En el món de la producció de plàstic, el disseny per a la fabricació (DFM) per a modelat per injecció és una pedra angular de l'eficiència i la qualitat. Aquesta guia completa aprofundeix en les complexitats de DFM, oferint informació sobre els seus principis, processos i bones pràctiques.
Introducció al disseny per a la fabricació (DFM)
Què és DFM?
El disseny per a la fabricació (DFM) és el procés de disseny de productes per aconseguir els millors resultats de fabricació possibles. Es tracta de considerar diversos factors que influeixen en la fabricació durant la fase de disseny.
DFM permet a les empreses identificar i abordar els problemes possibles abans. Això ajuda a minimitzar els canvis costosos més endavant en el procés de producció.
Importància del DFM en la fabricació
La implementació de principis DFM ofereix diversos avantatges:
Estalvi de costos : afrontant les preocupacions de la fabricació durant el disseny, les empreses poden reduir els costos generals de producció. DFM ajuda a evitar modificacions cares.
Millora de qualitat : el disseny tenint en compte la fabricació condueix a productes de més qualitat. Minimitza els defectes i garanteix resultats consistents.
Temps a mercat més ràpid : DFM racionalitza la transició del disseny a la producció. Això permet a les empreses portar productes al mercat més ràpidament.
Col·laboració millorada : DFM promou la col·laboració entre els equips de disseny i fabricació. Fomenta una comprensió compartida dels objectius i les restriccions.
DFM és aplicable a diverses indústries, com ara:
En adoptar DFM, les empreses d’aquests sectors poden optimitzar els seus processos de fabricació. Poden lliurar productes d’alta qualitat a menors costos.
Fases del procés DFM
El procés de disseny per a la fabricació (DFM) en modelat per injecció de plàstic implica diverses fases clau. Aquests passos asseguren que els productes estan optimitzats per fabricar des del primer moment.
Pas d’anàlisi DFM
Fase 1: Anàlisi de plans i preocupacions
La primera fase de DFM comença amb el fabricant d’equips originals (OEM) que proporciona plans de projectes i documentació detallats al fabricant de contractes (CM). Inclou tota la informació rellevant sobre el producte i el seu ús previst.
A continuació, la CM revisa aquests materials per identificar qualsevol problema de fabricació potencial. Consideren factors com Part Geometria, selecció de materials i toleràncies.
La comunicació oberta entre l’OEM i la CM és crucial en aquesta fase. Ajuda a abordar les preocupacions ben aviat.
Fase 2: Simulació DFM
A la segona fase, els enginyers utilitzen programari avançat de simulació de fluxos de motlles com Sigmasoft per analitzar el procés de modelat per injecció. Aquestes simulacions proporcionen una visió valuosa sobre com es comportarà el material durant el modelat.
Els aspectes clau avaluats en simulacions de DFM inclouen:
En executar aquestes simulacions, els enginyers poden predir i prevenir el potencial defectes . Poden optimitzar el disseny per als millors resultats de fabricació possibles.
Fase 3: Presentació de resultats i recomanacions
Després de completar les simulacions, el CM recopila un informe detallat dels resultats. Aquest informe inclou recomanacions específiques per abordar qualsevol problema identificat durant l’anàlisi.
L’informe DFM sol cobrir:
Selecció de materials i condicions de motlle
Paràmetres provats com la temperatura de la injecció, la pressió i la mida de la porta
Resultats comparatius per a diferents variants de disseny
Suggeriments de prototipat i proves
El CM presenta aquestes troballes a l’OEM, juntament amb les seves solucions proposades. Treballen junts per perfeccionar el disseny per a la fabricació òptima.
Fase 4: prototipat, proves i finalització
En la fase final de DFM, el focus es canvia a validar el disseny optimitzat mitjançant prototips físics. Les tècniques d’impressió 3D i de fabricació d’additius s’utilitzen sovint per crear aquests prototips ràpidament.
Els prototips se sotmeten a proves i simulacions posteriors per assegurar -se que compleixen tots els requisits. Els ajustaments necessaris es fan en funció d’aquests resultats.
Un cop finalitzat i aprovat el disseny, es trasllada a la producció a gran escala. El procés DFM ajuda a assegurar una transició fluida Disseny de la fabricació.
