Ve světě plastové výroby stojí design pro výrobu (DFM) pro vstřikování jako základní kámen účinnosti a kvality. Tento komplexní průvodce se ponoří do složitosti DFM a nabízí vhled do svých principů, procesů a osvědčených postupů.
Úvod do designu pro výrobu (DFM)
Co je DFM?
Konstrukce pro výrobní mobilitu (DFM) je proces navrhování produktů k dosažení nejlepších možných výrobních výsledků. Zahrnuje zvážení různých faktorů, které ovlivňují výrobu během fáze návrhu.
DFM umožňuje společnostem včas identifikovat a řešit potenciální problémy. To pomáhá minimalizovat nákladné změny později ve výrobním procesu.
Význam DFM ve výrobě
Implementace principů DFM nabízí několik výhod:
Úspory nákladů : Společnosti mohou řešit obavy z výroby během designu. DFM pomáhá vyhnout se drahým úpravám po řádku.
Vylepšená kvalita : Navrhování s ohledem na výrobu vede k kvalitnějším produktům. Minimalizuje defekty a zajišťuje konzistentní výsledky.
Rychlejší čas na trh : DFM zefektivňuje přechod z designu na výrobu. To umožňuje společnostem přivést produkty na trh rychleji.
Vylepšená spolupráce : DFM podporuje spolupráci mezi týmy designu a výroby. Podporuje sdílené porozumění cílům a omezením.
DFM je použitelná napříč různými průmyslovými odvětvími, například:
Přijetím DFM mohou společnosti v těchto odvětvích optimalizovat své výrobní procesy. Mohou dodávat vysoce kvalitní produkty za nižší náklady.
Fáze procesu DFM
Proces konstrukční výrobní (DFM) v plastovém vstřikování zahrnuje několik klíčových fází. Tyto kroky zajišťují, aby byly produkty optimalizovány pro výrobu od začátku.
Krok analýzy DFM
Fáze 1: Analýza plánů a obav
První fáze DFM začíná u výrobce původního zařízení (OEM) poskytující podrobné plány projektu a dokumentaci smluvnímu výrobci (CM). To zahrnuje všechny relevantní informace o produktu a jeho zamýšleném použití.
CM pak tyto materiály zkontroluje, aby identifikovala jakékoli potenciální problémy s výrobou. Zvažují faktory jako geometrie části, výběr materiálu a tolerance.
Otevřená komunikace mezi OEM a CM je v této fázi zásadní. Pomáhá řešit obavy brzy.
Fáze 2: Simulace DFM
Ve druhé fázi používají inženýři k analýze procesu formování vstřikování pokročilý software pro tok plísní, jako je Sigmasoft. Tyto simulace poskytují cenné poznatky o tom, jak se materiál bude chovat během formování.
Mezi klíčové aspekty hodnocené v simulacích DFM patří:
Spuštěním těchto simulací mohou inženýři předvídat a zabránit potenciálu vady . Mohou optimalizovat design pro nejlepší možné výsledky výroby.
Fáze 3: Prezentace výsledků a doporučení
Po dokončení simulací sestaví CM podrobnou zprávu o výsledcích. Tato zpráva obsahuje konkrétní doporučení k řešení všech problémů zjištěných během analýzy.
Zpráva DFM obvykle zahrnuje:
Výběr materiálu a podmínky plísní
Testované parametry, jako je teplota injekce, tlak a velikost brány
Srovnávací výsledky pro různé varianty designu
Návrhy na prototypování a testování
CM představuje tato zjištění OEM spolu s jejich navrhovanými řešeními. Pracují společně na zdokonalení návrhu optimální výrobní mobility.
Fáze 4: Prototypování, testování a dokončení
V závěrečné fázi DFM se zaostření posune na ověření optimalizovaného designu prostřednictvím fyzických prototypů. Techniky 3D tisku a výroby aditiv se často používají k rychlému vytváření těchto prototypů.
Prototypy podléhají dalším testování a simulacím, aby zajistily, že splňují všechny požadavky. Jakékoli nezbytné úpravy jsou prováděny na základě těchto výsledků.
Jakmile je návrh dokončen a schválen, přesune se do produkce v plném měřítku. Proces DFM pomáhá zajistit hladký přechod z návrh na výrobu.
Klíčové úvahy v DFM pro injekční lisování
Při použití návrhu principů výroby (DFM) na formování plastu je třeba vzít v úvahu několik klíčových faktorů. Patří mezi ně výběr materiálu, tloušťka stěny, tok plísní, úhly ponoru, smrštění a podříznutí.
