Jeste li se ikad zapitali kako se plastični dijelovi ostaju čvrsto pričvršćeni bez vijaka ili ljepila? Zavinjanje nudi pouzdano rješenje. U ovom ćemo vodiču istražiti osnovne matice za zaštitu od plastike, njegov značaj u različitim industrijama i kako odabrati pravi način. Naučit ćete insu i izlaze za zakoviti plastične dijelove za jake, izdržljive veze.
Šta je plastična zakovica?
Plastična zakovica je mehanička metoda pričvršćivanja. To uključuje korištenje aksijalne sile za deformiranje nosača zakovice unutar rupe. Ovo tvori glavu, povezujući više dijelova.
U usporedbi s metalnim zakovicama, plastična zavjesa ima neke ključne razlike. Ne zahtijeva dodatne zakovice ili postove. Umjesto toga, koristi plastične konstrukcije poput stupaca ili rebara. Oni su dio plastičnog tijela.
Prednosti i nedostaci plastične zakovice
Plastična zakovica ima nekoliko prednosti i nedostataka. Pogledajmo bliže.
Uobičajene prednosti:
Jednostavna struktura dijela, smanjujući troškove kalupa
Jednostavna montaža, nije potreban dodatni materijali ili pričvršćivači
Visoka pouzdanost
Mogu istovremeno zakoviti više bodova, poboljšati efikasnost
Pridružuje se plastičnim, metalnim i nemetalnim dijelovima, čak i u uskim prostorima
Izdržava dugoročnu vibraciju i ekstremne uvjete
Jednostavan, ušteda energije, brz proces
Jednostavna vizuelna inspekcija kvaliteta
Uobičajeni nedostaci:
Zahtijeva dodatnu zaštitnu opremu i alate
Nije pogodno za visoku čvrstoću ili dugoročnu opterećenje
Stalna veza, ne odvojiva ili popravljanja
Teško popraviti ako ne uspije
Možda će trebati redundantnost u fazi dizajna
| prednost | nedostatak |
| Jednostavna struktura, niski troškovi kalupa | Treba dodatnu opremu i alat |
| Jednostavna montaža, velika pouzdanost | Ne za visoku čvrstoću ili dugoročnu opterećenje |
| Efikasno se pridružuje raznim materijalima | Trajan, ne odvojiv ili popravljiv |
| Izdržava vibracije i ekstremne uvjete | Teško popraviti, možda će trebati redundantnost |
| Jednostavan, brz, ušteda energije | - |
| Jednostavne provjere kvalitete vizualne kvalitete | - |
Vrste plastičnih zavitih procesa
Postoje tri glavne vrste plastičnih zavitih procesa. Oni su vruće rastopiti zakivanje, zakoviti vruće zrake i ultrazvučno zavijanje.
Vruća rastopiti začuva
Vruća rastopiti začuva je proces kontaktnog tipa. Uključuje grijaću cijev unutar zavjese. Ovo zagrijava metalnu glavu za zakovi, koja se zatim topi i oblikuje plastičnu zavjetu.
Prednosti:
Nedostaci:
Nedovoljno hlađenja može uzrokovati da se plastiku drži za glavu
Nije pogodno za veće zakovene stupce
Visoki preostali stres i niža snaga izvlačenja
Ne preporučuje se proizvodima visokim zahtjevima za pozicioniranje / fiksiranje
Vruća začuva za zakovovanje obično se koristi za PCB ploče i plastične ukrasne dijelove.
Zavijanje vrućeg zraka (vruća zrak za zakovica)
Zavinjanje vrućim zrakom je ne-kontakt proces. Koristi vrući zrak za zagrijavanje i ublažavanje plastičnog zakovice stupca. Zatim ga preša za preše za zaštitu od hladnog zakovica i oblikuje.
Proces ima dvije faze:
Grijanje: Vruća zrak uniformno zagrijava kolum za zakovore dok se ne zavlači.
Hlađenje: Glava za hladnu zavjetu pritiska na omekšanu stupac, formirajući čvrstu glavu.
