في عالم الإنتاج البلاستيكي ، يقف تصميم التصنيع (DFM) لقولبة الحقن بمثابة حجر الزاوية في الكفاءة والجودة. يتدفق هذا الدليل الشامل في تعقيدات DFM ، ويقدم نظرة ثاقبة لمبادئه وعملياته وأفضل الممارسات.
مقدمة في تصميم التصنيع (DFM)
ما هو DFM؟
يعد التصميم للتصنيع (DFM) عملية تصميم المنتجات لتحقيق أفضل نتائج التصنيع الممكنة. أنه ينطوي على النظر في العوامل المختلفة التي تؤثر على التصنيع خلال مرحلة التصميم.
تمكن DFM الشركات من تحديد ومعالجة القضايا المحتملة في وقت مبكر. هذا يساعد على تقليل التغييرات المكلفة في وقت لاحق من عملية الإنتاج.
أهمية DFM في التصنيع
يوفر تطبيق مبادئ DFM العديد من الفوائد:
وفورات في التكاليف : من خلال معالجة مخاوف الصعوبات أثناء التصميم ، يمكن للشركات تقليل تكاليف الإنتاج الإجمالية. يساعد DFM في تجنب التعديلات باهظة الثمن أسفل الخط.
جودة محسّنة : يؤدي التصميم مع مراعاة التصنيع في الاعتبار إلى منتجات عالية الجودة. يقلل من العيوب ويضمن نتائج متسقة.
أسرع وقت إلى السوق : يقوم DFM بتبسيط الانتقال من التصميم إلى الإنتاج. هذا يتيح للشركات إحضار المنتجات إلى السوق بسرعة أكبر.
التعاون المحسن : DFM يعزز التعاون بين فرق التصميم والتصنيع. يعزز فهم مشترك للأهداف والقيود.
ينطبق DFM عبر مختلف الصناعات ، مثل:
من خلال تبني DFM ، يمكن للشركات في هذه القطاعات تحسين عمليات التصنيع الخاصة بها. يمكنهم تقديم منتجات عالية الجودة بتكاليف أقل.
مراحل عملية DFM
يتضمن تصميم عملية التصنيع (DFM) في صب الحقن البلاستيكي عدة مراحل رئيسية. تضمن هذه الخطوات أن يتم تحسين المنتجات للتصنيع من البداية.
خطوة تحليل DFM
المرحلة الأولى: تحليل الخطط والمخاوف
تبدأ المرحلة الأولى من DFM مع الشركة المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) التي توفر خططًا وتوثيقًا مفصلاً للمشروع إلى الشركة المصنعة للعقد (CM). يتضمن ذلك جميع المعلومات ذات الصلة حول المنتج والاستخدام المقصود.
ثم يقوم CM بمراجعة هذه المواد لتحديد أي مشكلات في التصنيع المحتملة. يعتبرون عوامل مثل جزء هندسة, اختيار المواد ، و التسامح.
التواصل المفتوح بين OEM و CM أمر بالغ الأهمية في هذه المرحلة. يساعد في معالجة المخاوف في وقت مبكر.
المرحلة 2: محاكاة DFM
في المرحلة الثانية ، يستخدم المهندسون برنامج محاكاة تدفق القالب المتقدم مثل Sigmasoft لتحليل عملية صب الحقن. توفر هذه المحاكاة رؤى قيمة حول كيفية تصرف المادة أثناء القولبة.
تشمل الجوانب الرئيسية التي تم تقييمها في محاكاة DFM:
من خلال تشغيل هذه المحاكاة ، يمكن للمهندسين التنبؤ ومنع الإمكانات عيوب . يمكنهم تحسين التصميم للحصول على أفضل نتائج التصنيع الممكنة.
المرحلة 3: عرض النتائج والتوصيات
بعد الانتهاء من المحاكاة ، يقوم CM بتجميع تقرير مفصل للنتائج. يتضمن هذا التقرير توصيات محددة لمعالجة أي مشكلات محددة أثناء التحليل.
يغطي تقرير DFM عادةً:
اختيار المواد وظروف العفن
المعلمات المختبرة مثل درجة حرارة الحقن والضغط وحجم البوابة
النتائج المقارنة لمتغيرات التصميم المختلفة
اقتراحات للنماذج الأولية والاختبار
يقدم CM هذه النتائج إلى OEM ، إلى جانب حلولها المقترحة. إنهم يعملون معًا لتحسين التصميم للتصنيع الأمثل.
المرحلة الرابعة: النماذج الأولية والاختبار والإنجاز
في المرحلة الأخيرة من DFM ، يتحول التركيز إلى التحقق من التصميم الأمثل من خلال النماذج المادية. غالبًا ما يتم استخدام تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع المضافة لإنشاء هذه النماذج الأولية بسرعة.
تخضع النماذج الأولية لمزيد من الاختبارات والمحاكاة لضمان تلبية جميع المتطلبات. يتم إجراء أي تعديلات ضرورية بناءً على هذه النتائج.
بمجرد الانتهاء من التصميم والموافقة عليه ، ينتقل إلى إنتاج واسع النطاق. تساعد عملية DFM في ضمان انتقال سلس من تصميم للتصنيع.