Consideracions clau en DFM per modelar la injecció
Quan s'apliquen els principis de disseny per a la fabricació (DFM) per modelar la injecció de plàstic, s'han de tenir en compte diversos factors clau. Aquests inclouen la selecció de materials, el gruix de la paret, el flux de motlles, els angles de la reducció, la contracció i les baixades.
Selecció de material
L’elecció del material adequat és crucial per modelar la injecció amb èxit. S'utilitzen diversos plàstics, cadascun ofereix diferents propietats que afecten el procés de disseny.
Alguns dels materials més utilitzats inclouen:
Cada material té propietats úniques que influeixen en com es comporta durant el modelat. Per exemple, el niló es redueix més que el PC i l’ABS requereix temperatures més baixes de modelat. Comprendre aquestes propietats és essencial per seleccionar materials que compleixin els requisits de disseny i de producció. Per obtenir una guia completa sobre la selecció de materials, consulteu Quins materials s’utilitzen en el modelat per injecció.
Optimització del gruix de la paret
L’optimització del gruix de la paret garanteix que les parts es refreden de manera uniforme i eviten defectes com les marques o els buits del lavabo . Els dissenyadors han de seguir les directrius recomanades de gruix de paret per a diferents plàstics.
| Material | Espessor recomanat |
| ) | 1,5 a 4,5 mm |
| Polipropilè (PP) | De 0,8 a 3,8 mm |
| Niló | De 2,0 a 3,0 mm |
| Policarbonat (PC) | De 2,5 a 4,0 mm |
El gruix de la paret uniforme és fonamental per evitar els punts d’estrès. En els casos en què es necessiten parets primes, de modelat de paret fina . es poden utilitzar tècniques Aquest mètode permet la reducció de pes mantenint la força de la part.
Disseny per a un flux de motlles adequat
Garantir un bon flux de motlles és un altre aspecte clau de la DFM. El disseny adequat del sistema de porta i corredor afecta com el plàstic fos omple el motlle.
Tipus de porta : trieu entre les de vora , portes de les portes o les portes directes basades en la geometria de la part i el flux de material. Tipus de portes per modelar la injecció
Sistemes de corredors : utilitzeu sistemes de corredors equilibrats per assegurar una distribució uniforme del material.
Refredament de motlles : el refredament eficaç ajuda a mantenir l'estabilitat dimensional i prevé la pàgina Warage.
Els canals de refrigeració han d’estar ben dissenyats per garantir una distribució de temperatura uniforme a tot el motlle.
Esborranys angles i acabat superficial
Els angles d’esborranys són essencials per a l’expulsió de parts suaus del motlle. Sense l’angle adequat, les parts poden enganxar -se al motlle, causant danys o defectes. Per obtenir més informació, consulteu la nostra guia sobre Angle d’esborrany en modelat per injecció.
Els angles d’esborrany recomanats varien en funció del material i la textura superficial. Per a superfícies llises, utilitzeu un mínim de 0,5 a 1 ° . Per a superfícies amb textura, augmenteu -ho a 3 ° a 5 ° per evitar que s’enganxi o s’enganxi.
Controlar i prevenció de la pàgina Warage
La contracció i la pàgina de guerra són problemes habituals en el modelat per injecció. El disseny per a la contracció uniforme de la part redueix la probabilitat d’aquests problemes. Les zones més gruixudes es redueixen més que les més primes, de manera que mantenir el gruix de paret consistent és clau. Obteniu més informació sobre Warping en modelat per injecció
adequades Les cartes i les bressoles també poden minimitzar la pàgina de la pàgina, reforçant les zones de gran estrès i distribuint forces de manera més uniforme.
Undercuts i accions laterals
Els subcontractes afegeixen complexitat al disseny del motlle i poden complicar l'expulsió de parts. Sempre que sigui possible, elimineu les baixes ajustant la geometria de la part. Si els baixos són inevitables, accions laterals i nuclis dividits per modelar funcions complexes. es poden utilitzar Per obtenir més informació sobre el tracte amb els subcontractes, consulteu la nostra guia Maneres d’aconseguir subcontractes de modelat per injecció.
Les accions laterals permeten eliminar les parts més fàcils canviant les parts del motlle lateralment abans de l'expulsió, evitant la necessitat d'eines complexes.
Consideracions d’eines i el seu impacte en DFM
Les eines tenen un paper important en la fabricació. Processos com el mecanitzat dels elèctrodes i el polit influeixen en la qualitat i la precisió de la part. Les eines d’alta qualitat condueixen a parts més consistents, a millors acabats superficials i als temps de cicle reduïts.