Prednosti:
Jednoliko grijanje smanjuje unutrašnji stres
Hladna zavjetska glava brzo ispunjava praznine, postizanje dobrog efekta pričvršćivanja
Nedostaci:
Zavijanje vrućim zrakom pogodno je za većinu termoplastičnih materijala i plastike ojačane staklenim vlaknima.
Ultrazvučno zakovica
Ultrazvučno zakovica je još jedan postupak kontakt-tipa. Koristi vibracije visoke frekvencije za generiranje toplote i rastopiti stup plastični zakovice.
Prednosti:
Nedostaci:
Neravnomeno grijanje može uzrokovati labave ili degradirane stupce
Udaljenost od ograničene distribucije ako koristite jednu glavu za zavarivanje
Vibracije mogu oštetiti komponente u određenoj mjeri
Ultrazvučno zaširanje nije pogodno za materijale od staklenih vlakana ili onih sa visokim točkama topljenja.
Evo poređenja tabele tri procesa: metoda
| procesa | grijanja | Naziv čvrstoće | učvršćivanje efekta | Brzina | oprema Fleksibilnost |
| Vruće topi | Kontakt (metalna glava) | Nepouzdana, osjetljiva na vibracije | Neispravan zbog nepotpunog omekšavanja | 6-60-ih | Integrisano, složeno prebacivanje |
| Vrući zrak | Bez kontakta (vrući zrak) | Visok, nije osjetljiv na vibraciju | Odlično, potpuno ispunjava praznine | 8-12S | Podesivo grijanje i zavijanje |
| Ultrazvučan | Kontakt (vibracija) | Nepouzdan | Neispravan zbog nepotpunog omekšavanja | <5s | Ograničena kontrola sa integrisanom glavom |
Uobičajene vrste zakovica za plastične dijelove
Kada je u pitanju plastična zakovica, geometrija i dimenzije zakovica su ključne. Pogledajmo neke zajedničke vrste.
1. Polukružna zavjetska glava (veliki profil)
Ovo je najčešći tip. Koristi se kada visoka čvrstoća nije potrebna, kao u PCB-u ili ukrasnim dijelovima.
Ključne tačke:
Pogodno za zakovice stupca sa D1 <3mm (idealno> 1mm za sprečavanje loma)
H1 je općenito (1,5-1,75) * D1
D2 je oko 2 D1, H2 je oko 0,75 d1
Specifični brojevi zasnovani na pretvorbi jačine zvuka: s_head = (85% -95%) * s_column
2. Polukružna glava za zakovica (mali profil)
Ova vrsta ima kraće vrijeme za zakona od velikog profila. Također je za aplikacije sa slabom čvrstoću, poput FPC kablova ili metalnih izvora.
Razmatranja dizajna:
D1 <3mm, po mogućnosti> 1 mm
H1 je normalno 1,0 * d1
D2 je oko 1,5 d1, h2 je oko 0,5 d1
Konverzija volumena: s_head = (85% -95%) * s_column
3. Dvostruka polukružna zakovice glava
Stupci zakovice ovdje su nešto veći od polukružnih tipova. Ovaj dizajn skraćuje vrijeme za zakona i poboljšava rezultate. Koristi se kada je potrebna viša čvrstoća pričvršćivanja.
Ključne tačke:
Pogodno za zakovene stupce sa D1 između 2-5 mm
H1 je obično 1,5 * d1
D2 je oko 2 D1, H2 je oko 0,5 D1
Primjenjuje se konverzija volumena
Stupac za zakovore i plijesni vrući zavjet za glavu moraju se poravnati za uredno oblikovanje
4. Priključak za zakovica
Kako se prečnik stupca zakovica povećava, koriste se šuplji stubovi. Oni skraćuju vrijeme za zakona, poboljšavaju rezultate i sprečavaju nedostatke skupljanja. Ova vrsta je za aplikacije koje trebaju veću čvrstoću pričvršćivanja.
Karakteristike:
D1> 5mm
H1 je (0,5-1,5) * D1, manja vrijednost za veći promjer
Unutrašnji D je 0,5 * d1 kako biste izbjegli skupljanje nazad
D2 je oko 1,5 d1, h2 je oko 0,5 d1
Primjenjuje se konverzija volumena
Čak i grijanje šupljih stupaca pomaže u obliku kvalificiranih glava
5. Članovi glava zakovice
Ravne glave su pogodne kada formirana glava ne bi trebala stršiti sa površine.
