注塑乐高:工艺、优势和有效技巧

注塑乐高

我们都记得小时候玩过的乐高玩具,但你知道工厂里是如何制作乐高玩具的吗?传统上,木工是主要方法。然而,制造业的进步已经使 注塑乐高 随着时间的推移,它广受欢迎。低成本的大规模生产、可重复性、复杂的特征和其他有益特性 注塑成型 是这背后的关键原因。

乐高玩具、积木和其他物品的模具也是该工艺的一个关键方面。模具制造需要考虑多种模具材料、腔体复杂性、配件和生产量能力。 

继续阅读,我们将讨论乐高成型的过程、好处和示例,直到最后。 

 

什么是乐高积木?

LEGO 指的是一个玩具或多个可以组装成一个玩具的互锁物品。“LEGO”一词指的是乐高集团的公司名称。自 1950 世纪 XNUMX 年代该公司生产的玩具广受欢迎以来,所有产品都以这个名字在市场上流行起来。 

成型乐高积木

成型乐高积木

除了标准的乐高集团产品外, 注塑企业 还使用术语“LEGO”来指代通过组装单个零件来工作的玩具和部件。 

此外,多腔 注塑成型 is 适合乐高制造。多腔模具确保生产的每个部件尺寸一致、表面光滑、互锁能力强。

 

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乐高注塑成型工艺

除了一些标准的乐高产品外,您还可以生产各种定制的乐高玩具、积木、砖块、艺术品和装饰产品。此外,还可以生产许多不属于乐高集团商标的乐高玩具。 

类乐高产品注塑模具 

类乐高产品注塑模具 

与其他塑料注塑成型工艺一样,乐高成型涉及模具制作、材料选择、注塑工艺、固化和顶出。让我们简要讨论一下这些步骤。

  1. 模具设计 

乐高公司本身出售设计好的乐高模型,这些模型符合其标准和规格。但是,您需要单独设计和制造定制零件和产品。CAD、Solidworks 和其他设计软件用于创建模型的虚拟模型。 

  1. 模具制造

根据模具的复杂性和尺寸,制造过程中会采用 CNC 加工、EDM、激光切割等工艺。CNC 机器可以使用 CAM 生成的 G 和 M 代码指令自动制造 LEGO 模具。 

此外,考虑模具部件的严格公差和配合对于精细和准确的乐高积木也至关重要。

  1. 材料选择

乐高玩具和积木的常用材料是丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)。ABS 具有高机械强度、抗冲击强度、耐腐蚀和耐磨性以及耐用性。在材料选择中,请寻找您的要求以及相应的 ABS 颜色和商业等级。

  1. 机器设置

在注塑机上设置模具,并设置注射压力、速度、温度以及与夹紧单元的对齐等参数。

  1. 注射材料

接下来将托盘装入料斗,螺杆将原料推入熔化状态,然后离开喷嘴。然后,喷嘴通​​过流道将熔融材料注入。随着材料液体在型腔内流动,捕捉到复杂的细节。 

此外,另一种成型方法是先加热 ABS 颗粒(高达 450°C),然后在高压(通常为 150 吨)下注射熔融形式。 

  1. 固化和脱模 

接下来,在所需的温度控制下固化模具一段时间。通常,在冷却过程中,填充的模具会在传送带上滚动,以获得高质量的效果。一旦完全固化,使用顶针或模具上的任何机制将乐高从模具中取出。 

  1. 后期处理 

完成的乐高玩具

完成的乐高玩具

去除模制 LEO 上的毛边或附着材料。此外,您还可以对定制表面应用喷砂、抛光、喷漆和其他精加工方法。 

 

使用塑料注塑成型技术制作乐高玩具的好处

使用塑料注塑成型法制造乐高玩具具有许多优点:精度、强度、外观和成本效益。 

多种颜色选择 

ABS 托盘和颗粒有多种颜色可供选择,包括红色、淡黄色、蓝色、粉色、灰色和棕色。因此,每种标准颜色都有不同的子颜色选项。例如,ABS 仅在棕色类别下就有 15 多种选择。成型后您还可以选择颜色涂装选项。