El polit afecta l’acabat de la part final. Un motlle molt polit pot produir superfícies brillants, mentre que els motlles amb textura proporcionen acabats mat. Tenint en compte aquests factors durant la fase de disseny garanteix que s’utilitzen els processos d’eines adequades.
Per obtenir més informació sobre els processos i consideracions de modelat per injecció, visiteu la nostra guia completa Què és el procés de modelat per injecció.
Llista de comprovació per a DFM en modelat d'injecció de plàstic
| DFM Llista de comprovació | Descripció |
| Pressió màxima: farcit | Avaluar la pressió necessària per omplir el motlle. |
| Pressió màxima: embalatge | Valoreu la pressió utilitzada durant l’etapa d’embalatge per assegurar la consistència del material. |
| Empleneu l'animació del patró | Visualitzeu com flueix el plàstic fos dins del motlle. |
| Corba de pressió d’entrada | Superviseu la pressió a l’entrada del material per assegurar un flux adequat. |
| Estimació de la força de pinça | Estimeu la força necessària per mantenir el motlle tancat durant la injecció. |
| Canvis de temperatura durant el farcit | Comproveu les variacions de temperatura durant el farcit per evitar defectes. |
| Resultats de la pell congelada | Analitzeu la capa exterior del plàstic que es solidifica durant el refredament. |
| Taxa de cisalla de la resina | Mesureu la taxa de cisalla de la resina per avaluar les propietats del flux. |
| Flow Tracer Animation | Feu un seguiment de la part frontal del plàstic fos per identificar problemes. |
| Trampes d'aire | Detectar les zones on l’aire es pot atrapar i provocar buits o parts incompletes. |
| Temperatura de ventilació | Assegureu -vos que es produeixin una ventilació adequada per mantenir la temperatura consistent a tot el motlle. |
| Línies de soldadura | Identifiqueu les zones on es troben dos fronts de flux, causant punts febles. |
| Animació Tracer de la línia de soldadura | Visualitzeu la formació de la línia de soldadura per predir on es pot debilitar el material. |
| Anàlisi del gràfic PVT de les línies de soldadura | Utilitzeu el gràfic PVT per avaluar el comportament del material en etapes específiques de refrigeració. |
| Solidificació del material durant el refredament de les parts | Superviseu la solidificació per evitar el refredament desigual i els defectes de part. |
| Marques de lavabo | Avaluar les depressions superficials causades per un refredament indegut o un gruix excessiu. |
| Punts calents | Identifiqueu les zones de la part propenses a sobreescalfar -se durant la injecció. |
| Buits | Detecteu butxaques internes d’aire que puguin afectar la força de la part. |
| Zones gruixudes de la peça | Comproveu si hi ha un gruix excessiu que pugui causar marques o buits. |
| Zones primes de la peça | Assegureu -vos que les seccions primes s’omplen adequadament per evitar parts incompletes. |
| Gruix de la paret uniforme | Disseny per a un gruix de paret fins i tot per reduir defectes com les marques de lavabo i la pàgina Warpage. |
| Característiques del flux de material | Assegureu -vos que la resina seleccionada flueixi bé i pugui manejar longituds de flux llargues o primes. |
| Ubicació de la porta | Optimitzeu la ubicació de la porta per evitar la congelació prematura i les marques de lavabo. |
| Requisits de la porta múltiple | Utilitzeu múltiples portes si és necessari per assegurar el farciment adequat de les geometries complexes. |
| Afectació de la porta a l'acer | Assegureu -vos que el plàstic flueix correctament sobre les superfícies d’acer per evitar la reproducció. |
| Angle de l'esborrany de part | Assegureu -vos que els angles adequats per a esborranys permetin una expulsió de part fàcil. |
| Alliberament de textures sense escorcollar | Assegureu -vos que el projecte és suficient per alliberar parts amb textures sense danys. |
| Condicions d’acer primes a l’eina | Avaluar la geometria de la part per a seccions que poden crear condicions d’acer primes. |
| Simplificació baixa | Penseu en els canvis de disseny per eliminar o simplificar les baixes. |
| Cristal·lització | Comproveu si hi ha problemes de cristal·lització del material que pugui afectar la qualitat de la part. |
| Orientació de fibres | Valoreu com l’orientació de la fibra pot afectar la força i el rendiment de les parts. |
| Encongir | Avaluar el comportament de contracció del material per reduir la variació dimensional. |
| Deformació de deformació | Valoreu el potencial de deformació i com mitigar -lo amb ajustaments de disseny. |
Defectes comuns en el modelat d'injecció de plàstic resolt per DFM
El modelat per injecció de plàstic és un procés complex. Implica moltes variables que poden comportar diversos defectes del producte final. Tanmateix, la majoria d’aquests problemes es poden prevenir mitjançant un disseny adequat per a les pràctiques de fabricació (DFM). Per obtenir una visió general completa dels defectes comuns, podeu fer referència a la nostra guia sobre defectes de modelat per injecció.
