在全世界疫情常態(tài)化的情況，我們國(guó)內(nèi)的疫情控制的比較到位。有些地區(qū)還是偶爾零星爆發(fā)下，但是這不影響我們的日常生活、生產(chǎn)，目前國(guó)內(nèi)的物流都恢復(fù)正常，疫情的發(fā)生給醫(yī)療系統(tǒng)帶來(lái)不小的麻煩，隨之醫(yī)療器材消耗品也在不斷增長(zhǎng)，這也給注塑行業(yè)帶來(lái)一些改變，很多注塑行業(yè)轉(zhuǎn)型生產(chǎn)醫(yī)療相關(guān)的產(chǎn)品，下面小編就講講二次注塑運(yùn)用在 醫(yī)療注塑件產(chǎn)品上應(yīng)該注意的一些問(wèn)題。

二次注塑不僅可使器械表面充滿柔感，還可以增加產(chǎn)品功能性與附加值。

在過(guò)去10年中，二次注塑技術(shù)已經(jīng)徹底改變了消費(fèi)品審美標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)思路和功能要求。醫(yī)療器械制造商也認(rèn)識(shí)到該技術(shù)的潛在優(yōu)勢(shì)，不斷擴(kuò)大它在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用。

二次注塑技術(shù)以創(chuàng)造“柔感表面”而聞名，但它還有許多其他功能，例如：人體工學(xué)設(shè)計(jì)、雙色外觀、品牌標(biāo)識(shí)以及特性改進(jìn)。利用這項(xiàng)技術(shù)，可以增加產(chǎn)品的功能（例如：減噪、減震、防水、防撞）和附加值。

二次注塑與共注塑、雙注塑及夾層注塑一樣，都屬于多材料注塑技術(shù)。多材料注塑的基本思路是將2種或多種不同特性的材料結(jié)合在一起，從而提高產(chǎn)品價(jià)值。在本文中，第一種注入材料稱為基材或者基底材料，第二種注入材料稱為覆蓋材料。

一、各種二次注塑技術(shù)

在二次注塑過(guò)程中，覆蓋材料注入基材的上方、下方、四周或者內(nèi)部，組合成為一個(gè)完整的部件。這個(gè)過(guò)程可通過(guò)多次注塑或嵌入注塑完成。通常使用的覆蓋材料為彈性樹(shù)脂。

① 多次注塑：

如果覆蓋材料的構(gòu)造允許的話，多次注塑是一種很好的醫(yī)療器械加工方法。該技術(shù)需要配備有多個(gè)機(jī)筒的特殊注塑機(jī)，以便將不同的樹(shù)脂注入一個(gè)注塑模具。機(jī)筒應(yīng)并排或呈L型放置，由一個(gè)或多個(gè)注入點(diǎn)將樹(shù)脂注入模具。使用同一個(gè)注入點(diǎn)時(shí)，稱為共塑，生產(chǎn)的復(fù)合部件為被外層包覆的核心樹(shù)脂材料。使用多個(gè)注入點(diǎn)時(shí)，稱為二次注塑，一種材料在另一種材料上面成型，產(chǎn)生多層結(jié)構(gòu)。

但是多次注塑并不適用于所有產(chǎn)品。二次注塑時(shí)，必須移動(dòng)滑塊或?qū)⒛Ｐ疽浦亮硪粋€(gè)模腔，還有一個(gè)方法是將模芯送入另一臺(tái)注塑機(jī)。

② 嵌入注塑：

要生產(chǎn)完全覆蓋的注塑手柄這類產(chǎn)品，就需要使用嵌入注塑。為了達(dá)到完全覆蓋，基材必須從原來(lái)的模腔中移出，放入另一個(gè)模芯和模腔，以便注入覆蓋材料。在此過(guò)程中，另一個(gè)模具應(yīng)該同時(shí)在同一臺(tái)或另一臺(tái)不同尺寸的注塑機(jī)（取決于注塑件大小）上運(yùn)轉(zhuǎn)。通?；囊雀采w材料大得多，并且可能需要預(yù)熱，使表面溫度接近覆蓋材料的熔點(diǎn)，從而獲得最佳粘合強(qiáng)度。
模內(nèi)組裝