Výběr materiálu
Výběr správného materiálu je zásadní pro úspěšné lisování vstřikování. Běžně se používá několik plastů, z nichž každá nabízí různé vlastnosti, které ovlivňují proces návrhu.
Mezi nejčastěji používané materiály patří:
ABS : Známý pro svou houževnatost a nárazovou odolnost. Dozvědět se více o Lisování injekce ABS.
Polypropylen (PP) : Lehký a odolný vůči chemikáliím. Objevte výhody lisování polypropylenu.
Nylon : Vysoká pevnost s dobrým odporem opotřebení. Prozkoumat lisování nylonu.
Polykarbonát (PC) : Transparentní a odolný, často používaný pro čočky
Každý materiál má jedinečné vlastnosti, které ovlivňují to, jak se chová během formování. Například nylon se zmenšuje více než PC a ABS vyžaduje nižší teploty formování. Porozumění těmto vlastnostem je nezbytné pro výběr materiálů, které splňují požadavky na návrh i výrobu. Pro komplexní průvodce výběrem materiálu se podívejte Jaké materiály se používají při vstřikování.
Optimalizace tloušťky stěny
Optimalizace tloušťky stěny zajišťuje rovnoměrně chladné díly a vyhýbají se vadám, jako jsou umyvadlo nebo dutiny . Návrháři musí dodržovat pokyny pro doporučené tloušťky stěny pro různé plasty.
| Materiál | doporučená tloušťka |
| Abs | 1,5 až 4,5 mm |
| Polypropylen (PP) | 0,8 až 3,8 mm |
| Nylon | 2,0 až 3,0 mm |
| Polykarbonát (PC) | 2,5 až 4,0 mm |
Jednotná tloušťka stěny je kritická pro zabránění napětí. V případech, kdy jsou potřebné tenké stěny, lisování tenké stěny . lze použít techniky Tato metoda umožňuje snížení hmotnosti při zachování síly dílu.
Navrhování pro správný tok plísní
Zajištění dobrého toku plísní je dalším klíčovým aspektem DFM. Správný design systému brány a běžce ovlivňuje to, jak roztavený plast vyplňuje formu.
Typy brány : Vyberte si mezi brány Edge Gates , Fan Gates nebo Direct Gates na základě geometrie části a toku materiálu. typy bran pro injekční lisování
Runner Systems : Použijte vyvážené běžecké systémy k zajištění rovnoměrného rozdělení materiálu.
Chlazení plísní : Efektivní chlazení pomáhá udržovat rozměrovou stabilitu a zabraňuje válce.
Chladicí kanály musí být dobře navrženy, aby se zajistilo rovnoměrné rozdělení teploty v celé formě.
Návrh úhlů a povrchové úhly
Úhly ponoru jsou nezbytné pro vysunutí hladké části z formy. Bez správného úhlu se mohou díly přilepit k formě, což způsobuje poškození nebo vady. Další informace naleznete v naší průvodci úhel ponoru v injekčním formování.
Doporučené úhly ponoru se liší v závislosti na textuře materiálu a povrchu. Pro hladké povrchy použijte minimálně 0,5 ° až 1 ° . U texturovaných povrchů to zvyšte na 3 ° na 5 °, abyste se vyhnuli štěpení nebo lepení.
Prevence smršťování a války
Shrinkage a warpage jsou běžné problémy při vstřikování. Navrhování jednotného smršťování přes část snižuje pravděpodobnost těchto problémů. Silnější oblasti se zmenšují více než tenčí, takže je klíčové udržování konzistentní tloušťky stěny. Dozvědět se více o deformace v injekčním formování
Správné žebrování a mory, které mohou také minimalizovat warpage posílením oblastí s vysokým stresem a rovnoměrněji distribucí sil.
Podříznutí a vedlejší akce
Podříznutí přidávají složitost designu formy a mohou komplikovat vyhazování součástí. Kdykoli je to možné, eliminujte podříznutí úpravou geometrie části. Pokud jsou nevyhnutelné podříznutí, boční akce a rozdělená jádra . lze k formování složitých funkcí použít Další informace o jednání s podříznutím naleznete v našem průvodci způsoby, jak dosáhnout podříznutí vstřikování.
Boční akce umožňují snadnější odstranění části posunutím částí formy před vyhazováním, což se vyhýbá potřebě složitých nástrojů.