Defectes clau
Flash : Flash es produeix quan es produeixen un excés de plàstic fora de la cavitat del motlle, sovint on es troben les dues meitats. Crea una fina capa de material addicional que s’ha de retallar. El parpelleig és causat per una força de pinça insuficient o una mala alineació de motlles. Obteniu més informació sobre Flash de modelat per injecció.
Línies de soldadura : apareixen línies de soldadura on es reuneixen dos fluxos separats de plàstic fos i no es fusionen correctament. Això crea punts febles, cosa que pot reduir la força de part o alterar la seva aparença. Per obtenir més informació, consulteu la nostra guia sobre Línia de soldadura de modelat per injecció.
Marques de lavabo : les marques del lavabo són petites depressions o escorcolls a la superfície d’una part. Es produeixen quan les seccions més gruixudes de la part es frescen més lent que les zones més primes, fent que la superfície s’esfondrés cap a l’interior. Apreneu a prevenir Marca de pica en el modelat per injecció.
Shots curts : es produeix un tret curt quan la cavitat del motlle no s’omple completament de plàstic fos, donant lloc a una part incompleta. Això es deu sovint a una baixa pressió d’injecció, un flux de material inadequat o una temperatura insuficient del motlle. Descobreix més sobre tir curt en modelat per injecció.
Marques de cremada : les marques de cremades són zones fosques o descolorides causades per la sobreescalfament del material o l’atrapament d’aire durant la injecció. Poden afectar tant l’aspecte com la integritat estructural de la part.
Brittleness : Brittleness es refereix a parts que es trenquen o es trenquen fàcilment a causa de la força insuficient. Aquest defecte pot derivar en una selecció de materials inadequats, un refredament deficient o un disseny de peces dèbils.
Delaminació : la delaminació és quan la superfície d'una part mostra capes visibles que es poden desviar. Això es produeix quan s’utilitzen materials incompatibles o la humitat queda atrapada a la resina durant la injecció.
Jetting : el avió es produeix quan el plàstic flueix massa ràpidament a la cavitat del motlle, creant un patró semblant a la serp que distorsiona l’aspecte de la part i redueix la seva força. Obteniu més informació sobre Jetting en modelat per injecció.
Voids, Splay, Bubbles i Blistering : Els buits són les butxaques d’aire que es formen dins de la peça. Splay es refereix a ratlles causades per la humitat del material. Les bombolles i les butllofes es produeixen quan l’aire atrapat no s’escapa del motlle, comprometent la força i l’aspecte de la part. Per obtenir més informació sobre els buits, consulteu el nostre article sobre buits de buit.
Línies d’ordenació i flux : Warping resulta d’un refredament desigual, fent que la part es doblegui o es torci. Les línies de flux són ratlles o ones visibles a la superfície de la part, generalment causades per patrons de flux irregulars durant la injecció. Obteniu més informació sobre Warping en modelat per injecció i Línies de flux defecte en el modelat per injecció.
Solucions mitjançant DFM
Per resoldre aquests defectes, DFM (disseny per a la fabricació) ofereix ajustaments dirigits a dissenys de parts i motlles. A continuació, es mostren algunes solucions comunes:
Ajustaments de disseny de peces : modifiqueu el gruix de la paret per assegurar un refredament uniforme. Afegiu les costelles o les molèsties per reforçar les zones d’estrès i evitar que s’enfilin.
Optimització del disseny de motlles : assegureu la mida i la mida de la porta adequades per eliminar les línies de soldadura i els buits. Dissenyar canals de refrigeració per mantenir la temperatura uniforme. Obteniu més informació sobre disseny de motlles.
Control de la pressió de la injecció : regula la pressió d’injecció per evitar trets curts i flash. Garantir la pressió adequada ajuda a omplir plenament la cavitat del motlle sense fer excursions.
