包覆成型工艺 | 多材料精密制造

采用两步注塑成型技术,将硬质塑料与柔软耐用的覆盖层结合在一起。First Mold 的精密模具制造和高质量包胶生产在全球范围内得到了高度认可。

如有需要,可在报价前签署保密协议。
横幅上的包覆成型部件

什么是包覆成型?

在产品设计中,有些产品可能会在基材(硬塑料或金属)外包裹一层软质材料(如 TPE、硅胶或橡胶)。这样做的目的是为了提高抓握力、防止滑动或美观。此类产品非常常见,如工具手柄、牙刷手柄和手机壳。其生产通常需要采用包覆成型工艺。

包覆成型是指使用两种不同的塑料材料,分别在一台注塑机中注塑成型。在一套模具中完成第一次注塑后,将产品取出并放入另一套模具中进行第二次注塑。因此,包覆成型通常需要两套模具。

功能强大的包覆成型工厂

不再有打滑的手柄 - 使用包覆成型进行粘合、密封和保护

First Mold 以其全面的能力在注塑成型行业处于领先地位。包胶成型是我们久经考验的专长之一。我们能解决棘手的包胶问题,例如

修复生产缺陷

解决设计陷阱

FirstMold 的包覆成型服务流程
从模腔中精确顶出包覆成型的 PA66-TPV 外壳
从模腔中精确顶出包覆成型的 PA66-TPV 外壳
画廊

包覆成型应用和案例研究

注塑工厂将包覆成型技术广泛应用于各行各业。 

行业代表性产品主要优势
医疗设备手术器械手柄、假肢组件、导管连接器、注射器活塞生物相容性(ISO 10993)、耐化学性、更符合灭菌要求(FDA/CE)
汽车方向盘手柄、安全气囊模块、轻质座椅外壳、电池组外壳40-50% 重量减轻、减振(SAE J1475)、阻燃(UL94 V-0)
消费电子产品手机套、耳塞充电套、游戏手柄握把、智能手表带防滑减震、IP68 防水、无缝多色美学设计
工业与工具电动工具手柄、扳手防滑套、精密仪器外壳300% 抗冲击性能提高,符合 MIL-STD-810G,符合人体工学,减少疲劳

案例研究:

挑战

频繁跌落会导致 TWS 耳机外壳破裂。这导致了 23% 的用户投诉率。

解决方案

硬质 PC 内壳和 TPU 减震外模

表面处理

如肌肤般哑光质感,防指纹修饰

成果

一家全球排名前三的智能手机品牌将售后维修成本降低了 41%

观看注塑工厂包覆成型视频

包覆成型技术的材料组合

包覆成型技术是工业生产中多材料集成制造的典范,具有多种材料搭配选择。First Mold 将包覆成型的材料组合策略总结如下:

功能协同

即:将聚丙烯 (PP) 与 SEBS 弹性体相结合,利用分子链缠结消除粘合剂,同时实现医用手柄的抗伽马射线灭菌性(25kGy 剂量)。

提高性能

即:尼龙(PA66)-TPV 弹性体复合材料具有优异的耐油/酸腐蚀性和超低摩擦系数(μ=1.2)。它是电动汽车高压电池外壳的理想材料。

可持续创新

即:生物基 TPE 与聚乳酸(PLA)基材融合,提供完全可生物降解的解决方案。50% 可减少碳排放量,这意味着它符合 EN 13432 工业堆肥要求,是生态包装系统的革命性产品。

用于包覆成型工艺的两组不同材料:在生产工作站上排列的特种聚合物(左)和热塑性弹性体(右
基质包覆典型应用认证标准
聚丙烯TPE/SEBS医用手柄、工具手柄ISO 10993、FDA 21 CFR
ABS热塑性聚氨酯手机壳、智能手表带IEC 60529、RoHS
个人电脑液态硅橡胶(LSR)汽车透明纽扣、婴儿奶嘴IATF 16949、LFGB
尼龙(PA6/PA66)冠捷汽车电池外壳、工业齿轮UL94 V-0,MIL-STD-810G
PBT玻璃纤维增强 TPE电动工具手柄、连接器EN 61340、IEC 60695
PEEK氟橡胶(FKM)航空航天传感器、医疗植入物ISO 13485、AS9100
金属嵌件TPE/TPU电动工具手柄、医疗器械ISO 2768、ASTM D638
POM热塑性弹性体(TPE)齿轮减震套筒、精密仪器外壳DIN 54800
PPS硅橡胶(VMQ)高温传感器、发动机部件SAE J2460、AMS 3217
PLA生物基 TPE环保包装、可生物降解的产品EN 13432、ASTM D6400

包覆成型与嵌入成型嵌入成型与双色成型双色模塑

包覆成型是将一种材料注入到现有的基底(如硬塑料或金属)上。这一过程分步骤完成,以形成保护层或功能层。在嵌件成型中,金属或电子元件等嵌件首先被放入注塑模具中。然后注入塑料以固定和整合嵌件。在两次注塑中,使用旋转模具在同一周期内注入两种不同的材料。

