प्लास्टिक उत्पाद हर जगह हैं, लेकिन उन्हें डिजाइन करना सरल नहीं है। इंजीनियर कैसे शक्ति, लागत और उत्पादन दक्षता को संतुलित करते हैं? यह लेख प्लास्टिक उत्पादों के संरचनात्मक डिजाइन के पीछे की जटिलताओं को उजागर करेगा। आप प्रमुख कारक सीखेंगे, जैसे दीवार की मोटाई, मजबूत पसलियों को मजबूत करना, और बहुत कुछ, जो टिकाऊ, लागत प्रभावी प्लास्टिक भागों को बनाते हैं।
प्लास्टिक सामग्री अद्वितीय गुण और बहुमुखी आकार देने वाले विकल्प प्रदान करती है, उन्हें पारंपरिक इंजीनियरिंग सामग्री जैसे स्टील, तांबा, एल्यूमीनियम और लकड़ी से अलग सेट करती है। सामग्री संरचना और फॉर्मेबिलिटी का यह विशिष्ट संयोजन प्लास्टिक को उनके समकक्षों की तुलना में डिजाइन लचीलेपन की एक उच्च डिग्री देता है।
प्लास्टिक सामग्री की विविध रेंज, प्रत्येक अपने विशिष्ट गुणों के साथ, डिजाइनरों को उत्पाद की आवश्यकताओं के अनुसार अपनी पसंद को दर्जी करने की अनुमति देता है। यह किस्म, प्लास्टिक को जटिल आकृतियों में ढालने की क्षमता के साथ मिलकर, जटिल ज्यामितीय और कार्यात्मक विशेषताओं के निर्माण को सक्षम बनाती है जो अन्य सामग्रियों के साथ चुनौतीपूर्ण या अव्यावहारिक होगी।
प्लास्टिक के लाभों का लाभ उठाने और इष्टतम संरचनात्मक डिजाइन सुनिश्चित करने के लिए, एक व्यवस्थित दृष्टिकोण का पालन करना आवश्यक है। प्लास्टिक भाग डिजाइन के लिए सामान्य प्रक्रिया में कई प्रमुख चरण शामिल हैं:
उत्पाद की कार्यात्मक आवश्यकताओं और उपस्थिति का निर्धारण करें:
उत्पाद के इच्छित उपयोग और आवश्यक कार्यों की पहचान करें
वांछित सौंदर्य अपील और दृश्य विशेषताओं को परिभाषित करें
प्रारंभिक डिजाइन चित्र बनाएं:
कार्यात्मक और सौंदर्य आवश्यकताओं के आधार पर प्रारंभिक स्केच और सीएडी मॉडल बनाएं
डिजाइन प्रक्रिया के दौरान चुने हुए प्लास्टिक सामग्री के गुणों पर विचार करें
प्रोटोटाइप:
3 डी प्रिंटिंग या जैसे तरीकों का उपयोग करके भौतिक प्रोटोटाइप का उत्पादन करें सीएनसी मशीनिंग
प्रोटोटाइप की कार्यक्षमता, एर्गोनॉमिक्स और समग्र डिजाइन का मूल्यांकन करें
उत्पाद का परीक्षण करना:
विभिन्न परिस्थितियों में उत्पाद के प्रदर्शन का आकलन करने के लिए कठोर परीक्षणों का संचालन करें
सत्यापित करें कि क्या डिज़ाइन निर्दिष्ट कार्यात्मक आवश्यकताओं और सुरक्षा मानकों को पूरा करता है
डिजाइन पुनर्गणना और संशोधन:
परीक्षण के परिणामों का विश्लेषण करें और सुधार के लिए क्षेत्रों की पहचान करें
प्रदर्शन, विश्वसनीयता, या निर्माता को बढ़ाने के लिए आवश्यक डिजाइन समायोजन करें
महत्वपूर्ण विनिर्देशों का विकास करें:
अंतिम उत्पाद के लिए विस्तृत विनिर्देश बनाएं, जिसमें आयाम, सहिष्णुता और सामग्री ग्रेड शामिल हैं