Úvahy o nástrojích a jejich dopad na DFM
Nástroje hrají významnou roli ve výrobě. Procesy jako elektrodové obrábění a leštění ovlivňují kvalitu a přesnost dílu. Vysoce kvalitní nástroje vede k konzistentnějším dílům, lepším povrchovým povrchům a zkrácení doby cyklu.
Leštění ovlivňuje konečnou část. Vysoce leštěná forma může produkovat lesklé povrchy, zatímco texturované formy poskytují matné povrchové úpravy. S ohledem na tyto faktory během fáze návrhu zajišťuje používání správných procesů nástrojů.
Více informací o procesech a úvahách o formování vstřikování Co je to proces formování injekce.
Kontrolní seznam pro DFM v plastové injekci formování
| DFM Kontrolní seznam Popis | Popis |
| Maximální tlak: plnění | Vyhodnoťte tlak potřebný k vyplnění formy. |
| Maximální tlak: balení | Posoudit tlak použitý ve fázi balení k zajištění konzistence materiálu. |
| Animace vzoru výplně | Vizualizujte, jak roztavený plast teče uvnitř formy. |
| Vstupní tlaková křivka | Monitorujte tlak na vstup materiálu, abyste zajistili správný tok. |
| Odhad upínací síly | Odhadněte sílu potřebnou k udržení uzavření formy během injekce. |
| Změny teploty během plnění | Zkontrolujte změny teploty během plnění, abyste se vyhnuli defektům. |
| Výsledky zmrazené kůže | Analyzujte vnější vrstvu plastu, která ztuhne během chlazení. |
| Rychlost střihu pryskyřice | Změřte rychlost střihu pryskyřice a vyhodnoťte vlastnosti toku. |
| Animace stopovacího toku | Sledujte přední část roztaveného plastu pro identifikaci problémů. |
| Air Traps | Detekujte oblasti, kde by se vzduch mohl uvěznit a způsobit dutiny nebo neúplné části. |
| Teplota odvzdušňování | Zajistěte adekvátní odvzdušnění pro udržení konzistentní teploty v celé formě. |
| Svařovací linie | Identifikujte oblasti, kde se setkávají dvě průtokové fronty, což potenciálně způsobuje slabá místa. |
| Animace stopovací linky svařovací linky | Vizualizujte tvorbu linie svaru, abyste předpovídali, kde může materiál oslabit. |
| PVT graf analýza svarových linek | Pomocí grafu PVT posoudí chování materiálu ve specifických fázích chlazení. |
| Zifalifikace materiálu během chlazení součásti | Monitorujte tuhnutí, aby se zabránilo nerovnoměrnému chlazení a defektům dílů. |
| Značky dřezu | Vyhodnoťte povrchové deprese způsobené nesprávným chlazením nebo nadměrnou tloušťkou. |
| Horká místa | Identifikujte oblasti části, které jsou náchylné k přehřátí během injekce. |
| Prázdnota | Detekujte vnitřní vzduchové kapsy, které by mohly ovlivnit sílu dílu. |
| Silné oblasti části | Zkontrolujte nadměrnou tloušťku, která by mohla způsobit umyvadlo nebo dutiny. |
| Tenké oblasti části | Zajistěte, aby byly tenké části adekvátně vyplněny, aby se zabránilo neúplným dílům. |
| Jednotná tloušťka stěny | Konstrukce rovnoměrné tloušťky stěny pro snížení vad, jako jsou umyvadlo a warpage. |
| Charakteristiky toku materiálu | Zajistěte, aby vybraná pryskyřice to proudila dobře a zvládla dlouhé nebo tenké délky průtoku. |
| Umístění brány | Optimalizujte umístění brány, abyste zabránili předčasnému mrazu brány a umyvadlové značky. |
| Více požadavků na brány | Pokud je to nutné, použijte více bran, abyste zajistili správné plnění složitých geometrií. |
| Impagement brány na oceli | Zajistěte, aby plastové protékaly správně na ocelové povrchy, aby se zabránilo splay. |
| Úhel dílu | Zajistěte přiměřené úhly návrhu, abyste umožnili snadné vysunutí dílu. |
| Uvolnění textury bez štěpení | Zajistěte, aby byl koncept dostatečný k uvolnění texturovaných dílů bez poškození. |
| Tenká ocelová podmínky v nástroji | Vyhodnoťte geometrii části pro sekce, které mohou vytvářet podmínky tenké oceli. |
| Podkopné zjednodušení | Zvažte změny návrhu, které eliminují nebo zjednodušují podříznutí. |
| Krystalizace | Zkontrolujte všechny problémy s krystalizací v materiálu, který může ovlivnit kvalitu dílu. |
| Orientace vláken | Posoudit, jak by orientace vlákna mohla ovlivnit sílu a výkon. |
| Srážení | Vyhodnoťte chování smršťování materiálu, aby se snížila rozměrová změna. |
| Warpage | Posoudit potenciál pro deformaci a jak jej zmírnit úpravami designu. |
Běžné vady při formování plastu řešené DFM
Plastové vstřikování je složitý proces. Zahrnuje mnoho proměnných, které mohou vést k různým vadám v konečném produktu. Většinu těchto problémů však lze zabránit správným návrhem praktik výroby (DFM). Pro komplexní přehled běžných vad můžete odkazovat na náš průvodce Injekční lisovací vady.