اعتبارات رئيسية في DFM لقولبة الحقن
عند تطبيق مبادئ التصميم للمصنع (DFM) على صب حقن البلاستيك ، يجب النظر في العديد من العوامل الرئيسية. وتشمل هذه اختيار المواد ، سمك الجدار ، تدفق العفن ، زوايا المسودة ، الانكماش ، وقدر.
اختيار المواد
يعد اختيار المادة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لقولبة الحقن الناجحة. يتم استخدام العديد من المواد البلاستيكية بشكل شائع ، حيث يقدم كل منها خصائص مختلفة تؤثر على عملية التصميم.
تشمل بعض المواد الأكثر استخدامًا:
ABS : معروف بصلابة ومقاومة التأثير. تعلم المزيد عن صب الحقن ABS.
البولي بروبيلين (PP) : خفيفة الوزن ومقاومة للمواد الكيميائية. اكتشف فوائد صب حقن البولي بروبيلين.
النايلون : قوة عالية مع مقاومة ارتداء جيدة. يستكشف صب حقن النايلون.
البولي كربونات (PC) : شفاف ودائم ، وغالبًا ما يستخدم للعدسات
كل مادة لها خصائص فريدة تؤثر على كيفية تصرفها أثناء القولبة. على سبيل المثال ، يتقلص النايلون أكثر من جهاز الكمبيوتر ، ويتطلب ABS درجات حرارة صب أقل. يعد فهم هذه الخصائص أمرًا ضروريًا لاختيار المواد التي تلبي متطلبات التصميم والإنتاج. للحصول على دليل شامل على اختيار المواد ، تحقق من ما هي المواد المستخدمة في صب الحقن.
تحسين سمك الجدار
يضمن تحسين سمك الجدار الأجزاء باردة بالتساوي وتجنب العيوب مثل علامات الحوض أو الفراغات . يجب أن يتبع المصممون إرشادات سمك الجدار الموصى بها لمختلف المواد البلاستيكية.
| مادة | موصى بها |
| القيمة المطلقة | من 1.5 إلى 4.5 مم |
| البولي بروبيلين (PP) | 0.8 إلى 3.8 مم |
| نايلون | 2.0 إلى 3.0 مم |
| البولي كربونات (PC) | 2.5 إلى 4.0 مم |
سمك الجدار الموحد أمر بالغ الأهمية لتجنب نقاط التوتر. في الحالات التي يلزم فيها الجدران الرقيقة ، صب رقيقة الجدار . يمكن استخدام تقنيات تتيح هذه الطريقة تقليل الوزن مع الحفاظ على قوة الجزء.
تصميم لتدفق العفن المناسب
ضمان تدفق العفن الجيد هو جانب رئيسي آخر من DFM. يؤثر تصميم نظام البوابة والنظام العداء على كيفية ملء البلاستيك المنصهر القالب.
أنواع البوابات : اختر بين Edge Gates , بوابات مروحة ، أو بوابات مباشرة بناءً على هندسة الأجزاء وتدفق المواد. أنواع البوابات لالتقاط الحقن
أنظمة العداء : استخدم أنظمة عداء متوازنة لضمان توزيع المواد.
تبريد القالب : يساعد التبريد الفعال في الحفاظ على الاستقرار الأبعاد ويمنع صفراء الحرب.
يجب أن تكون قنوات التبريد مصممة بشكل جيد لضمان توزيع درجة الحرارة حتى في جميع أنحاء القالب.
مسودة الزوايا والانتهاء من السطح
زوايا المسودة ضرورية لطرد الجزء السلس من القالب. بدون الزاوية المناسبة ، قد تلتصق الأجزاء بالقالب ، مما يسبب تلفًا أو عيوبًا. لمزيد من المعلومات ، راجع دليلنا مسودة زاوية في صب الحقن.
تختلف زوايا المسودة الموصى بها على أساس المواد والمواد السطحية. للأسطح الملساء ، استخدم ما لا يقل عن 0.5 درجة إلى 1 درجة . بالنسبة للأسطح المحكم ، قم بزيادة هذا إلى 3 درجات إلى 5 درجات لتجنب التجنب أو الالتصاق.
الانكماش والوقاية من الصفوف الحربية
الانكماش والصفحة الحربية هي قضايا شائعة في صب الحقن. التصميم للانكماش الموحد عبر الجزء يقلل من احتمال حدوث هذه المشاكل. تتقلص المناطق الأكثر سمكًا أكثر من تلك الأرق ، لذلك فإن الحفاظ على سمك الجدار المتسق هو المفتاح. تعلم المزيد عن تزييف في صب الحقن
يمكن أن المناسبين التضليع والاستعانة يقلل عن طريق تعزيز المناطق ذات الضغط العالي وتوزيع القوى بالتساوي.
تقويضات وأمهات جانبية
تضيف عمليات التقويض التعقيد إلى تصميم العفن ويمكن أن تعقد طرد جزء. كلما كان ذلك ممكنًا ، قم بإزالة عمليات التقويض عن طريق ضبط هندسة الجزء. إذا كانت عمليات التقويض لا يمكن تجنبها ، فيمكن استخدام الأناشيد الجانبية والنوى المقسمة لتشكيل الميزات المعقدة. لمزيد من المعلومات حول التعامل مع عمليات التقويض ، تحقق من دليلنا على طرق لتحقيق تصالب الحقن.