विनिर्माण प्रक्रिया और गुणवत्ता नियंत्रण मानकों के साथ विनिर्देशों को संरेखित करना सुनिश्चित करें
खुला मोल्ड उत्पादन:
अंतिम उत्पाद विनिर्देशों के आधार पर इंजेक्शन मोल्ड को डिजाइन और गढ़ना
कुशल सामग्री प्रवाह, शीतलन और इजेक्शन के लिए मोल्ड डिजाइन का अनुकूलन करें
गुणवत्ता नियंत्रण:
उत्पाद स्थिरता की निगरानी और बनाए रखने के लिए एक मजबूत गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली स्थापित करें
नियमित रूप से निर्मित भागों का निरीक्षण करें ताकि वे निर्दिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करें
दीवार की मोटाई प्लास्टिक उत्पाद डिजाइन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उचित मोटाई इष्टतम प्रदर्शन, विनिर्माणता और लागत-प्रभावशीलता सुनिश्चित करती है।
प्लास्टिक सामग्री | न्यूनतम (मिमी) | छोटे भाग (मिमी) | मध्यम भाग (मिमी) | बड़े भाग (मिमी) |
---|---|---|---|---|
नायलॉन | 0.45 | 0.76 | 1.5 | 2.4-3.2 |
पीई | 0.6 | 1.25 | 1.6 | 2.4-3.2 |
पी.एस. | 0.75 | 1.25 | 1.6 | 3.2-5.4 |
पीएमएमए | 0.8 | 1.5 | 2.2 | 4-6.5 |
पीवीसी | 1.2 | 1.6 | 1.8 | 3.2-5.8 |
पीपी | 0.85 | 1.54 | 1.75 | 2.4-3.2 |
पीसी | 0.95 | 1.8 | 2.3 | 3-4.5 |
पोम | 0.8 | 1.4 | 1.6 | 3.2-5.4 |
पेट | 0.8 | 1 | 2.3 | 3.2-6 |
प्लास्टिक सामग्री गुण
संकोचन दर
इंजेक्शन मोल्डिंग के दौरान तरलता
बाहरी ताकतें समाप्त हो गईं
अधिक से अधिक बलों को मोटी दीवारों की आवश्यकता होती है
विशेष मामलों के लिए धातु भागों या ताकत की जाँच पर विचार करें
सुरक्षा नियम
दबाव प्रतिरोध आवश्यकताएँ
ज्वलनशीलता मानक
पसलियों को मजबूत करने से समग्र दीवार की मोटाई बढ़ाए बिना ताकत बढ़ जाती है, उत्पाद विरूपण को रोका जाता है, और संरचनात्मक अखंडता में सुधार होता है।
मोटाई: 0.5-0.75 गुना समग्र दीवार मोटाई (अनुशंसित: <0.6 बार)
ऊंचाई: 3 गुना से कम दीवार की मोटाई
रिक्ति: 4 गुना से अधिक दीवार की मोटाई
रिब चौराहों पर सामग्री संचय से बचें
बाहरी दीवारों के लिए लंबवत बनाए रखें
खड़ी ढलानों पर पसलियों को कम करें
सिंक मार्क्स के उपस्थिति प्रभाव पर विचार करें
ड्राफ्ट कोणों को मोल्ड्स से आसान भाग हटाने की सुविधा मिलती है, जिससे चिकनी उत्पादन और उच्च गुणवत्ता वाले भागों को सुनिश्चित किया जाता है।
सामग्री | मोल्ड कोर | मोल्ड गुहा |
---|---|---|
पेट | 35'-1 ° | 40'-1 ° 20 ' |
पी.एस. | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
पीसी | 30'-50 ' | 35'-1 ° |
पीपी | 25'-50 ' | 30'-1 ° |
पीई | 20'-45 ' | 25'-45 ' |
