, en elk uniek overmold onderdeel ontwerp vereist een unieke overmold. Het is een uitgave voor elk verschillend geproduceerd onderdeel. Dus, overmold productiekosten zijn een van de meest vitale drijvende factoren voor overmolded onderdelen.

Deze over-matrijskosten kunnen variëren afhankelijk van het onderdeelontwerp, onderdeelgrootte en de vereiste kwaliteit om de mallen te maken. Over het algemeen worden drie factoren gebruikt voor dit doel, die hieronder worden vermeld:?

Ontwerpcomplexiteit

Zeer complexe ontwerpen met meer holtes en topmalpolijsting resulteren in extra kosten. Zulke ontwerpen vereisen ontwikkeling, onderzoek en technische vaardigheden. Voor dit doel kunt u een professional inhuren voor het ontwerpproces. Beide opties brengen kosten met zich mee.

Onderdeelgrootte

Overmolding is hetzelfde als andere spuitgietmatrijzen; een groot formaat vereist een grote matrijsbasis en spuitgietmachine, wat de overmoldingskosten en de kosten per stuk overmoldingonderdeel verhoogt.

Arbeidskosten

De meeste stappen die bij overmolding betrokken zijn, zijn geautomatiseerd en worden aangestuurd door softwaresystemen. Bijvoorbeeld, CNC-machines worden aangestuurd door computergestuurde programma's; 3D-printers werken op hun eigen programma's; en spuitgieten kent ook mechanische verwerking.

Eindsamenvatting van de overmoldingkosten

Als u op zoek bent naar overmolded onderdelen of overmolding voor uw aangepaste spuitgietonderdelen, dan hoeft u geen kosten te betalen voor de spuitgietapparatuur, omdat uw overmoldingleverancier dit zou moeten hebben, maar u moet wel betalen voor de overmoldingkosten, overmoldingproceskosten, materiaalkosten, verpakkingskosten, enzovoort. Als u de prijs van uw overmoldingproject wilt weten, neem dan contact met ons op en wij zullen u binnen 24 uur een offerte sturen.

Hoe de overmoldingkosten te verlagen

Overmolding is het voorkeursproces voor dit proces vanwege de kosteneffectiviteit en betrouwbaarheid.

Hoewel het proces betaalbaar is vergeleken met de alternatieven, kunt u de kosten nog verder verlagen. Voor dat doel zijn hier enkele tips waar u rekening mee moet houden:

Optimaliseren van het CAD-ontwerp

Een enkel onderdeel kan worden benaderd via verschillende CAD-ontwerpen. Hoe dan ook, niet elk ontwerpidee is perfect. Sommige ontwerpen voor hetzelfde onderdeel kunnen leiden tot tijd- en resourceverspilling. Dus, het vereenvoudigen van de complexiteit van onderdelen via efficiënt CAD-ontwerp zorgt voor een optimaal gebruik van resources.

Het verkleinen van de onderdeelgrootte

Grotere onderdelen zijn niet altijd uitstekende onderdelen. Wanneer de grootte van de onderdelen toeneemt, stijgen ook de kosten van de spuitgietmatrijzen die nodig zijn voor de onderdelen. Als hetzelfde proces kan worden bereikt door de grootte van het onderdeel te verkleinen, is het een goed idee om daarvoor te kiezen.

Resulterend over schimmels

Maak optimaal gebruik van de overmallen door ze voor veel toepassingen te hergebruiken. Je kunt niet alleen dezelfde mal voor hetzelfde onderdeel gebruiken, maar ook voor vergelijkbare onderdelen. Dit kan worden gedaan door aanpassingen te maken of te gieten waar mogelijk.

DFM-analyse gebruiken

DFM staat voor design for manufacturing. DFM in overmolding verwijst naar het produceren van een onderdeel dat het doel van de klant dient en binnen het vastgestelde budget valt.

Voor DFM houden analisten rekening met veel factoren op basis van wetenschap, kunst en technologie om het meest succesvolle ontwerp te vinden, wat resulteert in het verlagen van de kosten van injectie ten opzichte van matrijs. Ga naar ontwerp voor productie pagina voor meer informatie.