تتيح الأناشفة الجانبية إزالة جزء أسهل عن طريق تغيير أجزاء من القالب بشكل جانبي قبل طرد ، وتجنب الحاجة إلى الأدوات المعقدة.
اعتبارات الأدوات وتأثيرها على DFM
تلعب الأدوات دورًا مهمًا في التصنيع. تؤثر عمليات مثل الإلكترود والتلميع تصنيع على جودة الجزء والدقة. تؤدي الأدوات عالية الجودة إلى أجزاء أكثر اتساقًا ، وتشطيبات أفضل للسطح ، وأوقات دورة مخفضة.
يؤثر التلميع على الانتهاء من الجزء النهائي. يمكن أن ينتج القالب المصقول للغاية أسطحًا لامعة ، بينما توفر القوالب المحكم التشطيبات غير اللامعة. النظر في هذه العوامل خلال مرحلة التصميم يضمن استخدام عمليات الأدوات الصحيحة.
لمزيد من المعلومات حول عمليات صب الحقن والاعتبارات ، تفضل بزيارة دليلنا الشامل ما هي عملية صب الحقن.
قائمة مرجعية لـ DFM في صب الحقن البلاستيكي
| DFM DECHELIST ITEM | الوصف |
| الحد الأقصى للضغط: ملء | تقييم الضغط المطلوب لملء القالب. |
| الحد الأقصى للضغط: التعبئة | تقييم الضغط المستخدم خلال مرحلة التعبئة لضمان اتساق المواد. |
| ملء نمط الرسوم المتحركة | تصور كيف يتدفق البلاستيك المنصهر داخل القالب. |
| منحنى ضغط مدخل | مراقبة الضغط في مدخل المواد لضمان التدفق المناسب. |
| تقدير قوة المشبك | تقدير القوة المطلوبة للحفاظ على القالب مغلقة أثناء الحقن. |
| التغيرات في درجة الحرارة أثناء الملء | تحقق من وجود اختلافات في درجة الحرارة أثناء التعبئة لتجنب العيوب. |
| نتائج الجلد المجمدة | تحليل الطبقة الخارجية للبلاستيك الذي يصلب أثناء التبريد. |
| معدل القص من الراتنج | قياس معدل القص للراتنج لتقييم خصائص التدفق. |
| تدفق التتبع الرسوم المتحركة | تتبع التدفق أمام البلاستيك المنصهر لتحديد المشكلات. |
| مصائد الهواء | اكتشف المناطق التي قد يكون فيها الهواء محاصرًا ويسبب voids أو أجزاء غير مكتملة. |
| درجة حرارة تنفيس | ضمان تنفيس مناسب للحفاظ على درجة حرارة متسقة في جميع أنحاء القالب. |
| خطوط اللحام | تحديد المناطق التي تلتقي فيها جبهتان للتدفق ، مما قد يسبب بقع ضعيفة. |
| الرسوم المتحركة لخط اللحام | تصور تكوين خط اللحام للتنبؤ بمكان الضعف للمواد. |
| تحليل المخطط الجندي لخطوط اللحام | استخدم مخطط PVT لتقييم سلوك المواد في مراحل تبريد محددة. |
| تصلب المواد أثناء تبريد الجزء | مراقبة التصلب لمنع التبريد غير المتكافئ وعيوب الجزء. |
| علامات بالوعة | تقييم الانخفاضات السطحية الناتجة عن التبريد غير السليم أو السمك المفرط. |
| البقع الساخنة | تحديد مناطق الجزء المعرضة لارتفاع درجة الحرارة أثناء الحقن. |
| الفراغات | اكتشف جيوب الهواء الداخلية التي يمكن أن تؤثر على قوة الجزء. |
| مناطق سميكة من الجزء | تحقق من السمك المفرط الذي قد يسبب علامات الحوض أو الفراغات. |
| مناطق رقيقة من الجزء | تأكد من ملء الأقسام الرقيقة بشكل كاف لمنع الأجزاء غير المكتملة. |
| سمك الجدار الموحد | تصميم حتى لسمك الجدار لتقليل العيوب مثل علامات الحوض والصفحة الحربية. |
| خصائص تدفق المواد | تأكد من تدفق الراتنج المحدد جيدًا ويمكنه التعامل مع أطوال التدفق الطويلة أو الرقيقة. |
| موقع البوابة | تحسين موقع البوابة لمنع تجميد البوابة المبكرة وعلامات الحوض. |
| متطلبات بوابة متعددة | استخدم بوابات متعددة إذا لزم الأمر لضمان الحشوة المناسبة في الأشكال الهندسية المعقدة. |
| بوابة الاصطدام على الصلب | تأكد من أن البلاستيك يتدفق بشكل صحيح على الأسطح الفولاذية لتجنب الطلاء. |
| جزء مسودة زاوية | ضمان زوايا مسودة كافية للسماح بطرد سهولة. |
| إطلاق الملمس دون تجريف | تأكد من أن المسودة كافية لإطلاق أجزاء محكم دون أضرار. |
| ظروف فولاذية رقيقة في الأداة | تقييم هندسة الجزء للأقسام التي قد تخلق ظروف فولاذية رقيقة. |
| تبسيط تقويض | النظر في تغييرات التصميم للتخلص من أو تبسيط الأسف. |
| بلورة | تحقق من أي مشكلات تبلور في المواد التي قد تؤثر على جودة الجزء. |
| اتجاه الألياف | تقييم كيف يمكن أن يؤثر اتجاه الألياف على قوة الجزء والأداء. |
| انكماش | تقييم سلوك انكماش المادة لتقليل التباين الأبعاد. |
| parpage | تقييم إمكانية تزييف وكيفية التخفيف من ذلك مع تعديلات التصميم. |
العيوب الشائعة في صب الحقن البلاستيكية حل بواسطة DFM
صب الحقن البلاستيكي هو عملية معقدة. أنه يتضمن العديد من المتغيرات التي يمكن أن تؤدي إلى عيوب مختلفة في المنتج النهائي. ومع ذلك ، يمكن منع معظم هذه المشكلات من خلال التصميم المناسب لممارسات التصنيع (DFM). للحصول على نظرة عامة شاملة على العيوب الشائعة ، يمكنك الرجوع إلى دليلنا على عيوب صب الحقن.