Ajustaments de temps de refrigeració : temps de refrigeració de sintonia per evitar la deformació, les marques de lavabo i la solidificació inconsistent. Els temps de refrigeració més ràpids en zones més gruixudes redueixen la probabilitat de contracció.
Selecció de materials : Trieu materials amb taxes de contracció adequades i propietats tèrmiques per al disseny de peces. L’elecció del material afecta tot, des de línies de soldadura fins a força general. Quins materials s’utilitzen en el modelat per injecció
Fent aquests ajustaments mitjançant DFM, els fabricants poden reduir dràsticament o fins i tot eliminar aquests defectes comuns de modelat per injecció.
Directrius de disseny per a característiques comunes en modelat per injecció
Quan es dissenya peces per modelar la injecció de plàstic, és crucial considerar la fabricació de diverses característiques. A continuació, es mostren algunes directrius per dissenyar elements comuns de manera que optimitzi la producció i minimitzi els defectes. Per obtenir una visió general completa, consulteu la nostra guia sobre Quines són les directrius de disseny per modelar la injecció.
1. Caps
Els caps són característiques plantejades que serveixen de punts d’afecció o suports estructurals. Sovint s’utilitzen per a cargols, pins o altres fixadors.
Directrius clau per dissenyar caps:
Afegiu un radi a la base, de mida entre el 25-50% del gruix de la paret.
Limiteu l'alçada a no més de 3 vegades el diàmetre exterior.
Utilitzeu un angle d’esborrany de 0,5 ° a 1 ° a l’exterior per a una expulsió més fàcil.
Fixeu el cap a una paret contigua mitjançant una costella de connexió per obtenir una resistència afegida.
Localitzeu diversos caps no més a prop del doble del gruix de la paret.
2 costelles
Les costelles són parets verticals primes que augmenten la rigidesa d’una part sense afegir massa important. S’utilitzen habitualment per reforçar superfícies planes o llargs.
Consells de disseny per a costelles:
Mantingueu el gruix inferior al 60% de la paret principal per evitar marques de lavabo.
Limiteu l’alçada a 3 vegades el gruix d’estabilitat.
Afegiu un radi a la base, un 25-50% del gruix, per reduir la concentració d’estrès.
Utilitzeu un angle d’esborrany d’almenys 0,5 ° per costat per a l’eliminació de la part fàcil.
3. Corners
Les cantonades afilades són concentradors d’estrès que poden provocar un fracàs de la part. També dificulten el flux de plàstic sense problemes durant la injecció.
Per evitar aquests problemes:
Afegiu un radi a tots els racons, per dins i per fora.
Feu que el radi interior almenys el 50% del gruix de la paret.
Relaciona el radi exterior amb el radi interior més el gruix de la paret.
4. Angles d’esborrany
Els angles d’esborrany són lleus tops afegits a parets verticals, pins i costelles. Ajuden la part a alliberar -se net del motlle sense enganxar ni deformar. Per obtenir més informació, consulteu la nostra guia sobre Angle d’esborrany en modelat per injecció.
La quantitat d’esborrany necessària depèn de diversos factors:
Tipus de resina: els materials amb taxes de contracció més elevades requereixen més esborrany.
Textura: Les superfícies més rugoses necessiten un augment del projecte per evitar marques d’arrossegament.
Profunditat: les funcions més altes generalment requereixen més esborrany per a l'expulsió neta.
Com a regla general, utilitzeu un angle mínim d’esborrany d’1 ° per a superfícies llises i 2-3 ° per a les texturades. Consulteu amb el vostre soci de modelat per obtenir recomanacions específiques en funció del vostre disseny.
5. Pins d’exjectors
Els pins d’expulsió s’utilitzen per empènyer la part acabada de la cavitat del motlle. La seva mida, forma i ubicació poden afectar l’aspecte i la integritat de la part. Obteniu més informació sobre Pins d'expulsió en modelat per injecció.
Tingueu en compte aquests punts:
Col·loqueu els pins a les superfícies no cosmètiques sempre que sigui possible.
Eviteu posar pins en característiques primes o fràgils que es podrien danyar durant l'expulsió.
Utilitzeu un passador prou gran per distribuir la força d’expulsió sense deixar una marca visible.
Considereu mètodes d’expulsió alternatius, com ara plaques de stripper, per a parts amb geometria complexa.