二次注塑有時(shí)被稱為模內(nèi)組裝，因?yàn)閮煞N材料最后完全組合在一起，而不僅僅是產(chǎn)生分層結(jié)構(gòu)，不管是單獨(dú)部件或是組件材料，都可采用此技術(shù)。無(wú)論應(yīng)用為何，確?；暮透采w材料達(dá)到所需的機(jī)械或化學(xué)粘合強(qiáng)度都是至關(guān)重要的。

二、多材料注塑的注意事項(xiàng)

一般來(lái)說(shuō)，若要強(qiáng)化粘合度，覆蓋材料樹(shù)脂的熔化溫度應(yīng)與基材相同。如果覆蓋材料的熔化溫度過(guò)低，就無(wú)法熔化基材表面，二者之間的粘合則不夠堅(jiān)固。但或熔化溫度過(guò)高，基材就會(huì)軟化變形，嚴(yán)重時(shí)，覆蓋材料會(huì)穿透基材，導(dǎo)致部件加工失敗。

因此，選擇匹配的材料才能保證良好的粘合。一般而言，匹配材料應(yīng)具有相似的化學(xué)特性或者含有匹配的復(fù)合成分?；呐c覆蓋材料不匹配時(shí)，通常只能形成機(jī)械聯(lián)鎖作用，而非化學(xué)粘合。

多材料注塑還需注意一些問(wèn)題，最常見(jiàn)的包括：聚合物之間的化學(xué)或機(jī)械粘合強(qiáng)度不夠、單個(gè)或多個(gè)部件材料填充不完全，以及單個(gè)或多個(gè)材料部件出現(xiàn)毛邊閃蒸。

注塑機(jī)必需保持注塑一致性。此外，注塑機(jī)料筒的射量與注塑件尺寸的比值亦是影響注塑質(zhì)量的重要因素。該比值對(duì)于所有注塑操作都十分關(guān)鍵，在二次注塑中尤為重要。止逆裝置可以像水閘般分隔覆蓋材料，二次注塑材料均為金屬時(shí)止逆裝置操作較容易，若是金屬基材和較為有彈性的塑料，止逆裝置操作就比較困難。

三、材料選擇

二次注塑樹(shù)脂材料的選擇有多種因素，一方面要取決于基材特性，另一方面則取決于應(yīng)用性能。

具體來(lái)說(shuō)，有以下幾點(diǎn)：

耐化學(xué)腐蝕性（符合清洗與其他操作要求）。
阻燃性（符合生 態(tài)環(huán)保等要求）。生態(tài)環(huán)保標(biāo)識(shí)是表明產(chǎn)品符合環(huán)境與社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)志。
耐磨蝕度（以免凹陷或脫落）。
肖氏硬度（符合柔感或其他要求）。
醫(yī)療規(guī)范（FDA、USP Class VI、ISO10993及生物相容性要求）。
滅菌種類（蒸汽、伽瑪射線等）。
耐沖擊性（符合結(jié)構(gòu)要求）。
熔點(diǎn)（符合應(yīng)用溫度要求，不會(huì)軟化或變形）。
粘合方式（兩種材料不匹配時(shí)形成機(jī)械聯(lián)鎖作用，兩種材料匹配時(shí)形成化學(xué)粘合）。

在過(guò)去的5-8年間，覆蓋材料有了很大發(fā)展，已經(jīng)研發(fā)出多種彈性樹(shù)脂。比如，熱塑性聚亞安酯(TPU)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯聚合物(SEBS)、共聚酯、共聚酰胺、熱塑橡膠(TPR)以及熱塑硫化橡膠(TPV)。實(shí)際應(yīng)用中，一般選擇與聚丙烯基材粘合度較好的新型聚丙烯類樹(shù)脂。

這些材料的肖氏硬度差異很大。一般而言，材料的硬度越高，耐磨蝕性越強(qiáng)。材料的紋理也會(huì)影響硬度。由于在耐受性測(cè)試中，耐磨蝕性較強(qiáng)的材料損失較少，例如，進(jìn)行旋壓砂輪測(cè)試時(shí)，硬度大的樹(shù)脂磨損要少，因而應(yīng)用時(shí)常選擇耐磨蝕性能強(qiáng)的材料。

SEBS樹(shù)脂硬度很低，不到Shore A 30，TPU樹(shù)脂硬度約為Shore A 60，與人手軟硬度差不多。過(guò)去，一般通過(guò)添加增塑劑或礦物油來(lái)降低硬度。但是，這些添加劑在清洗或使用時(shí)會(huì)析出（或稱為霜化），不符合醫(yī)療應(yīng)用的要求。