尺寸包覆成型插入成型双色模塑
流程步骤两步注塑硬模芯 → 软包覆预插入 → 一次封装双射注塑(旋转/滑动模具)
材料组合软硬结合(如 PP+TPE)塑料+金属/插件(如 PA66+铜)双色塑料(如 ABS+PC)
设备要求标准机器 + 兼容模具标准机器 + 机器人/手动刀片放置专用双色机 + 旋转模具(±0.02 毫米)
材料互动化学键(热力学兼容性)机械锁定(无化学键连接)物理分层(熔点同步)
结构差异分层封装(功能集成)插入式芯材(复合材料加固)无缝分层(美学融合)
模具成本$$$$$$
生产周期30-60 秒(两层之间需要冷却)45-90 秒(手动插入)20-40 秒(自动双拍)
典型产品工具手柄、医疗器械汽车连接器、医用电极双色尾灯、半透明键盘按键
轻点鼠标,批量生产塑料零件

常见问题

精密注塑和定制模具的模具制造工艺常见问题解答

如何确定我的产品是否适合包覆成型?需要提前提供哪些关键参数?

我们建议提供以下三类参数供评估:

1.材料兼容性:

硬质基材(如 ABS/PC)和软质材料(如 TPE/TPU)的极性参数。

熔点差(ΔT≤50°C 为佳)。

如果没有数据,我们可以进行材料库匹配测试。

2.结构可行性:

刚性部件的厚度必须≥1.2 毫米,以承受二次成型压力。

在软质材料覆盖区域应预留 0.3-0.5 毫米的间隙,以防止注塑闪蒸。

3.功能要求:

标记防滑、密封或减震应用的受力点。

例如医用手柄的抓握区域需要更强的粘接强度。

First Mold 如何在小批量包覆成型生产过程中快速解决分层问题?

我们的 48 小时闭环承诺:

根源分析:

  • 如果接口处没有熔化痕迹 → 设计缺陷(增加卡接特征或暗槽)
  • 如果熔化层不完整 → 工艺缺陷(将软质材料的注射温度调整到硬质材料的 Tg +15℃)。

解决方案

  • 三个优化包:材料替代/表面处理/结构升级
    (例如:TPE-V 自粘合材料无需预处理)

成本保证:

  • 100% 材料成本覆盖因我们的工艺错误而造成的返工。

First Mold 如何对耳机部件等微小的注塑产品进行精确控制?

我们拥有丰富的微精密制造经验,通过三种关键方法保持微米级精度:

1.模具制作

  • 超平滑火花侵蚀(Ra≤0.02μm)
  • 高精度 5 轴切割
  • 密封面间隙 ≤0.005mm

2.过程控制

  • 稳定的注入压力(≤1% 变化)
  • 精确的温度控制(±0.5℃)。

3.检查

  • 3D 激光扫描仪(精度 ±5μm)

  • X 射线 CT 扫描

  • 检测小至 0.1mm³ 的气泡

对于突然增加的订单,贵公司生产能力的灵活性如何(仅限于包覆成型)?

我们通过 3 个核心战略来确保灵活的产能扩张,以应对过度成型订单的激增:

1.设备冗余和快速启动机制

  • 专用设备库:
    12 台包覆成型专用注塑机(锁模力 180-2500T),4 台战略储备机(总计 33%)处于备用状态。
  • 快速转换能力
    通过预热热流道和标准化模座接口,≤45 分钟完成模具切换(行业平均时间:2 小时)。

2.深度供应链整合

  • 战略性原材料库存:
    高频材料组合(TPE-PP、TPU-ABS)的 3 个月安全库存(≈500MT)。
  • 供应商优先响应:
    与 Covestro 和 ExxonMobil 签订的 VMI 协议可确保 72 小时内交付关键材料(TPE、LSR)。

3.动态容量分配和智能调度

  • 人工智能容量预测系统
    利用历史数据和实时负载分析调整生产计划。例如
  • 在预测 50% 医疗处理订单增加前 2 周预先分配备用容量
  • 在 ≤4 小时内自动优先处理紧急订单
  • 轮班灵活:
    从两班制无缝过渡到三班制,日产量增加 50%(10 万套→15 万套)。

如何在小批量试生产中以最低成本验证包覆成型工艺的可行性?

我们提供三阶段验证解决方案:

  • 3D 打印原型: 采用硬树脂+软硅橡胶成型,单件成本小于 50 元,验证组装和触感体验。
  • 软模试制: 带铝框架的耐高温 PEI 模具,成本仅为钢制模具的 20%,最多可生产 500 件。
  • 模架重复使用: 如果已有镶件模具,则可增加软橡胶型腔,以节省 30% 的模具开发成本。

如何确保多材料包覆成型产品的准确配色? 采用什么色差标准?

我们采用两步色彩控制系统:准备

使用精密仪器根据潘通指南配色材料,创建颜色公式(最大 1.5 色差)。

实时检查:在制作过程中使用摄像系统即时监控和调整色彩。

质量标准:遵循 ISO 标准--批次内色差小于 0.8,批次间色差小于 1.2。

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