Klíčové vady
Flash : Flash se vyskytuje, když přebytek plastu vyniká z dutiny formy, často tam, kde se obě poloviny setkávají. Vytváří tenkou vrstvu extra materiálu, který musí být oříznut. Blikání je způsobeno nedostatečnou silou svorky nebo špatným zarovnáním plísní. Dozvědět se více o Injekční lisovací blesk.
Svařovací čáry : Svařovací čáry se objevují, kde se setkávají dva samostatné toky roztaveného plastu a nepodaří se správně spojit. To vytváří slabá místa, která mohou snížit sílu dílu nebo změnit její vzhled. Další informace naleznete v naší průvodci linie svaru vstřikování.
Značky dřezu : Značky dřezu jsou malé deprese nebo jamky na povrchu části. Vyskytují se, když silnější části dílu chladí pomalejší než tenčí oblasti, což způsobí, že se povrch zhroutí dovnitř. Naučte se, jak zabránit Značka umyvadla v lisování.
Krátké záběry : Krátká výstřel se stane, když se dutina plísní úplně nenaplní roztaveným plastem, což má za následek neúplnou část. To je často způsobeno nízkým vstřikovacím tlakem, nedostatečným proudem materiálu nebo nedostatečnou teplotou formy. Objevte více o Krátký výstřel ve formování injekce.
Popáleniny : Popálení značek jsou tmavé nebo vybledlé oblasti způsobené přehřátím materiálu nebo zachycením vzduchu během injekce. Mohou ovlivnit vzhled i strukturální integrity.
Brittleness : Brittleness odkazuje na části, které se snadno rozbijí nebo se zlomí kvůli nedostatečné síle. Tato vada může pramenit z nesprávného výběru materiálu, špatného chlazení nebo slabého designu součástí.
Delaminace : Delaminace je, když povrch části ukazuje viditelné vrstvy, které se mohou odlupovat. K tomu dochází, když se používají nekompatibilní materiály nebo během injekce bude v pryskyřici zachycena vlhkost v pryskyřici.
Jetting : Jetting se stane, když plast protéká příliš rychle do dutiny formy a vytvoří hadí podobný vzorec, který narušuje vzhled části a snižuje jeho sílu. Dozvědět se více o tryskání v injekčním formování.
Voids, Spay, bubliny a puchýře : Voids jsou vzduchové kapsy, které se tvoří uvnitř části. Spay odkazuje na pruhy způsobené vlhkostí v materiálu. Bubliny a puchýře se vyskytují, když zachycený vzduch nedokáže uniknout formě, což zhoršuje sílu a vzhled části. Další informace o mezerách najdete v našem článku Vakuové dutiny.
Omezení deformace a průtoku : K deformaci je výsledky z nerovnoměrného chlazení, což způsobí, že se část ohýbá nebo zkroubí. Čáry průtoku jsou viditelné pruhy nebo vlny na povrchu části, obvykle způsobené nepravidelnými vzory toku během injekce. Dozvědět se více o deformace v injekčním formování a vada průtokových vedení při lisování vstřikování.
Řešení prostřednictvím DFM
K vyřešení těchto vad nabízí DFM (design pro výrobu) cílené úpravy pro návrhy součástí a plísní. Zde je některá běžná řešení:
Úpravy návrhu části : Upravte tloušťku stěny, abyste zajistili rovnoměrné chlazení. Přidejte žebra nebo kufry, abyste posílili oblasti vysokých stresu a zabránili deformaci.
Optimalizace návrhu plísní : Zajistěte správné umístění a velikost brány, abyste odstranili linky a dutiny. Navrhujte chladicí kanály pro udržení jednotné teploty. Dozvědět se více o Design plísní.