पीएमएमए | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
पोम | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
देहात | 20'-40 ' | 25'-40 ' |
एचपीवीसी | 50'-1 ° 45 ' | 50'-2 ° |
एसपीवी | 25'-50 ' | 30'-1 ° |
सीपी | 20'-45 ' | 25'-45 ' |
चमकदार सतहों और उच्च-सटीक भागों के लिए छोटे कोण चुनें
उच्च संकोचन दरों वाले भागों के लिए बड़े कोणों का उपयोग करें
खरोंच को रोकने के लिए पारदर्शी भागों के लिए मसौदा बढ़ाएं
बनावट वाली सतहों के लिए बनावट गहराई के आधार पर कोण को समायोजित करें
गोल कोने तनाव एकाग्रता को कम करते हैं, प्लास्टिक के प्रवाह को सुविधाजनक बनाते हैं, और कम करने में आसानी करते हैं।
आंतरिक कोने त्रिज्या: 0.50 से 1.50 गुना सामग्री मोटाई
न्यूनतम त्रिज्या: 0.30 मिमी
गोल कोनों को डिजाइन करते समय एक समान दीवार की मोटाई बनाए रखें
मोल्ड पार्टिंग सतहों पर गोल कोनों से बचें
खरोंच को रोकने के लिए किनारों के लिए न्यूनतम 0.30 मिमी त्रिज्या का उपयोग करें
होल प्लास्टिक उत्पादों में विभिन्न कार्य करते हैं और सावधानीपूर्वक डिजाइन पर विचार करने की आवश्यकता होती है।
छेदों के बीच की दूरी (ए): (डी (छेद व्यास) यदि डी <3.00 मिमी; ≥ 0.70D यदि D> 3.00 मिमी
छेद से किनारे तक की दूरी (b): and d
ब्लाइंड होल डेप्थ (ए): (5 डी (अनुशंसित ए <2 डी)
होल गहराई (बी): ≤ 10 डी
स्टेप होल: विभिन्न व्यास के कई समाक्षीय रूप से जुड़े छेदों का उपयोग करें
एंगल्ड होल: जब संभव हो तो मोल्ड ओपनिंग दिशा के साथ अक्ष को संरेखित करें
साइड होल और इंडेंटेशन: कोर पुलिंग स्ट्रक्चर्स या डिज़ाइन इंप्रूवमेंट्स पर विचार करें
बॉस असेंबली पॉइंट प्रदान करते हैं, अन्य भागों का समर्थन करते हैं, और संरचनात्मक अखंडता को बढ़ाते हैं।
ऊंचाई: ≤ 2.5 गुना बॉस व्यास
सुदृढीकरण पसलियों का उपयोग करें या संभव होने पर बाहरी दीवारों से संलग्न करें
चिकनी प्लास्टिक प्रवाह और आसान डिमोल्डिंग के लिए डिजाइन
ABS: बाहरी व्यास and 2x आंतरिक व्यास; मजबूत करने के लिए beveled पसलियों का उपयोग करें
पीबीटी: आरआईबी अवधारणा पर आधार डिजाइन; जब संभव हो तो फुटपाथ से कनेक्ट करें
पीसी: पसलियों के साथ इंटरलॉक साइड बॉस; विधानसभा और समर्थन के लिए उपयोग करें
पुनश्च: मजबूत करने के लिए पसलियों को जोड़ें; पास में होने पर फुटपाथ से कनेक्ट करें
पीएसयू: बाहरी व्यास g 2x इनर व्यास; ऊँचाई ≤ 2x बाहरी व्यास
आवेषण कार्यक्षमता को बढ़ाते हैं, सजावटी तत्व प्रदान करते हैं, और प्लास्टिक भागों में विधानसभा विकल्पों में सुधार करते हैं।
निर्माता: कटिंग या स्टैम्पिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत
यांत्रिक शक्ति: पर्याप्त सामग्री और आयाम