Advantages of injection overmolding

1. Vergeleken met 2K-spuitgieten is overgieten gemakkelijker te maken. U kunt een normale spuitgietmachine gebruiken om twee of drie verschillende kleuren in één gegoten onderdeel te maken of twee of drie verschillende materialen in één eindonderdeel.
2. Voor kleine hoeveelheden tweekleurige spuitgietonderdelen hoeft u geen 2K-spuitgietmachine om te keren of te huren. Het overmolded-proces is de beste en meest kosteneffectieve manier om aan de eisen van de klant te voldoen.
3. Het vergroot de diversiteit in het ontwerp en verbetert bovendien het eindproduct in vele materiaalsamenstellingen.
4. Met lagere assemblagekosten zijn er minder secundaire activiteiten of processen die worden uitgevoerd op de eindproducten. Dit verlaagt de arbeidskosten. Ook worden er na de productie geen kosten meer gemaakt.
5. De onderdelen hebben een hoge mate van stabiliteit en samenstelling, omdat ze, nadat ze mechanisch in elkaar zijn geklikt, één geheel vormen.
6. Producten overgegoten die gebruik maken van kunststof hebben een hoge weerstand tegen trillingen en schokken omdat de kunststofharsen perfect zijn gestructureerd.
7. De kunststof spuitgietdelen zijn betrouwbaarder omdat er in de productiefase geen sprake is van hechting.
8. De eindproducten voldoen aan de gewenste standaard, zoals een opvallend ontwerp en stevige onderdelen.

Nadeel van injectie ten opzichte van gieten

1. Omdat bij het overgieten het eerste gegoten substraatdeel naar een ander overgietdeel wordt verplaatst, is de tolerantie niet zo goed als bij het 2K-spuitgieten.
2. De productiecapaciteit is niet zo efficiënt als 2K-spuitgieten, omdat er robots of handarbeid nodig zijn om het substraat in de overgegoten mal te plaatsen. Dit kost tijd en de gietparameter is soms niet stabiel, vooral als er twee of meer substraten in één mal zitten. Dit leidt tot extra problemen en een hogere afvalratio, wat resulteert in twee keer zoveel afval (van het substraat en het overgegoten materiaal).
3. Met het overmoldingproces zijn er minder keuzes beschikbaar in termen van plasticcompatibiliteit. Sommige materialen hechten mogelijk niet goed aan elkaar of zijn mogelijk niet bestand tegen de hoge temperaturen en druk van het spuitgietproces.
4. Er worden geen secundaire handelingen uitgevoerd op de eindproducten van overmolding. Wanneer het gietmateriaal koud wordt, komen activiteiten en aanpassingen volledig tot stilstand.
5. In gevallen waar producten schaars zijn, is het duur om zo'n operatie uit te voeren. Eerlijk gezegd heb je iemand nodig om het substraat in de overmal te zetten, dus de cyclustijd en productiekosten worden dienovereenkomstig verhoogd.
6. Voor het overmoldingproces zijn normaal gesproken twee mallen nodig, één voor het substraat en één voor de overmolding. De initiële kosten voor de mal zullen daarom hoger zijn.
7. Overmolding is een complexer proces dan traditioneel spuitgieten. Het vereist een nauwkeurige coördinatie tussen de twee injectiesystemen en een goed matrijsontwerp.
8. Als er een probleem is met het overmoldingproces, kan het lastiger zijn om de problemen met overmolding op te lossen dan bij traditioneel spuitgieten.

Wat is 2k-spuitgieten? (Twee-shot-gieten)

Twee-shot spuitgieten, of 2K-spuitgieten, is een productieproces dat wordt gebruikt om twee kleuren of materialen in één kunststof te gieten. Deze twee-shot-giettechnologie mengt twee materialen of twee verschillende materiaalkleuren in één kunststof onderdeel met behulp van een 2K-spuitgietmachine.

Het chemische bindingsproces dat bij dit proces betrokken is, is erg belangrijk omdat het in staat is om twee of meer materialen in één onderdeel te combineren. Bij gebruik van het 2K-spuitgiettechnologieproces is de materiaalkeuze een belangrijke factor voor het succes van het project of niet.

Voordelen van 2K-spuitgieten 

2K-spuitgieten biedt een aantal voordelen ten opzichte van traditioneel spuitgieten met één materiaal. Enkele van deze voordelen zijn:

Kosteneffectief

Het 2-stappenproces heeft slechts één machinecyclus nodig, waarbij de primaire mal uit de weg wordt gedraaid en de secundaire mal rond het item wordt geplaatst, zodat de tweede, compatibele thermoplast in de tweede mal kan worden geplaatst. Omdat de methode slechts één cyclus gebruikt in plaats van afzonderlijke machinecycli, kost het minder voor elke productierun en zijn er minder werknemers nodig om het eindproduct te maken, terwijl er meer items per run worden geleverd. Het zorgt ook voor een krachtige verbinding tussen de materialen zonder dat er later extra assemblage nodig is.