Kontrola injekčního tlaku : Regulujte vstřikovací tlak, abyste zabránili krátkým výstřelům a záblesku. Zajištění správného tlaku pomáhá plně vyplňovat dutinu formy bez přeplnění.
Úpravy doby chlazení : Doba chlazení jemno, aby se zabránilo deformaci, umyvadlové značky a nekonzistentním tuhnutí. Rychlejší doby chlazení v silnějších oblastech snižují pravděpodobnost smrštění.
Výběr materiálu : Vyberte materiály s vhodnými rychlostmi smrštění a tepelnými vlastnostmi pro návrh součásti. Volba materiálu ovlivňuje vše od svarových linií až po celkovou sílu. Jaké materiály se používají při vstřikování
Provedením těchto úprav prostřednictvím DFM mohou výrobci drasticky snížit nebo dokonce eliminovat tyto běžné defekty vstřikování.
Pokyny pro návrh pro běžné funkce při formování injekce
Při navrhování dílů pro plastové vstřikování je zásadní zvážit výrobu různých funkcí. Zde je několik pokynů pro navrhování společných prvků způsobem, který optimalizuje výrobu a minimalizuje vady. Komplexní přehled naleznete v našem průvodci Jaké jsou pokyny pro návrh pro lisování injekce.
1. šéfy
Šéfové jsou zvýšené rysy, které slouží jako body připoutání nebo strukturální podpěry. Často se používají pro šrouby, kolíky nebo jiné spojovací prvky.
Klíčové pokyny pro navrhování šéfů:
Přidejte poloměr na základně, velikosti mezi 25-50% tloušťky stěny.
Omezte výšku na nejvýše 3násobek vnějšího průměru.
Pro snazší vyhazování použijte úhel ponoru 0,5 ° až 1 ° na vnější straně.
Připojte šéfa k sousední stěně pomocí spojovacího žebra pro přidanou sílu.
Vyhledejte více šéfů, které nejsou blíže než dvojnásobek tloušťky stěny.
2. žebra
Žebra jsou tenká, svislá stěny, které zvyšují tuhost části, aniž by přidaly významnou hmotu. Obvykle se používají k posílení plochých povrchů nebo dlouhých rozpětí.
Tipy pro návrh pro žebra:
Udržujte tloušťku menší než 60% hlavní stěny, abyste se vyhnuli umyvadlovým značkám.
Omezte výšku na 3násobek tloušťky stability.
Přidejte poloměr na základně, 25-50% tloušťky, aby se snížila koncentrace napětí.
Pro snadné odstranění dílu použijte úhel ponoru nejméně 0,5 ° na stranu.
3. rohy
Ostré rohy jsou koncentrátory napětí, které mohou vést k selhání součásti. Během injekce také ztěžují plynulé proudění plastu.
Chcete -li se těmto problémům vyhnout:
Přidejte poloměr do všech rohů dovnitř a ven.
Udělejte vnitřní poloměr nejméně 50% tloušťky stěny.
Připojte vnější poloměr s vnitřním poloměrem a tloušťkou stěny.
4. Kontační úhly
Úhly ponoru jsou mírné zuření přidané ke svislým stěnám, kolíkům a žebrům. Pomáhají dílu uvolnit čistě z formy bez nalepení nebo deformace. Další informace naleznete v naší průvodci úhel ponoru v injekčním formování.
Množství potřebného návrhu závisí na několika faktorech:
Typ pryskyřice: Materiály s vyšší rychlostí smršťování vyžadují více konceptu.
Textura: Hrubší povrchy potřebují zvýšený tah, aby se zabránilo tažení.
Hloubka: Vyšší prvky obecně vyžadují více konceptu pro čisté vyhazování.
Obecně platí, že pro hladké povrchy a 2-3 ° pro texturu použijte minimální úhel ponoru 1 °. Konkrétní doporučení na základě vašeho návrhu konzultujte se svým formovacím partnerem.
5. Vyhazovací kolíky
Vyhazovací kolíky se používají k vytlačení hotové části z dutiny formy. Jejich velikost, tvar a umístění mohou ovlivnit vzhled a integritu části. Dozvědět se více o Vyhazovací kolíky v injekční liště.
Mějte na paměti tyto body:
Kdykoli je to možné, umístěte kolíky na nekosmetické povrchy.
Vyvarujte se nakládání kolíků na tenké nebo křehké rysy, které by mohly být poškozeny během vyhazování.
K distribuci vyhazovací síly použijte dostatečně velký kolík, aniž byste zanechali viditelnou značku.