Dizajnerska napomena:
D1 <3mm
H1 je obično 0,5 * d1
D2 i H2 na osnovu pretvorbe glasnoće
Povezani deo je potrebna dovoljna debljina za košenje
Nedovoljna debljina dovodi do nepouzdane veze i neadekvatne snage
6. Rebrasta zakovice glava
Koristite rebraste glave kada vam treba veće kontaktno područje, ali nemate prostora za šuplje stupce.
Ključne tačke:
Osnovni prečnik D1 <3mm, gornji promjer d3 = (0,4-0,7) * D1
H1 je (1,5-2) * D1, manje od visine stupca l
D2 je oko 2 D1, H2 je oko 1,0 d1
Primjenjuje se konverzija volumena
7. Prirubnica za zakovica
Prirubnice su idealne za konektore koji zahtijevaju presovanje ili omotavanje.
Razmatranja dizajna:
Osnovni prečnik D1 <3mm, gornji prečnik D3 = (0,3-0,5) * D1
H1 je (1,5-2) * D1, manje od dužine stupca L
D2 je obično 2 D1, H2 je oko 1,0 d1
Primjenjuje se konverzija volumena
Dizajnerska razmatranja za zakovene stupce i glave zakovice
Prilikom dizajniranja zakovite stupaca i glava, postoji nekoliko ključnih faktora koji bi imali na umu. Istražimo ih detaljno.
Dizajniranje zakovite stupaca na nagnutim površinama ili daleko od baze
Ako je kolumna zakovica na nagnutom ravnini ili daleko od osnovne površine, potreban je poseban dizajn. Evo dvije metode:
Način dizajna za zakovice stupca na nagnutim površinama
Za nagnute površine, kolop zakovice treba biti okomit na površinu. To osigurava pravilno usklađivanje i sigurno pričvršćivanje.
Metoda dizajna za kolom za zakonje postavljena visoka iznad osnovne površine
Kad je stupac visok iznad baze, dodavanje potpornih struktura je presudno. Oni sprečavaju savijanje ili lomljenje tokom zakopavanja.
Važnost suvišnog dizajna
Plastična zaširanje stvara trajne veze koje su teško popraviti ako ne uspiju. Uključujući redundanciju u dizajnu je neophodno.
Jedan pristup udvostručuje broj zakovite stupaca i rupa. U početku se koristi samo primarni set (npr. Žuta). Ako je potreban popravak, sekundarni set (npr. Bijeli) pruža sigurnosnu kopiju.
Ova višak daje vam drugu šansu pri popravku, povećavajući ukupnu pouzdanost zavoljenja.
Odnos između dimenzija glave za zakovice i stupca
Dimenzije glave za zakove i stup su usko povezane. Evo nekoliko ključnih odnosa za razmatranje:
Promjer glave zakovice (D2) općenito je oko 2 puta promjera stupca (D1)
Visina glave zakovice (H2) obično je oko 0,75 puta D1 za velike polukružne glave, a 0,5 puta D1 za male polukružne glave
Specifične dimenzije trebaju se temeljiti na konverziji volumena: s_head = (85% -95%) * s_column
Ova pretvorba jačine osigurava da glava zakovice ima dovoljno materijala za formiranje jake, sigurne veze bez prevelikih otpada.
Prilagodljivost materijala za plastičnu zavjeru
Nisu sva plastika pogodna za zakinu. Istražimo ključne faktore koji određuju prilagodljivost materijala.
Thermoplastika vs. Termosets
Termoplastika se može rastopiti i biti preoblikovana unutar određenog raspona temperature. Idealni su za zakinu.
Suprotno tome, termosete se trajno očvrsne kada se zagrijavaju. Teško su zakoviti koristeći standardne metode.
Stoga, strukture proizvoda često uključuju termoplastiku kada je potrebna zavijanje.
Amorphan vs. Polu-kristalna plastika
Termoplastika se dalje podijele u amorfne i polukristalne vrste. Svaka ima jedinstvene karakteristike koje utječu na zavijanje.