Verbeterde efficiëntie

Met twee-shot-gieten kunt u meerdere onderdelen met één gereedschap gieten. Hierdoor is er minder werk nodig om uw onderdelen te maken en hoeft u de onderdelen na het gietproces niet meer te verbinden of te lassen.

Betere kwaliteit

Two-shot wordt uitgevoerd in één gereedschap, wat lagere toleranties mogelijk maakt dan andere gietprocessen, een hoge mate van nauwkeurigheid en herhaalbaarheid, en een lager afvalpercentage.

Complexe vormgeving

Twee-schots-gieten maakt het mogelijk om complexe matrijsontwerpen te maken die verschillende materialen bevatten voor functionaliteit die niet kan worden bereikt via nabewerkingsprocessen.

Nadelen van 2K-spuitgieten

2K-spuitgieten kent veel voordelen, maar zoals alles heeft het ook zijn voor- en nadelen.

Een nadeel van 2K-spuitgieten is dat de kosten voor de matrijs hoger liggen dan bij traditioneel spuitgieten. Dit komt doordat er bij 2K-spuitgieten twee matrijzen nodig zijn, de eerste en de tweede spuit (daarom noemen we het twee-schotsgieten). Bovendien is het maken van 2K-spuitgietmatrijzen lastiger dan het maken van twee aparte traditionele matrijzen, omdat die twee matrijzen samen in dezelfde machine (een twee-schots spuitgietmachine) worden gebruikt. Er zijn dus twee matrijzen nodig om probleemloos te kunnen wisselen.

Bovendien moet het 2K-spuitgietproces een 2K-spuitgietmachine gebruiken, wat de machine ook duurder maakt en een speciale technische operator vereist om de machine af te stellen. Dit is ook een hogere kostprijs dan traditioneel spuitgieten. Uiteindelijk winnen we de 2K spuitgieten kosten door het verminderen van arbeids- en montagekosten, omdat het handmatig aanbrengen van bijvoorbeeld een seal niet meer nodig is. Dit elimineert een montagestap.

Een ander nadeel van 2K-spuitgieten is dat het de recycling van plastic items bemoeilijkt omdat er vaak twee verschillende plastics worden verzameld. Zelfs als de plastics "van dezelfde familie" zijn, zal de kwaliteit van de retourstromen erg laag zijn, wat het moeilijk maakt om het plastic te hergebruiken voor een hoogwaardige toepassing.

How to choose overmolding and 2K injection molding services

U heeft misschien vragen over wanneer u overmolding moet gebruiken en wanneer u het 2K-spuitgietproces moet gebruiken. Hier zijn enkele eenvoudige suggesties:

1. If the molding part quantity is only a few thousand or ten thousand, then use the overmolded process, because overmolding can save you some mold costs.
2. If you need over a half million parts, then 2K injection molding is the best molding process to save money for you because overmolding has a high labor cost, but 2K injection molding requires high initial cost to both 2K molds and 2 shot injection molding machine and related equipment.
3. Some of the parts can only be overmolded, while others can only be done using the double injection molding process. This depends on the part design structure. If you’re unsure, send your data to [email protected]. We can check this for you and provide a price for your reference.

Bent u op zoek naar een overmolding- of 2k-spuitgietservice?

Sincere Tech is een van de beste spuitgietbedrijven in China. Stuur ons uw 3D-ontwerptekening en uw vereisten; we zullen uw gegevens nooit met iemand anders delen. We zijn bereid een NDA-document te ondertekenen om de veiligheid van uw project te garanderen.

Wij bieden u de meest concurrerende prijs voor hoogwaardige overmolded onderdelen, 2K mallen en spuitgieten, kunststof gereedschap, En kunststof onderdelen voor de zakelijke relatie op de lange termijn, en wij zullen de beste voorstellen spuitgietproces voor uw producten.

Meer dan 18 jaar ervaring in het leveren van kunststof matrijzenbouw en op maat gemaakte matrijzendiensten in overmolding, 2K-gieten, spuitgieten, machinale bewerking, enzovoort, plus 18 jaar vloeiende communicatieve vaardigheden in het technisch Engels (technische communicatie in het Engels is erg belangrijk om met klanten over de hele wereld te kunnen werken).

Kleine bestellingen worden geaccepteerd. Belangrijkste exportmarkten: Azië, Australazië, Centraal- en Zuid-Amerika, Oost-Europa, Noord-Amerika en West-Europa.