严格的公差 

无论是单个玩具成型还是单独成型组装的不同部件,精密注塑成型可实现低至±0.01mm的公差。这种精度还有利于组装过程中的牢固配合。 

高成本效益 

钢模或其他坚固工具可使乐高积木生产多达一百万次。因此,它大大减少了 注塑成本 适用于大批量。 

对于小批量生产,乐高硅胶模具是一个合适的选择。与耐用的金属模具相比,它可将模具制造成本降低 80-90%。硅胶模具不需要机械加工或其他复杂的制造技术。制作一个图案,硅胶在弹出后围绕该图案形成空腔。因此,硅胶模具可持续使用长达 50 个生产周期。 

光滑精加工 

由于注射过程的高压缩性,成型的乐高玩具的表面光洁度更高。关键在于模具型腔壁的精加工。您可以使用 EDM 或其他微加工工艺来精加工型腔壁,从而进一步为乐高玩具带来光滑的表面。

 

乐高或类似乐高的注塑成型技术可以制造什么?

乐高或类似乐高的注塑成型可生产玩具、艺术品、互锁装饰模型、游戏和其他类似应用。以下列表显示了乐高注塑成型产品的示例;

  • 定制类似乐高玩具的快速原型制作
  • 乐高积木和人物 
  •  乐高钥匙扣及相关配件 
  • 标准玩具或积木的大规模生产
  • 适合幼儿的 Duplo 积木和零件
  • 儿童教育学习材料和套件 
  • 透明窗户和挡风玻璃(小尺寸) 
  • 漫画和其他人物的限量版 

 

乐高注塑成型的五个有效技巧

以下是在乐高成型过程中可以遵循的一些技巧; 

  • 保持严格且统一的公差

尤其是对于需要组装的乐高积木或玩具的单个部件,保持一致的公差至关重要。这有助于在组装过程中实现更好的配合和兼容性。  

  • 使用镜面电火花加工和线切割 

乐高模具CNC加工 

乐高模具CNC加工 

模具型腔的加工质量直接影响模具的精度和 注塑饰面 乐高零件。此外,线切割可以切割和钻孔高度复杂的特征。因此,请在模具制作步骤中使用这些加工技术。 

您还可以选择对钻孔、通道和尖角进行抛光。

  • 质量控制检查

使用 CMM 机器、卡尺、仪表和千分尺等工具确保乐高成型物品的尺寸和几何正确性。 

  • 考虑注塑缺陷 

考虑可能出现的注塑缺陷,如凹痕、喷射、熔接痕和烧痕。然后优化设计,在初级阶段避免这些缺陷。您还可以在实际生产之前进行一些试运行并优化模具和参数。 

  • 乐高的冷却时间 

乐高注塑件的冷却时间相当短,标准尺寸通常为 10 秒。然而,随着乐高变得越来越大和越来越重,冷却时间会越来越长。 

了解更多: 不同的注塑模具类型

 

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总结 

乐高注塑成型可为各种乐高玩具、积木和定制类乐高物品提供高度定制化和成本效益。金属(耐用)模具和硅胶模具均可用于生产具有鲜艳色彩和反光饰面的乐高玩具。 

在 Boda, 注塑服务 包括制造乐高玩具和其他物品所需的一切、模具制造、乐高成型和后处理。我们的工程师首先与客户合作,了解他们的要求,然后工厂团队处理制造以满足所有指定的要求。

 

常见问题 

我可以使用注塑成型来制作乐高积木吗?

是的,您可以使用精密注塑成型来生产乐高积木,具有高精度、可重复性和高效率。它们经久耐用,大批量生产具有极高的成本效益。

乐高注塑模具的价格是多少?

乐高注塑模具的价格从 20,000 美元到 150,000 美元不等。具体价格取决于复杂性、精度要求和模具寿命。 

注塑乐高积木的冷却期是多长?

注塑乐高产品的典型冷却时间为 5 至 10 秒。

乐高注塑成型使用哪种材料?

丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 是最常见的乐高材料,具有耐用性、强度和最优的价格。