Amorfna (nekristalna) plastika
Neuredan molekularni raspored
Postepeno omekšavanje i taljenje na temperaturi prijelaza stakla (TG)
Pogodno za sva tri postupka za zakona (vruće rastopiranje, vrući zrak, ultrazvučni)
Polukristalna plastika
Naručeni molekularni raspored
Poizna tačka topljenja (TM) i rekristallizacija
Ostati čvrsta dok se ne postigne talište, a zatim brzo učvrstite kada se ohladi
Pogodnije za vruće začuvenje zbog kombiniranog grijanja i formiranja
Redovna struktura slična proleća apsorbuje ultrazvučnu energiju, čineći ultrazvučno zakoviloškom izazovu
Točke veće topljenja zahtijevaju da se ultrazvučna energija topi
Pažljivi dizajnirani razmatranja potrebna za ultrazvučnu zavjeru (viša amplituda, zajednički dizajn, zavarivanje glave za zavarivanje, udaljenost, raspored)
Minimizirajte početni kontakt između glave za zakonjenje stupca i glave za zavarivanje za koncentraciju energije
Uticaj punila (npr. Staklena vlakna)
Punila mogu značajno utjecati na plastičnu izvedbu za zakonjenje. Pogledajmo staklena vlakna kao primjer.
Ključne tačke:
Velika razlika u talištem između plastične i staklene vlakne
Vruće rastopiti začuvo: precizna kontrola temperature (± 10 °) presudna
Visoke temperature uzrokuju padavine, prianjanje, prianjanje i grube površine staklene vlakne
Niske temperature vode do pukotina i oblikovanja hladnoće
Ultrazvučna zapuštanja: Više energije vibracije potrebna za rastopiti plastiku
Smjernice za sadržaj za punjenje:
<10%: Minimalni efekat na svojstva materijala, korisno za meke materijale (pp, pe, pps)
10-30%: Smanjuje snagu za zakona
-
30%: značajno utječe na performanse za zakonjenje
Ostala svojstva materijala koji utječu na ultrazvučnu zavjeru:
Tvrdoća: veća tvrdoća općenito poboljšava zavijanje
Tačka topljenja: veće točke topljenja zahtijevaju više ultrazvučnoj energiji
Čistoća: veća čistoća poboljšava zavijanje, dok nečistoće u recikliranim materijalima smanjuju performanse
Plastični materijali koji se koriste u zakovu
Odabir desne plastične materijale ključan je za uspješnu zavjeru. Pogledajmo bliže nekoliko uobičajenih opcija.
Polietilen niske gustoće (LDPE)
LDPE ima nisku gustoću zbog svoje labave pakirane molekularne strukture. Fleksibilan je, ali jasno.
Ključna svojstva:
Polipropilen (PP)
PP se široko koristi u cijeloj industriji, od automobilskog do ambalaže. Nudi dobru hemijsku otpornost i električnu izolaciju.
Primjene:
Pakovanje tekućih i deterdženta za domaćinstvo
Male / ženske zakovice za ratchet
Snap-in Flush Top zakovice
Fir drveni zakovice
Najlon
Najlon, posebno najlon 6/6, popularan je u proizvodnji. Njegova niska trenja čini ga idealnim za zupčanike i ležajeve.
Karakteristike:
Odupire se najmlačima, ali mogu biti napadnuti jakim kiselinama, alkoholima i alkalisom
Loša otpornost na razrjeđivanje kiselina, odlična otpornost na ulja i masti
Koristi se za snimanje za zakovice, odvrtanje zakovica i push-in gumba za zakore
Acetal (polioksimetilen, pom)
Acetal ili POM, snažan je, krut i otporan je na vlagu, toplinu, hemikalije i otapala. Ima dobru svojstva električne izolacije.
Koristi:
Zupčanici, čahuri, upravljačke automobile
Pričvršćivači na ploči na kvadratu
Strikers panela
Snap-in Flush Top zakovice
Polysulfone (PSU)
PSU se koristi u specijalnim aplikacijama zbog visokog termičkog i mehaničkog kapaciteta.