Zvažte alternativní metody vyhazování, jako jsou destičky striptér, pro části s komplexní geometrií.
6. Gates
Brány jsou otvory, kterými roztavený plast vstupuje do dutiny formy. Správný návrh brány je nezbytný pro dosažení úplného, vyváženého plnění a minimalizace vizuálních vad. Další informace naleznete v naší průvodci typy bran pro injekční lisování.
Některé klíčové úvahy:
Vyberte typ brány (např. Tab, tunel, horký tip), který vyhovuje geometrii části a pryskyřice.
Velikost brány, která umožňuje dostatečný tok, aniž by způsobil tryskání nebo nadměrný střih.
Vyhledejte brány a podporujte rovnoměrné plnění a balení dutiny.
Umístěte brány od povrchů vzhledu nebo silné části náchylné k dřezům a dutinám.
7. otvory
Otvory v injekčních lisovaných částech jsou vytvářeny pomocí jádrových kolíků ve formě. Pokud nejsou navrženy správně, mohou být otvory deformovány nebo nesprávně velikosti.
Postupujte podle těchto pokynů:
Abyste zabránili zkreslení, použijte rovnoměrnou tloušťku stěny.
Omezit hloubku Slepé otvory na ne více než 2-3krát průměr.
Prostřednictvím otvorů podpořte jádrový kolík na obou koncích, abyste udrželi zarovnání.
Do otvoru přidejte mírný zúžení nebo tah pro snazší odstranění kolíku.
8. Čáry rozdělení
Rozloučené linie jsou švy, kde se dvě poloviny formy spojí. Často jsou viditelné na hotové části a mohou ovlivnit estetiku i funkci. Dozvědět se více o Rozloučení v injekční liště.
Chcete -li minimalizovat dopad řádků rozdělení:
Umístěte je na nekritické povrchy nebo okraje součásti.
Použijte 'Stepped ' Rozdělovací linku pro zlepšení zarovnání a síly.
Přidejte texturu nebo zakřivený profil, abyste zamaskovali vzhled linie.
Zajistěte dostatečný koncept a vůli, abyste zabránili blesku nebo nesouladu na rozdělení.
9. Textura
Texturované povrchy mohou zvýšit vzhled, pocit a funkci lisované části. Vyžadují však také zvláštní úvahy o návrhu a nástrojích.
Mějte na paměti tyto body:
Použijte úhel ponoru alespoň 1-2 °, abyste zabránili inhibici vysunutí textury.
Vyvarujte se náhlých přechodů nebo ostrých okrajů ve vzoru textury.
Zvažte hloubku a mezery textury, abyste zajistili adekvátní tok pryskyřice a vyplňte.
Spolupracujte s vaším výrobcem plísní na výběru textury, kterou lze do nástroje přesně zpracovat nebo leptat.
10. Zmenšení
Všechny plasty se zmenšují, když se vychladnou ve formě, a toto smršťování musí být v části a návrh nástrojů zohledněno. Nerovnoměrné nebo nadměrné smršťování může způsobit deformační značky, umyvadlo a rozměrové nepřesnosti.
Zvládnout smršťování:
Udržujte konzistentní tloušťku stěny v celé části.
Vyvarujte se silných sekcí, které jsou náchylné k dřezům a vnitřním dutinám.
Použijte teplotu formy, která podporuje postupné, jednotné chlazení.
Upravte tlak a čas upravte a kompenzujte smrštění materiálu.
Upravte rozměry nástroje na základě očekávané rychlosti smrštění pryskyřice.
11. Svařovací linky
Svařovací linie se vyskytují, když se během procesu formování setkávají dvě nebo více průtokových front. Mohou se objevit jako viditelné značky na povrchu a mohou představovat slabá místa ve struktuře. Další informace naleznete v naší průvodci linie svaru vstřikování.
Aby se minimalizoval dopad linek svaru, mohou návrháři:
Optimalizujte umístění brány pro kontrolu toku a setkání front taveniny.
Použijte teplotu formy, která udržuje průtokové fronty horké a tekuté, když se sbíhají.
Přidejte průduchy nebo přepadové jamky, abyste odstranili zachycený vzduch a zlepšili fúzi na linii svaru.
Poloměr rohy a okrajů pro podporu lepšího toku a silnějšího svaru.
Zvažte v některých případech použití vyšší teploty taveniny nebo pomalejší rychlosti plnění.