6. Gates
Les portes són les obertures a través de les quals el plàstic fos entra a la cavitat del motlle. El disseny adequat de la porta és essencial per aconseguir un farcit complet i equilibrat i minimitzar els defectes visuals. Per obtenir més informació, consulteu la nostra guia sobre Tipus de portes per modelar la injecció.
Algunes consideracions clau:
Seleccioneu un tipus de porta (per exemple, pestanya, túnel, punta calenta) que s’adapti a la geometria i a la resina de la part.
Mida la porta per permetre un flux adequat sense causar el raig ni la cisalla excessiva.
Localitzeu les portes per promoure el farciment i l’embalatge de la cavitat.
Col·loqueu les portes de les superfícies d’aspecte o de les seccions gruixudes propenses a la pica i els buits.
7. Forats
Els forats en les parts modelat per injecció es creen mitjançant pins de nucli del motlle. Si no estan dissenyats correctament, els forats es poden deformar o de mida inadequada.
Seguiu aquestes directrius:
Utilitzeu un gruix de paret uniforme al voltant del forat per evitar la distorsió.
Limitar la profunditat de Forats cecs a no més de 2-3 vegades el diàmetre.
Per als forats, recolzeu el passador principal als dos extrems per mantenir l’alineació.
Afegiu una lleugera cònica o esborrany al forat per a la seva eliminació més fàcil del passador.
8. Línies de separació
Les línies de separació són les costures on s’uneixen les dues meitats del motlle. Sovint són visibles a la part acabada i poden afectar tant l’estètica com la funció. Obteniu més informació sobre Línia de separació en modelat per injecció.
Per minimitzar l’impacte de les línies de separació:
Situeu-les en superfícies o vores no crítiques de la part.
Utilitzeu una línia de separació 'Stepped ' per millorar l'alineació i la força.
Afegiu textura o un perfil corbat per dissimular l’aspecte de la línia.
Assegureu -vos que un projecte i un desplegament adequats per evitar el flash o el desajust a la línia de separació.
9. Textura
Les superfícies amb textura poden millorar l’aspecte, la sensació i la funció d’una part modelada. Tot i això, també requereixen consideracions especials en el disseny i les eines.
Tingueu en compte aquests punts:
Utilitzeu un angle d'esborrany d'almenys 1-2 ° per evitar que la textura inhibeixi l'expulsió de parts.
Eviteu transicions brusques o vores afilades en el patró de textura.
Considereu la profunditat i l'espai de la textura per assegurar un flux de resina adequat i omplert.
Treballeu amb el vostre fabricant de motlles per seleccionar una textura que es pugui mecanitzar o gravar amb precisió a l'eina.
10. Controlar
Tots els plàstics es redueixen a mesura que es refreden en el motlle i cal tenir en compte aquesta contracció a la peça i al disseny de les eines. La contracció desigual o excessiva pot causar deformació, marques de lavabo i inexactituds dimensionals.
Per gestionar la contracció:
Mantingueu un gruix de paret consistent a tota la part.
Eviteu seccions gruixudes propenses a lavabo i els buits interns.
Utilitzeu una temperatura del motlle que afavoreixi un refredament uniforme gradual.
Ajusteu la pressió i el temps d’embalatge per compensar la contracció del material.
Modifiqueu les dimensions de l’eina en funció de la taxa de contracció prevista de la resina.
11. Línies de soldadura
Les línies de soldadura es produeixen quan dos o més fronts de flux es troben i es fusionen durant el procés de modelat. Poden aparèixer com a marques visibles a la superfície i poden representar punts febles en l'estructura. Per obtenir més informació, consulteu la nostra guia sobre Línia de soldadura de modelat per injecció.
Per minimitzar l’impacte de les línies de soldadura, els dissenyadors poden:
Optimitzeu les ubicacions de la porta per controlar el flux i la reunió dels fronts de fusió.
Utilitzeu una temperatura de motlle que mantingui els fronts de flux calents i líquids a mesura que convergeixen.
Afegiu les obertures o els pous de desbordament per eliminar l’aire atrapat i millorar la fusió a la línia de soldadura.
Radi de les cantonades i les vores per promoure un millor flux i una soldadura més forta.
Considereu l’ús d’una temperatura de fusió més elevada o una taxa d’ompliment més lenta en alguns casos.
Si bé les línies de soldadura no sempre es poden eliminar, aquestes estratègies ajuden a gestionar la seva aparença i efecte sobre el rendiment de les parts.