العيوب الرئيسية
فلاش : يحدث فلاش عندما يتسرب البلاستيك الزائد من تجويف القالب ، وغالبًا ما يلتقي النصفان. يخلق طبقة رقيقة من المواد الإضافية التي يجب تقليصها. وميض ناتج عن عدم كفاية قوة المشبك أو محاذاة القالب الضعيفة. تعلم المزيد عن حقن صب فلاش.
خطوط اللحام : تظهر خطوط اللحام حيث يلتقي تدفقان منفصلان من البلاستيك المنصهر وتفشل في الاندماج بشكل صحيح. هذا يخلق بقع ضعيفة ، والتي يمكن أن تقلل من قوة جزء أو تغيير مظهرها. لمزيد من المعلومات ، راجع دليلنا خط لحام صب الحقن.
علامات الحوض : علامات الحوض هي انخفاضات صغيرة أو دمامل على سطح الجزء. تحدث عندما تبرد أقسام أكثر سماكة من الجزء أبطأ من المناطق الأرق ، مما يؤدي إلى انهيار السطح إلى الداخل. تعلم كيفية منع علامة بالوعة في صب الحقن.
لقطات قصيرة : تحدث لقطة قصيرة عندما لا يملأ تجويف القالب تمامًا بالبلاستيك المنصهر ، مما يؤدي إلى جزء غير مكتمل. غالبًا ما يكون هذا بسبب انخفاض ضغط الحقن أو عدم كفاية تدفق المواد أو درجة حرارة القالب غير الكافية. اكتشف المزيد عن لقطة قصيرة في صب الحقن.
علامات الحرق : علامات الحرق هي مناطق مظلمة أو مشوهة ناتجة عن ارتفاع درجة حرارة المواد أو محاصرة الهواء أثناء الحقن. يمكن أن تؤثر على كل من مظهر الجزء والنزاهة الهيكلية.
الهشاشة : تشير الهشاشة إلى أجزاء تتساقط أو تنكسر بسهولة بسبب عدم كفاية القوة. يمكن أن ينبع هذا العيب من اختيار المواد غير الصحيح ، أو التبريد الضعيف ، أو تصميم الأجزاء الضعيفة.
delamination : delamination هو عندما يظهر سطح الجزء طبقات مرئية يمكن أن تقشر. يحدث هذا عند استخدام المواد غير المتوافقة أو محاصرة الرطوبة في الراتنج أثناء الحقن.
النفث : يحدث النفث عندما يتدفق البلاستيك بسرعة كبيرة إلى تجويف القالب ، مما يخلق نمطًا يشبه الثعابين يشوه مظهر الجزء ويقلل من قوته. تعلم المزيد عن هدر في صب الحقن.
الفراغات ، الباطنة ، الفقاعات ، والفوضى : الفراغات هي جيوب الهواء التي تتشكل داخل الجزء. يشير Splay إلى الخطوط الناجمة عن الرطوبة في المادة. تحدث الفقاعات والبثور عندما يفشل الهواء المحاصر في الهروب من القالب ، مما يعرض قوة الجزء ومظهره. لمزيد من المعلومات حول الفراغات ، راجع مقالتنا حول فراغ الفراغات.
خطوط التزييف والتدفق : تزييف النتائج من التبريد غير المتكافئ ، مما تسبب في الانحناء أو تحريف. خطوط التدفق هي خطوط مرئية أو موجات على سطح الجزء ، وعادة ما تسببها أنماط التدفق غير المنتظمة أثناء الحقن. تعلم المزيد عن تزييف في صب الحقن و عيب خطوط التدفق في صب الحقن.