Zatímco linie svaru nelze vždy eliminovat, tyto strategie pomáhají řídit jejich vzhled a účinek na výkon dílu.
Zde je několik dalších tipů a úvah pro navrhování společných prvků v injekčních částech:
Pro šéfy:
Posilujte vysoké nebo štíhlé šéfy s gussety nebo žebra, aby se zabránilo vychýlení nebo zlomení během používání.
Pro šéfy, které budou vsazeny do tepla nebo ultrasonicky svařované, postupujte podle pokynů poskytnutých výrobcem zařízení pro nejlepší výsledky.
Pro žebra:
Prostorná žebra nejméně dvakrát je nominální tloušťka stěny od sebe, aby se zajistilo přiměřené plnění a minimalizovalo umyvadlo na opačném povrchu.
U dlouhých nebo vysokých žeber zvažte přidání průtokových kanálů nebo variací tloušťky pro podporu rovnoměrného plnění a snížení osnovy.
Pro rohy:
Použijte větší poloměr na vnějších rozích ve srovnání s vnitřními rohy, abyste kompenzovali přirozené ztenčení materiálu v těchto oblastech.
U strukturálních nebo zátěžových částí se vyhněte ostrým rohům a rozhodněte se pro postupnější nebo zkosený přechod.
Pro úhly návrhu:
Kromě primárního tahu na stěnách přidejte malé množství tahu (0,25-0,5 °) do vlastností, jako jsou žebra, šéfy a text, které napomáhají vyhazování.
U dílů s vysokým poměrem stran nebo hlubokými tahy zvažte použití vyššího úhlu ponoru nebo začleněním účinku snímku nebo vačky do nástroje.
Pro kolíky vyhazovačů:
K distribuci vyhazovací síly a zabránění zkreslení nebo poškození části použijte více kolíků ve vyváženém rozvržení.
U kulatých nebo válcových částí zvažte použití vyhazovače rukávu nebo striptérské desky namísto kolíků pro plynulejší a rovnoměrnější vyhazování.
Pro brány:
Vyvarujte se umístění bran na rohy nebo okraje části, protože to může vést k koncentracím napětí a problémům s bránou.
U velkých nebo plochých částí zvažte použití brány ventilátoru nebo kombinaci více bran k dosažení vyváženého plnění a minimalizaci osnovy.
Pro díry:
U malých otvorů nebo holčích s těsnými tolerancemi zvažte po formování použití samostatného cvičení nebo operace s výstřihem, abyste zajistili přesnost a konzistenci.
Pro vnitřně navléknuté otvory použijte po formování podprocesovou vložku nebo samovahovací šroub.
Pro rozdělení řádků:
Pokud je to možné, vyvarujte se umisťování linií rozdělení přes kritické rozměry nebo plochy páření.
U částí s vysokým kosmetickým požadavkem zvažte použití nástroje s návrhem 'Shut-Off ' nebo 'Beaseless '.
Pro texturu:
K zajištění rovnoměrného chlazení a smrštění použijte konzistentní hloubku a vzorec textury.
U částí s více texturami nebo kombinací hladkých a texturovaných povrchů použijte postupný přechod nebo fyzickou přestávku k oddělení různých oblastí.
Pro smrštění:
K minimalizaci rozměrových změn a warpage použijte materiál s nižší rychlostí smršťování nebo s vyšším obsahem plniva.
Zvažte použití nástroje s více kovbly s vyváženým běžeckým systémem pro podporu rovnoměrného smršťování a konzistence mezi částmi.
Pro svarové čáry:
Pro zlepšení fúze a síly svařovací linie použijte materiál s indexem toku vyššího taveniny nebo s nižší viskozitou.
Zvažte použití techniky a asistence plynu nebo přetečení k eliminaci nebo přemístění svaru do nekritické oblasti součásti.
Případová studie: Řešení problémů s kvalitou ve výrobě zdravotnických prostředků
Problém: Jetting a špatná jasnost v oknech zdravotnických prostředků
Výrobce zdravotnických prostředků během výroby čelil významným problémům s kvalitou. Zařízení, které je navrženo tak, aby pomohlo léčit kosti pomocí ultrazvuku, mělo průhledné okno , které důsledně selhalo inspekci. Okna vykazovala tryskání a špatnou jasnost, což činí zařízení nevhodné pro lékařské použití.
Hlavní příčinou tohoto problému bylo materiálu substrátu s re-roztřízení a míchání čistou pryskyřicí . Když pryskyřice naplnila formu, teplotní nerovnováha způsobila, že se nějaký materiál znovu roztavil a ovlivnil čistotu okna. Míchání nekompatibilních materiálů během injekce vytvořilo zkreslení, což vedlo k neúspěšným inspekcím.