A continuació, es mostren alguns consells i consideracions addicionals per dissenyar funcions comunes en parts modelada per injecció:
Per als caps:
Reforeu els caps alts o esvelts amb brots o costelles per evitar la desviació o el trencament durant l’ús.
Per als caps que seran ben soldades de calor o amb ultrasons, seguiu les directrius proporcionades pel fabricant d’equips per obtenir els millors resultats.
Per a costelles:
Les costelles espacials almenys dues vegades el gruix de la paret nominal a part per assegurar un farcit adequat i minimitzar les marques del lavabo a la superfície oposada.
Per a les costelles llargues o altes, considereu afegir canals de flux o variacions de gruix per promoure fins i tot el farcit i reduir l’ordit.
Per a les cantonades:
Utilitzeu un radi més gran a les cantonades exteriors en comparació amb les cantonades interiors per compensar l’aprimament natural del material en aquestes zones.
Per a parts estructurals o de càrrega, eviteu les cantonades afilades del tot i opteu per una transició més gradual o xamejada.
Per a angles d’esborrany:
A més de l’esborrany primari de les parets, afegiu una petita quantitat d’esborrany (0,25-0,5 °) a funcions com costelles, caps i text per ajudar a l’expulsió.
Per a parts amb una proporció d’aspecte elevada o sortejos profunds, considereu l’ús d’un angle d’esborrany més alt o incorporar una acció de diapositiva o CAM a l’eina.
Per a pins d’expulsió:
Utilitzeu diversos pins en un disseny equilibrat per distribuir la força d’expulsió i evitar la distorsió o dany a la part.
Per a parts rodones o cilíndriques, considereu utilitzar un expulsor de màniga o una placa de stripper en lloc de pins per a una expulsió més suau i uniforme.
Per a portes:
Eviteu col·locar portes a les cantonades o a les vores de la part, ja que això pot provocar concentracions d’estrès i problemes de vestigi de porta.
Per a parts grans o planes, considereu l’ús d’una porta del ventilador o una combinació de múltiples portes per aconseguir un farcit equilibrat i minimitzar l’ordit.
Per a forats:
Per a forats petits o aquells amb toleràncies estretes, considereu l’ús d’un funcionament de perforació o ream separat després de modelar per garantir la precisió i la consistència.
Per als forats de roscat intern, utilitzeu una inserció roscada o un cargol autònom per crear els fils després de modelar-se.
Per a línies de separació:
Eviteu col·locar línies de separació a les dimensions crítiques o a les superfícies d’aparellament sempre que sigui possible.
Per a parts amb un requeriment cosmètic elevat, considereu l’ús d’una eina amb un disseny de línia de separació 'tancament ' o 'perfeccionat '.
Per a la textura:
Utilitzeu una profunditat i un patró de textura consistents a la part per assegurar el refredament i la contracció uniformes.
Per a parts amb múltiples textures o una combinació de superfícies suaus i texturades, utilitzeu una transició gradual o una pausa física per separar les diferents àrees.
Per a la contracció:
Utilitzeu un material amb una taxa de contracció més baixa o un contingut de farciment més elevat per minimitzar els canvis dimensionals i la pàgina Warage.
Penseu en utilitzar una eina multi-cavitat amb un sistema de corredor equilibrat per promoure fins i tot la contracció i la consistència entre les parts.
Per a línies de soldadura:
Utilitzeu un material amb un índex de flux de fusió més elevat o una viscositat inferior per millorar la fusió i la força de la línia de soldadura.
Penseu en utilitzar una tècnica de gas-assistència o desbordament per eliminar o traslladar la línia de soldadura a una àrea no crítica de la part.
Estudi de cas: resoldre problemes de qualitat en la fabricació de dispositius mèdics
Problema: Jetting i mala claredat a les finestres del dispositiu mèdic
Un fabricant de dispositius mèdics va afrontar problemes importants de qualitat durant la producció. El dispositiu, dissenyat per ajudar a curar els ossos amb ultrasons, tenia una finestra transparent que va fallar constantment la inspecció. Les finestres mostraven un raig i una mala claredat, fent que el dispositiu no sigui adequat per a ús mèdic.
La causa principal d’aquest problema va ser de materials de substrat i la barreja amb la la reeliminació resina clara . A mesura que la resina omplia el motlle, el desequilibri de la temperatura va fer que algun material es fixés i afectés la claredat de la finestra. La barreja de materials incompatibles durant la injecció va crear distorsions, provocant inspeccions fallides.