الحلول من خلال DFM
لحل هذه العيوب ، يوفر DFM (التصميم للتصنيع) تعديلات مستهدفة لتصميمات القطع والعفن. فيما يلي بعض الحلول الشائعة:
تعديلات تصميم الأجزاء : تعديل سمك الجدار لضمان تبريد موحد. يُضاف الأضلاع أو الأضلاع لتعزيز المناطق ذات الضغط العالي ومنع التزييف.
تحسين تصميم العفن : تأكد من وضع بوابة مناسب وحجمه للتخلص من خطوط اللحام والفراغات. تصميم قنوات التبريد للحفاظ على درجة حرارة موحدة. تعلم المزيد عن تصميم العفن.
التحكم في ضغط الحقن : تنظيم ضغط الحقن لتجنب الطلقات القصيرة والفلاش. إن ضمان الضغط الصحيح يساعد على ملء تجويف القالب بشكل كامل دون الإفراط في التعبئة.
تعديلات وقت التبريد : أوقات التبريد الدقيقة لمنع التزييف ، وعلامات الحوض ، والتصلب غير المتسق. أوقات تبريد أسرع في المناطق الأكثر سمكا تقلل من احتمال انكماش.
اختيار المواد : اختر المواد ذات معدلات الانكماش المناسبة والخصائص الحرارية لتصميم الأجزاء. يؤثر اختيار المواد على كل شيء من خطوط اللحام إلى القوة الكلية. ما هي المواد المستخدمة في صب الحقن
من خلال إجراء هذه التعديلات من خلال DFM ، يمكن للمصنعين تقليل أو حتى القضاء على عيوب صب الحقن الشائعة هذه.
إرشادات التصميم للميزات المشتركة في صب الحقن
عند تصميم أجزاء لقولبة حقن البلاستيك ، من الأهمية بمكان النظر في تصنيع الميزات المختلفة. فيما يلي بعض الإرشادات لتصميم العناصر الشائعة بطريقة تعمل على تحسين الإنتاج وتقليل العيوب. للحصول على نظرة عامة شاملة ، راجع دليلنا ما هي إرشادات التصميم لقولبة الحقن.
1. الرؤساء
يتم رفع الرؤساء الميزات التي تعمل كنقاط مرفق أو دعامات هيكلية. غالبًا ما تستخدم للبراغي أو المسامير أو السحابات الأخرى.
المبادئ التوجيهية الرئيسية لتصميم الرؤساء:
أضف دائرة نصف قطرها في القاعدة ، بحجم ما بين 25-50 ٪ من سمك الجدار.
الحد من الارتفاع إلى أكثر من 3 أضعاف القطر الخارجي.
استخدم زاوية مسودة من 0.5 درجة إلى 1 درجة من الخارج لتسهيل طرد.
قم بتوصيل الرئيس بجدار مجاور باستخدام ضلع متصل لقوة إضافية.
تحديد موقع عدة رؤساء لا أقرب من ضعف سمك الجدار.
2. أضلاع
الأضلاع رقيقة ، جدران رأسية تزيد من صلابة الجزء دون إضافة كتلة كبيرة. يتم استخدامها بشكل شائع لتعزيز الأسطح المسطحة أو الفترات الطويلة.
نصائح التصميم للأضلاع:
الحفاظ على سمك أقل من 60 ٪ من الجدار الرئيسي لتجنب علامات الحوض.
الحد من الارتفاع إلى 3 أضعاف سمك الاستقرار.
أضف دائرة نصف قطرها في القاعدة ، 25-50 ٪ من السماكة ، لتقليل تركيز الإجهاد.
استخدم زاوية مسودة لا تقل عن 0.5 درجة لكل جانب لإزالة الجزء السهل.
3. الزوايا
الزوايا الحادة هي مركبات الإجهاد التي يمكن أن تؤدي إلى فشل جزئي. كما أنها تجعل من الصعب على البلاستيك أن يتدفق بسلاسة أثناء الحقن.
لتجنب هذه القضايا:
أضف دائرة نصف قطرها إلى جميع الزوايا ، من الداخل والخارج.
اجعل نصف القطر الداخلي 50 ٪ على الأقل من سمك الجدار.
تطابق نصف القطر الخارجي إلى نصف القطر الداخلي بالإضافة إلى سمك الجدار.
4. زوايا مسودة
زوايا المسودة هي تانخمات طفيفة تضاف إلى الجدران الرأسية ، دبابيس ، والأضلاع. أنها تساعد الجزء في إطلاق نظيف من القالب دون الالتصاق أو التشوه. لمزيد من المعلومات ، راجع دليلنا مسودة زاوية في صب الحقن.
يعتمد مقدار المسودة المطلوبة على عدة عوامل:
نوع الراتنج: المواد ذات معدلات انكماش أعلى تتطلب المزيد من المسودة.
الملمس: تحتاج الأسطح القاسية إلى زيادة المسودة لمنع علامات السحب.
العمق: تتطلب الميزات الأطول عمومًا المزيد من المسودة للطرد النظيف.
كقاعدة عامة ، استخدم الحد الأدنى لزاوية مسودة من 1 درجة للأسطح الملساء و 2-3 ° للآثار المريحة. استشر شريكك المصبوب للحصول على توصيات محددة بناءً على تصميمك.