Řešení prostřednictvím DFM
Výrobce smluv použil design pro zásady výroby (DFM) k řešení těchto problémů s kvalitou. Zde je způsob, jak DFM pomohl vyřešit problém:
Revidovaný návrh a nástroje produktu : Konstrukce byl upraven tak, aby se zabránilo opětovnému ztočení materiálu. Úpravy nástrojů zajistily lepší separaci mezi čirou pryskyřicí a substrátovým materiálem. Tento krok zlepšil tok materiálu a snižoval šanci na třáštění a další vizuální vady.
Použití 3D tisku pro prototypování a testování : Před výrobou v plném měřítku výrobce vytvořil prototypy pomocí 3D tisku . To jim umožnilo otestovat a ověřit změny návrhu, aniž by se zavázaly k nákladným úpravám nástrojů. Nejprve prototypováním mohli vidět, jak změny ovlivnily jasnost a sílu části.
Zavedení kroků ultrazvuku a kroků s přidanou hodnotou : Kromě vylepšení návrhu výrobní proces zahrnoval ultrazvukové svařování . Tento proces byl použit k připojení k různým částem zařízení a zajištění lepší integrity produktu. další kroky s přidanou hodnotou , jako je tisk produktu a další kontroly kvality, aby se zajistila konzistence ve všech jednotkách. Byly zavedeny
Vizualizace problému řešení
| způsobuje | řešení | DFM |
| Jetting v okně | Opětovné zření substrátu, míchání s pryskyřicí | Vylepšené nástroje, oddělení materiálů |
| Špatná jasnost | Míchání materiálů, nerovnováha teploty | Optimalizovaný design a lepší tok materiálu |
| Neúspěšné inspekce produktu | Vizuální vady, slabé vazby | Přidáno ultrazvukové svařování, 3D prototypování |
Závěr
Konstrukce pro výrobu (DFM) je nezbytný při formování plastu. Pomáhá vyhýbat se nákladným vadám a zlepšuje kvalitu produktu tím, že se včas vyřeší problémy. Mezi klíčové strategie patří optimalizace tloušťky stěny, použití správných umístění brány a zajištění hladkého materiálu. Použitím těchto principů DFM mohou výrobci zvýšit efektivitu, snížit výrobní náklady a zajistit konzistentní kvalitu součásti.
Objevte, jak tým MFG může optimalizovat vaše projekty vstřikování. Kontaktujte nás ještě dnes a získejte bezplatnou konzultaci a citát. Pojďme spolupracovat, abychom vaše návrhy oživili, efektivně a nákladově efektivně.
Časté dotazy o DFM pro injekční lištu
Otázka: Jaký je rozdíl mezi DFM a DFA v injekčním formování?
Odpověď: DFM se zaměřuje na optimalizaci návrhu součástí pro proces formování injekce, zatímco DFA zdůrazňuje navrhování dílů pro snadnou sestavu. Cílem DFM je snížit složitost a náklady na výrobu, zatímco DFA zefektivňuje proces montáže.
Otázka: Jak ovlivňuje DFM celkové náklady na výrobní produkt vstřikování?
Odpověď: DFM pomáhá snížit celkové náklady na produkt minimalizací složitosti výroby, snížením využití materiálu a optimalizací procesu vstřikování. To vede k nižším výrobním nákladům, méně vadám a kratším dobami cyklu.
Otázka: Lze principy DFM použít na stávající produkty?
Odpověď: Ano, principy DFM lze aplikovat na stávající produkty pomocí procesu nazývaného 'Optimalizace návrhu.
Otázka: Jak často by měla být analýza DFM prováděna během vývoje produktu?
Odpověď: Analýza DFM by měla být prováděna v průběhu procesu vývoje produktu, od počátečního konceptu po konečný návrh. Provádění pravidelných recenzí DFM pomáhá identifikovat a řešit potenciální problémy včas, což snižuje potřebu nákladných změn později.
Otázka: Jaké jsou nejběžnější problémy související s DFM v injekčním formování?
Odpověď: Mezi běžné problémy DFM patří nekonzistentní tloušťka stěny, nedostatek úhlů, nesprávným umístěním brány a nedostatečné chlazení. Další problémy mohou zahrnovat špatný výběr materiálu, nerovnoměrné smršťování a nadměrné podříznutí nebo složité geometrie.