由于二次注塑樹(shù)脂材料的發(fā)展，基材的選擇范圍也日益廣泛，目前已包括：丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯和尼龍。材料范圍的擴(kuò)大為柔感設(shè)計(jì)提供了更多的空間。但新型材料的應(yīng)用也帶來(lái)了新的問(wèn)題，例如：材料粘合、部件設(shè)計(jì)以及模具操作等等。

四、工藝設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

在二次注塑的工藝設(shè)計(jì)中，止逆裝置、射嘴孔、出風(fēng)口以及模具表面紋理是關(guān)鍵的要素。

基材與覆蓋材料之間的止逆裝置對(duì)于粘合效果極為關(guān)鍵，應(yīng)避免讓射出的覆蓋材料逐漸變薄或起毛邊。覆蓋材料太薄，會(huì)導(dǎo)致粘合不牢、脫膠與卷邊。良好的止逆裝置設(shè)計(jì)應(yīng)將覆蓋材料與基材明顯隔開(kāi)。

射嘴孔設(shè)計(jì)對(duì)于二次注塑的成功同樣重要。流道長(zhǎng)度與壁厚比值是影響粘合效果的主要因素。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，該比值不應(yīng)超過(guò)150:1，開(kāi)發(fā)新工藝設(shè)計(jì)時(shí)比值應(yīng)保持在80:1左右。

為了盡量縮短流程，射嘴孔應(yīng)設(shè)置在壁厚最大的位置。使用TPE樹(shù)脂時(shí)，要注意射嘴孔徑大小。TPU等材料需要大口徑射嘴，以適應(yīng)較高的粘度，防止剪切力過(guò)高而發(fā)生材料降解。SEBS等材料需要較高的剪切速度以獲得最佳的流速。較好的辦法是在最初階段使用小口徑射嘴，初次采樣后再調(diào)整射嘴大小。

與射嘴孔一樣，出風(fēng)口也是影響粘合效果的重要因素，如何控制空氣余量是一大難題，如果控制不好，就可能出現(xiàn)粘合不牢、充填毛邊的現(xiàn)象。出風(fēng)口的深度對(duì)于防止毛邊極為關(guān)鍵，根據(jù)覆蓋材料粘度的不同，出風(fēng)口的深度應(yīng)該在0.0005-0.001英寸之間。

對(duì)于某些部件設(shè)計(jì)，可以采用裝飾性表面紋理 ，以便于制品頂出。大多數(shù)TPE材料易粘附于模面，這是因?yàn)榇祟惒牧暇哂薪饘儆H合性，或是因?yàn)樵陂_(kāi)模時(shí)材料與模面之間形成了真空。由于許多材料在制品頂出后還未形成穩(wěn)定的化學(xué)粘合，如果與模面粘附，就會(huì)極大地影響粘合效果。這表示部件加工完畢后必須小心處理，如果需要進(jìn)行粘合測(cè)試，就要等待24小時(shí)后才能進(jìn)行，以便材料可以形成穩(wěn)定的化學(xué)粘合。

當(dāng)模面與開(kāi)模方向平行時(shí)，如果拉力不夠，也會(huì)發(fā)生粘附。此外，模面鍍層也有助于部件頂出。

另外，表面紋理設(shè)計(jì)也需要仔細(xì)斟酌。表面紋理會(huì)影響覆蓋材料的柔感、手感與厚度。合適的壁厚與表面紋理設(shè)計(jì)可相輔相成，有助于獲得所需的加工特性。通常，材料硬度越低越柔軟。優(yōu)化表面紋理可減少注塑瑕疵，并改善產(chǎn)品手感，摸上去比實(shí)際硬度更為柔軟。

五、結(jié)論

在過(guò)去10年間，二次注塑伴隨著材料技術(shù)的進(jìn)步而不斷改進(jìn)，為醫(yī)療器械應(yīng)用帶來(lái)了新的發(fā)展和創(chuàng)造。它不僅可以生產(chǎn)具有柔感的表面，還能夠在很多方面改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)性能，例如：美化外觀、增加功能、品牌標(biāo)識(shí)、提高附加值等等。作為一種多材料注塑技術(shù)，二次注塑可以讓醫(yī)療器械OEM制造商將2種或多種不同特性的材料結(jié)合在一起，從而提高產(chǎn)品價(jià)值。