5. دبابيس القاذف
يتم استخدام دبابيس القاذف لدفع الجزء النهائي من تجويف القالب. يمكن أن يؤثر حجمها وشكلها وموقعها على ظهور الجزء وسلامة الجزء. تعلم المزيد عن دبابيس القاذف في صب الحقن.
ضع هذه النقاط في الاعتبار:
ضع دبابيس على الأسطح غير السفلية كلما كان ذلك ممكنًا.
تجنب وضع دبابيس على ميزات رقيقة أو هشة يمكن أن تتلف أثناء طرد.
استخدم دبوسًا كبيرًا بما يكفي لتوزيع قوة طرد دون ترك علامة مرئية.
النظر في طرق الطرد البديلة ، مثل لوحات متجرد ، للأجزاء ذات الهندسة المعقدة.
6. بوابات
البوابات هي الفتحات التي يدخل من خلالها البلاستيك المنصهر تجويف القالب. يعد تصميم البوابة الصحيح ضروريًا لتحقيق التعبئة الكاملة والمتوازنة وتقليل العيوب البصرية. لمزيد من المعلومات ، راجع دليلنا أنواع البوابات لالتقاط الحقن.
بعض الاعتبارات الرئيسية:
حدد نوع البوابة (على سبيل المثال ، علامة تبويب ، نفق ، نصيحة ساخنة) يناسب هندسة الجزء والراتنج.
حجم البوابة للسماح بالتدفق الكافي دون التسبب في النفث أو القص المفرط.
تحديد موقع البوابات لتعزيز حتى ملء وتعبئة التجويف.
ضع البوابات بعيدًا عن أسطح المظهر أو الأقسام الكثيفة المعرضة للمصارف والفراغات.
7. الثقوب
يتم إنشاء الثقوب في الأجزاء المصبوبة بالحقن باستخدام دبابيس أساسية في القالب. إذا لم يتم تصميمها بشكل صحيح ، يمكن تشوه الثقوب أو الحجم بشكل غير صحيح.
اتبع هذه الإرشادات:
استخدم سمك جدار موحد حول الفتحة لمنع التشويه.
الحد من عمق الثقوب العمياء لا تزيد عن 2-3 أضعاف القطر.
من خلال الثقوب ، دعم الدبوس الأساسي في كلا الطرفين للحفاظ على المحاذاة.
أضف تفتقًا طفيفًا أو مشروعًا إلى الفتحة لإزالة دبوس أسهل.
8. خطوط الفراق
خطوط الفراق هي طبقات حيث يجتمع نصفي القالب. غالبًا ما تكون مرئية في الجزء النهائي ويمكن أن تؤثر على كل من الجماليات والوظيفة. تعلم المزيد عن خط فراق في صب الحقن.
لتقليل تأثير خطوط الفراق:
ضعها على الأسطح غير الحرجة أو حواف الجزء.
استخدم خط فراق 'STEPSED ' لتحسين المحاذاة والقوة.
أضف نسيجًا أو ملف تعريف منحني لإخفاء مظهر الخط.
ضمان مسودة وتصفية كافية لمنع الفلاش أو عدم التطابق في خط الفراق.
9. الملمس
يمكن أن تعزز الأسطح المحكم المظهر والشعور ووظيفة جزء مقولب. ومع ذلك ، فإنها تتطلب أيضًا اعتبارات خاصة في التصميم والأدوات.
ضع هذه النقاط في الاعتبار:
استخدم زاوية مسودة لا تقل عن 1-2 درجة لمنع الملمس من تثبيط طرد الجزء.
تجنب التحولات المفاجئة أو الحواف الحادة في نمط الملمس.
النظر في عمق وتباعد الملمس لضمان تدفق الراتنج الكافي وملء.
اعمل مع صانع العفن الخاص بك لتحديد نسيج يمكن تصنيعه بدقة أو محفور في الأداة.
10. الانكماش
جميع المواد البلاستيكية تتقلص لأنها تبرد في القالب ، ويجب حساب هذا الانكماش في تصميم الجزء والأدوات. يمكن أن يتسبب الانكماش غير المتكافئ أو المفرط في التزييف ، وعلامات الحوض ، وعدم الدقة الأبعاد.
لإدارة الانكماش:
الحفاظ على سمك الجدار متسق في جميع أنحاء الجزء.
تجنب الأقسام السميكة المعرضة للمصارف والفراغات الداخلية.
استخدم درجة حرارة القالب التي تعزز التبريد التدريجي الموحد.
اضبط ضغط التعبئة والوقت للتعويض عن انكماش المواد.
تعديل أبعاد الأداة بناءً على معدل الانكماش المتوقع للراتنج.
11. خطوط اللحام
تحدث خطوط اللحام عندما تلتقي اثنتين أو أكثر من جبهات التدفق وتندمج أثناء عملية القولبة. يمكن أن تظهر كعلامات مرئية على السطح وقد تمثل نقاط ضعف في الهيكل. لمزيد من المعلومات ، راجع دليلنا خط لحام صب الحقن.
لتقليل تأثير خطوط اللحام ، يمكن للمصممين:
تحسين مواقع البوابة للتحكم في تدفق وتلبية جبهات الذوبان.
استخدم درجة حرارة القالب التي تبقي جبهات التدفق ساخنة وسائلة عند تلاقها.