बॉन्डिंग स्ट्रेंथ: सुरक्षित लगाव के लिए पर्याप्त सतह सुविधाएँ
स्थिति: आसान मोल्ड प्लेसमेंट के लिए बेलनाकार विस्तार भाग
फ्लैश रोकथाम: सीलिंग बॉस संरचनाएं शामिल करें
पोस्ट-प्रोसेसिंग: माध्यमिक संचालन के लिए डिजाइन (थ्रेडिंग, कटिंग, फ्लेंजिंग)
मोल्ड्स के भीतर सटीक स्थिति सुनिश्चित करें
ढाला भागों के साथ मजबूत कनेक्शन बनाएं
आवेषण के आसपास प्लास्टिक के रिसाव को रोकें
सम्मिलित और प्लास्टिक सामग्री के बीच थर्मल विस्तार अंतर पर विचार करें
सौंदर्यशास्त्र, कार्यक्षमता और उपयोगकर्ता अनुभव को बढ़ाने के लिए प्लास्टिक उत्पाद सतहों को विभिन्न बनावटों के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है। सामान्य सतह बनावट में शामिल हैं:
चिकना
चिंगारी
पैटर्नेड etched
उत्कीर्ण
चिकनी सतहों का परिणाम पॉलिश मोल्ड सतहों से होता है। वे पेशकश करते हैं:
स्वच्छ, चिकना उपस्थिति
मोल्ड से आसान हिस्सा इजेक्शन
कम ड्राफ्ट कोण आवश्यकताओं
मोल्ड कैविटी के कॉपर ईडीएम प्रसंस्करण के माध्यम से बनाया गया, स्पार्क-एच्ड सतहें प्रदान करते हैं:
अद्वितीय, सूक्ष्म बनावट
बेहतर पकड़
सतह खामियों की दृश्यता कम
इन सतहों में मोल्ड गुहा में खोले गए विभिन्न पैटर्न की पेशकश की जाती है, भेंट:
अनुकूलन योग्य डिजाइन
बढ़ाया उत्पाद भेदभाव
बेहतर स्पर्श गुण
उत्कीर्ण सतहों को सीधे मशीनिंग पैटर्न द्वारा मोल्ड में बनाया जाता है, इसके लिए अनुमति देता है:
गहरी, विशिष्ट बनावट
जटिल डिजाइन
सतह सुविधाओं का स्थायित्व
बनावट सतहों को डिजाइन करते समय, भाग इजेक्शन को सुविधाजनक बनाने के लिए ड्राफ्ट कोण बढ़ने पर विचार करें:
बनावट की गहराई की | सिफारिश की गई अतिरिक्त मसौदा कोण |
---|---|
0.025 मिमी | 1 ° |
0.050 मिमी | 2 ° |
0.075 मिमी | 3 ° |
> 0.100 मिमी | 4-5 ° |
प्लास्टिक उत्पाद अक्सर ब्रांडिंग, निर्देश या सजावटी उद्देश्यों के लिए पाठ और पैटर्न को शामिल करते हैं। इन तत्वों को या तो उठाया जा सकता है या पुन: प्राप्त किया जा सकता है।
सिफारिश: संभव होने पर पाठ और पैटर्न के लिए उठाए गए सतहों का उपयोग करें।
उठाए गए सतहों के लाभ:
सरलीकृत मोल्ड प्रसंस्करण
आसान मोल्ड रखरखाव
संवर्धित सुव्यवस्थितता
फ़्लश या recessed सुविधाओं की आवश्यकता वाले डिजाइनों के लिए:
एक recessed क्षेत्र बनाएं
अवकाश के भीतर पाठ या पैटर्न उठाएं
मोल्ड डिजाइन को सरल बनाते हुए समग्र फ्लश उपस्थिति बनाए रखें
सुविधा | अनुशंसित आयाम |
---|---|
ऊंचाई/गहराई | 0.15 - 0.30 मिमी (उठाया) |
0.15 - 0.25 मिमी (recessed) |
इष्टतम पाठ डिजाइन के लिए इन दिशानिर्देशों का पालन करें:
स्ट्रोक की चौड़ाई (ए): ≥ 0.25 मिमी