Ključne karakteristike:
Dobra hemijska otpornost
Koristi se u medicinskoj tehnologiji, farmaceutskim proizvodima, preradom hrane i elektronikom
Pogodno za Snaps zakovice
Poređenje svojstava materijala
Evo tablice koje uspoređuju svojstva ovih materijala:
| Svojstva | LDPE | PP | najlon 6/6 | acetal | PSU |
| Zatezna snaga (PSI) | 1.400 | 3.800-5.400 | 12.400 | 9.800-10.000 | 10.200 |
| Utjecaj žilavost (j / m³2;) | Bez pauze | 12.5-1.2 | 1.2 | 1.0-1.5 | 1.3 |
| Dielektrična čvrstoća (kV / mm) | 16-28 | 20-28 | 20-30 | 13.8-20 | 15-10 |
| Gustina (g / cm³) | 0.917-0.940 | 0.900-0.910 | 1.130-1.150 | 1.410-1.420 | 1.240-1.250 |
| Maks. Kontinuirana temp. | 212 ° F (100 ° C) | 266 ° F (130 ° C) | 284 ° F (140 ° C) | 221 ° F (105 ° C) | 356 ° F (180 ° C) |
| Toplinska izolacija (w / m · K) | 0.320-0.350 | 0.150-0.210 | 0.250-0.250 | 0.310-0.370 | 0.120-0.260 |
Imajte na umu da aditivi i stabilizatori mogu poboljšati određena svojstva. Na primjer, UV stabilizatori mogu poboljšati najlonske performanse na otvorenom.
Kako odabrati Rivet desne veličine
Opće pravilo
Jednostavan pristup je bazirati promjer zakovite na debljinu tanjira koji se pridružuju. Evo pravila palca:
promjer zakovica = 1/4 × debljina ploče
Ovaj omjer osigurava da je zakov proporcionalna materijalu koji se drži zajedno. Poznat je i kao raspon Grip.
Čimbenici za razmatranje
Iako je opće pravilo dobro polazište, postoje i drugi faktori za gledanje:
Svojstva materijala
Zajednički dizajn
Vrsta zgloba (krug, guza itd.)
Uvjeti učitavanja (smicanje, napetost itd.)
Estetika
Proces montaže
Ovi faktori mogu utjecati na optimalnu veličinu zakovice. U nekim slučajevima ćete možda trebati odstupiti od opće pravila kako biste postigli najbolje rezultate.
Primjeri i proračuni
Pogledajmo nekoliko primjera za ilustraciju procesa veličine.
Primjer 1:
Primjer 2:
Debljina ploče: 10 mm
Promjer zakona = 1/4 × 10 mm = 2,5 mm
Zaokružite do najbliže standardne veličine, npr., 3 mm
Primjer 3:
Debljina ploče: 2 mm (tanke ploče)
Promjer zakovica = 1/4 × 2 mm = 0,5 mm
Povećanje na minimalnu praktičnu veličinu, npr. 1 mm, za jednostavnost ugradnje i čvrstoće
Zapamtite, ovi proračuni daju polazište. Uvijek razmislite o specifičnim zahtjevima vaše aplikacije i izvršiti podešavanja po potrebi.
| Debljina ploče (mm) | Prečnik zakovice (mm) |
| 1-2 | 1 |
| 3-4 | 1-2 |
| 5-8 | 2-3 |
| 9-12 | 3-4 |
| 13-16 | 4-5 |
Zaključak
U ovom vodiču istraživali smo različite zavinske procese za plastične dijelove, uključujući vruće topljenje, vrući zrak i ultrazvučne metode. Razgovarali smo i o različitim tipovima zakona i njihovim specifičnim aplikacijama.
Odabir pravog postupka zakovice i materijala presudni su za osiguranje jakih i izdržljivih spojeva u plastičnim sklopovima. Ispravan odabir može značajno utjecati na dugovječnost i performanse vaših proizvoda.
Sad kad imate ovo znanje, ohrabrujemo vas da primijenite ove uvide u svoje projekte. Čineći ćete, osigurati bolje rezultate i pouzdanije sklopove u vašim nastojanjima proizvodnje. Kontaktirajte nas danas !