أضف فتحات التهوية أو آبار الفائض لإزالة الهواء المحاصر وتحسين الانصهار في خط اللحام.
دائرة نصف قطرها الزوايا والحواف لتعزيز تدفق أفضل ولحام أقوى.
النظر في استخدام درجة حرارة ذوبان أعلى أو معدل تعبئة أبطأ في بعض الحالات.
على الرغم من أنه لا يمكن دائمًا القضاء على خطوط اللحام ، إلا أن هذه الاستراتيجيات تساعد في إدارة مظهرها وتأثيرها على أداء جزئي.
فيما يلي بعض النصائح والاعتبارات الإضافية لتصميم الميزات الشائعة في الأجزاء المصبوبة بالحقن:
للرؤساء:
تعزيز الرؤساء طويل القامة أو النحيفين مع الأضلاع أو الأضلاع لمنع الانحراف أو الكسر أثناء الاستخدام.
بالنسبة إلى الرؤساء الذين سيكونون محفورين بالحرارة أو اللحام بالموجات فوق الصوتية ، اتبع الإرشادات التي توفرها الشركة المصنعة للمعدات للحصول على أفضل النتائج.
للأضلاع:
أضلاع الفضاء مرتين على الأقل سماكة الجدار الاسمية منفصلة لضمان ملء كافية وتقليل علامات الحوض على السطح المعاكس.
بالنسبة للأضلاع الطويلة أو الطويلة ، فكر في إضافة قنوات التدفق أو اختلافات السمك لتعزيز ملء الحمل وتقليل الاعوجاج.
للزوايا:
استخدم دائرة نصف قطرها أكبر في الزوايا الخارجية مقارنة بالزوايا الداخلية للتعويض عن التخفيف الطبيعي للمادة في تلك المناطق.
بالنسبة للأجزاء الهيكلية أو الحاملة للحمل ، تجنب الزوايا الحادة تمامًا واختر انتقالًا أكثر تدريجيًا أو مشطّحًا.
لزوايا المسودة:
بالإضافة إلى المسودة الأولية على الجدران ، أضف كمية صغيرة من المسودة (0.25-0.5 درجة) إلى ميزات مثل الأضلاع والرؤساء والنص للمساعدة في الطرد.
بالنسبة للأجزاء ذات نسبة العرض إلى الارتفاع العالية أو السحوبات العميقة ، فكر في استخدام زاوية مسودة أعلى أو دمج شريحة أو عمل كام في الأداة.
لدبابيس القاذف:
استخدم دبابيس متعددة في تصميم متوازن لتوزيع قوة طرد ومنع التشويه أو الأضرار التي لحقت الجزء.
بالنسبة للأجزاء المستديرة أو الأسطوانية ، فكر في استخدام قاذف الأكمام أو لوحة متجرد بدلاً من دبابيس لطرد أكثر سلاسة وأكثر اتساقًا.
للبوابات:
تجنب وضع البوابات على زوايا أو حواف الجزء ، لأن ذلك يمكن أن يؤدي إلى تركيزات الإجهاد وقضايا بقايا البوابة.
بالنسبة للأجزاء الكبيرة أو المسطحة ، فكر في استخدام بوابة المروحة أو مجموعة من البوابات المتعددة لتحقيق حشوة متوازنة وتقليل الاعوجاج.
للثقوب:
بالنسبة للثقوب الصغيرة أو تلك ذات التحمل الضيق ، فكر في استخدام تدريبات منفصلة أو عملية إعادة تشغيل بعد صب لضمان الدقة والاتساق.
بالنسبة للثقوب المتصلة داخليًا ، استخدم إدراجًا ملولبًا أو برغيًا للنصف الذاتي لإنشاء الخيوط بعد الصب.
لخطوط الفراق:
للملمس:
استخدم عمق نسيج متسق ونمط عبر الجزء لضمان التبريد والانكماش الموحد.
بالنسبة للأجزاء ذات القوام المتعددة أو مزيج من الأسطح الملساء والمحكم ، استخدم انتقالًا تدريجيًا أو كسرًا ماديًا لفصل المناطق المختلفة.
للانكماش:
لخطوط اللحام:
دراسة حالة: حل مشكلات الجودة في تصنيع الأجهزة الطبية
المشكلة: النفث والوضوح الضعيف في نوافذ الأجهزة الطبية
واجهت الشركة المصنعة للأجهزة الطبية مشكلات جودة كبيرة أثناء الإنتاج. كان للجهاز ، المصمم للمساعدة في شفاء العظام باستخدام الموجات فوق الصوتية ، نافذة شفافة تفشل في الفحص باستمرار. أظهرت Windows هزيمة ووضوح ضعيف ، مما يجعل الجهاز غير مناسب للاستخدام الطبي.
كان السبب الجذري لهذه القضية هو إعادة الولادة للركيزة والخلط مع الراتنج الصافي . عندما ملأ الراتنج القالب ، تسبب خلل في درجة الحرارة في إعادة توحيد بعض المواد وتؤثر على وضوح النافذة. خلق خلط المواد غير المتوافقة أثناء الحقن تشوهات ، مما يؤدي إلى فاشلة عمليات التفتيش.