Solució mitjançant DFM
El fabricant de contractes va utilitzar els principis de disseny per a la fabricació (DFM) per solucionar aquests problemes de qualitat. A continuació, es mostra com DFM va ajudar a solucionar el problema:
Disseny i eines de producte revisades : el disseny es va ajustar per evitar que es reelinin els materials. Les modificacions de l’eina van garantir una millor separació entre la resina clara i el material del substrat. Aquest pas va millorar el flux de materials, reduint la possibilitat de reacció i altres defectes visuals.
Utilització d’impressió 3D per a prototips i proves : abans de la producció a escala completa, el fabricant va crear prototips mitjançant la impressió 3D . Això els va permetre provar i validar els canvis de disseny sense comprometre’s a ajustaments costosos d’eines. Primer prototipat, van poder veure com els canvis afectaven la claredat i la força de la part.
Introducció de soldadura per ultrasons i passos de valor afegit : a més de les millores del disseny, el procés de fabricació va incorporar soldadura ultrasònica . Aquest procés es va utilitzar per unir -se a diferents parts del dispositiu, garantint una millor integritat del producte. Es van introduir altres passos de valor afegit com la impressió de productes i les comprovacions de qualitat addicionals per assegurar la coherència a totes les unitats.
Visualització del
| problema de la solució | Causa | Solució DFM |
| Jetting a la finestra | Material de substrat Re-Melting, barrejant amb resina | Eines millorades, separació de materials |
| Mala claredat | Barreja de materials, desequilibri de la temperatura | Disseny optimitzat i millor flux de material |
| Inspeccions de productes fallades | Defectes visuals, enllaços febles | Soldadura ultrasònica afegida, prototipat 3D |
Conclusió
El disseny per a la fabricació (DFM) és essencial en el modelat per injecció de plàstic. Ajuda a evitar defectes costosos i millora la qualitat del producte abordant els problemes abans d’hora. Les estratègies clau inclouen optimitzar el gruix de la paret, utilitzar ubicacions adequades de la porta i assegurar un flux de material suau. Aplicant aquests principis DFM, els fabricants poden millorar l'eficiència, reduir els costos de producció i assegurar la qualitat de les parts consistents.
Descobriu com Team MFG pot optimitzar els vostres projectes de modelat per injecció. Poseu -vos en contacte amb nosaltres avui per obtenir una consulta i pressupost gratuïts. Col·laborem per donar vida als vostres dissenys de manera eficaç i eficaç.
Preguntes freqüents sobre DFM per modelar per injecció
P: Quina diferència hi ha entre DFM i DFA en modelat per injecció?
R: DFM se centra a optimitzar el disseny de peces per al procés de modelat per injecció, mentre que DFA posa l’accent en dissenyar peces per a un muntatge fàcil. DFM pretén reduir la complexitat i el cost de fabricació, mentre que DFA racionalitza el procés de muntatge.
P: Com afecta la DFM al cost global d’un producte modelat per injecció?
R: DFM ajuda a reduir el cost global del producte minimitzant la complexitat de fabricació, reduint l’ús de materials i l’optimització del procés d’emmotllament per injecció. Això comporta menors costos de producció, menys defectes i temps de cicle més curts.
P: Es poden aplicar els principis DFM als productes existents?
R: Sí, els principis DFM es poden aplicar als productes existents mitjançant un procés anomenat 'Optimització del disseny. ' Això consisteix a analitzar el disseny actual, identificar àrees de millora i fer modificacions per millorar la fabricació.
P: Amb quina freqüència s’ha de realitzar una anàlisi DFM durant el desenvolupament del producte?
R: L’anàlisi DFM s’ha de realitzar durant tot el procés de desenvolupament de productes, des del concepte inicial fins al disseny final. Realitzar revisions periòdiques de DFM ajuda a identificar i abordar els problemes potencials precoçment, reduint la necessitat de canvis costosos després.
P: Quins són els problemes més comuns relacionats amb la DFM en el modelat per injecció?
R: Els problemes comuns de DFM inclouen un gruix inconsistent de la paret, falta d’angles d’esborranys, ubicacions de portes inadequades i un refredament inadequat. Altres qüestions poden implicar una selecció de materials deficient, una contracció desigual i una subconnexió excessiva o geometries complexes.