الحل من خلال DFM
استخدمت الشركة المصنعة للعقود تصميمات التصنيع (DFM) لمعالجة مشكلات الجودة هذه. إليك كيف ساعد DFM في حل المشكلة:
تصميم المنتج المنقح وأدواته : تم ضبط التصميم لمنع إعادة توصيل المواد. تضمن التعديلات على الأدوات فصلًا أفضل بين الراتنج الواضح ومواد الركيزة. تحسنت هذه الخطوة تدفق المواد ، مما يقلل من فرصة النفث والعيوب البصرية الأخرى.
استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد للنماذج الأولية والاختبار : قبل الإنتاج على نطاق واسع ، أنشأت الشركة المصنعة نماذج أولية باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد . سمح لهم ذلك باختبار تغييرات التصميم والتحقق من صحة دون الالتزام بتعديلات الأدوات المكلفة. عن طريق النماذج الأولية أولاً ، يمكن أن يروا كيف أثرت التغييرات على وضوح الجزء وقوته.
إدخال اللحام بالموجات فوق الصوتية والخطوات ذات القيمة المضافة : بالإضافة إلى تحسينات التصميم ، تضمنت عملية التصنيع اللحام بالموجات فوق الصوتية . تم استخدام هذه العملية للانضمام إلى أجزاء مختلفة من الجهاز ، مما يضمن سلامة منتج أفضل. تم تقديم خطوات أخرى ذات قيمة مضافة مثل طباعة المنتج وفحوصات الجودة الإضافية لضمان الاتساق في جميع الوحدات.
تصور
| مشكلة الحل | تسبب | حل DFM |
| النفث في النافذة | إعادة صياغة المواد الركيزة ، والخلط مع الراتنج | تحسين الأدوات ، فصل المواد |
| وضوح ضعيف | خلط المواد ، عدم التوازن في درجة الحرارة | التصميم الأمثل وتدفق المواد أفضل |
| تفتيش المنتجات الفاشلة | العيوب البصرية ، الروابط الضعيفة | إضافة اللحام بالموجات فوق الصوتية ، النماذج الأبعاد ثلاثية الأبعاد |
خاتمة
يعد تصميم التصنيع (DFM) ضروريًا في صب الحقن البلاستيكي. يساعد في تجنب العيوب المكلفة ويحسن جودة المنتج من خلال معالجة المشكلات في وقت مبكر. تشمل الاستراتيجيات الرئيسية تحسين سمك الجدار ، وذلك باستخدام مواقع البوابة المناسبة ، وضمان تدفق المواد السلس. من خلال تطبيق مبادئ DFM هذه ، يمكن للمصنعين تعزيز الكفاءة ، وخفض تكاليف الإنتاج ، وضمان جودة جزء ثابت.
اكتشف كيف يمكن لفريق MFG تحسين مشاريع صب الحقن الخاصة بك. اتصل بنا اليوم للحصول على استشارة مجانية واقتباس. دعنا نتعاون لجعل التصميمات الخاصة بك في الحياة ، بكفاءة وفعالية من حيث التكلفة.
الأسئلة الشائعة حول DFM لقولبة الحقن
س: ما هو الفرق بين DFM و DFA في صب الحقن؟
ج: يركز DFM على تحسين تصميم الأجزاء لعملية صب الحقن ، بينما تؤكد DFA تصميم أجزاء لسهولة التجميع. تهدف DFM إلى تقليل تعقيد التصنيع والتكلفة ، بينما يقوم DFA بتبسيط عملية التجميع.
س: كيف تؤثر DFM على التكلفة الإجمالية لمنتج مصبوب الحقن؟
A: يساعد DFM في تقليل تكلفة المنتج الإجمالية عن طريق تقليل تعقيد التصنيع ، وتقليل استخدام المواد ، وتحسين عملية صب الحقن. هذا يؤدي إلى انخفاض تكاليف الإنتاج ، وعيوب أقل ، وأوقات دورة أقصر.
س: هل يمكن تطبيق مبادئ DFM على المنتجات الموجودة؟
ج: نعم ، يمكن تطبيق مبادئ DFM على المنتجات الموجودة من خلال عملية تسمى 'تحسين التصميم.
س: كم مرة يجب إجراء تحليل DFM أثناء تطوير المنتج؟
ج: يجب إجراء تحليل DFM خلال عملية تطوير المنتج ، من المفهوم الأولي إلى التصميم النهائي. يساعد إجراء مراجعات منتظمة DFM في تحديد ومعالجة المشكلات المحتملة في وقت مبكر ، مما يقلل من الحاجة إلى تغييرات مكلفة لاحقًا.
س: ما هي أكثر القضايا المتعلقة بـ DFM شيوعًا في صب الحقن؟
ج: تشمل مشكلات DFM الشائعة سمك الجدار غير المتسق ، والافتقار إلى زوايا المسودة ، ومواقع بوابة غير لائقة ، وعدم كفاية التبريد. قد تتضمن القضايا الأخرى ضعف اختيار المواد ، والانكماش غير المتكافئ ، وقوائم الإفراط في ذلك أو الأشكال الهندسية المعقدة.