वर्णों के बीच रिक्ति (बी): ≥ 0.40 मिमी
वर्णों से किनारे तक की दूरी (C, D): of 0.60 मिमी
पाठ या पैटर्न में तेज कोणों से बचें
सुनिश्चित करें कि आकार मोल्डिंग प्रक्रिया के लिए अनुकूल है
समग्र भाग ताकत पर पाठ/पैटर्न के प्रभाव पर विचार करें
मोल्डिंग के दौरान सामग्री प्रवाह पर पाठ/पैटर्न के प्रभाव का मूल्यांकन करें
सुदृढीकरण संरचनाएं प्लास्टिक उत्पादों के समग्र प्रदर्शन को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। वे ताकत, कठोरता और आयामी स्थिरता में काफी सुधार करते हैं।
ताकत वृद्धि
कठोरता सुधार
युद्ध -रोकथाम
विकृति में कमी
दीवार की मोटाई: 0.4-0.6 गुना मुख्य शरीर की मोटाई
रिक्ति:> 4 गुना मुख्य शरीर की मोटाई
ऊंचाई: <3 गुना मुख्य शरीर की मोटाई
स्क्रू कॉलम सुदृढीकरण: स्तंभ की सतह के नीचे कम से कम 1.0 मिमी
सामान्य सुदृढीकरण: भाग की सतह या बिदाई रेखा से न्यूनतम 1.0 मिमी नीचे
सामग्री बिल्डअप को रोकने के लिए गलत सुदृढीकरण सलाखों
सुदृढीकरण चौराहों पर खोखली संरचनाएं
पतला सुदृढीकरण के लिए तनाव-आधारित डिजाइन
तनाव एकाग्रता प्लास्टिक उत्पादों की संरचनात्मक अखंडता और दीर्घायु को काफी प्रभावित कर सकती है। उचित डिजाइन तकनीक इन मुद्दों को कम कर सकती है।
भाग की ताकत कम हो गई
दरार दीक्षा का जोखिम बढ़ा
समयपूर्व विफलता के लिए संभावित
चामर
गोल कोनें
संक्रमण के लिए कोमल ढलान
तेज कोनों में आवक खोखला
तकनीक | विवरण | लाभ |
---|---|---|
चामर | बेवेल्ड किनारे | क्रमिक तनाव वितरण |
गोल कोनें | घुमावदार संक्रमण | तेज तनाव बिंदुओं को समाप्त करता है |
कोमल ढलान | क्रमिक मोटाई में परिवर्तन होता है | यहां तक कि तनाव वितरण भी |
आवक खोखला | कोनों पर सामग्री हटाने | स्थानीयकृत तनाव में कमी |
मोल्ड्स से सफल पार्ट इजेक्शन के लिए ड्राफ्ट कोण आवश्यक हैं। वे भाग की गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं।
संपूर्ण संख्या कोण (जैसे, 0.5 °, 1 °, 1.5 °) का उपयोग करें
बाहरी कोण> आंतरिक कोण
उपस्थिति से समझौता किए बिना कोणों को अधिकतम करें
भाग की गहराई
सतह खत्म
सामग्री संकोचन दर
बनावट की गहराई
सामग्री | अनुशंसित ड्राफ्ट कोण रेंज |
---|---|
पेट | 0.5 ° - 1 ° |
पीसी | 1 ° - 1.5 ° |
पीपी | 0.5 ° - 1 ° |
पी.एस. | 0.5 ° - 1 ° |
पालतू | 1 ° - 1.5 ° |
सफल प्लास्टिक भाग उत्पादन के लिए कुशल मोल्ड डिजाइन महत्वपूर्ण है। भाग और मोल्ड डिजाइन दोनों को अनुकूलित करने के लिए इन पहलुओं पर विचार करें।
भाग ज्यामिति को सरल बनाएं
अंडरकट्स को कम करें
साइड क्रियाओं को कम करें
जटिल कोर पुल की आवश्यकता वाली सुविधाओं को हटा दें
विभाजन-रेखा पहुंच के लिए डिजाइन
स्लाइडर आंदोलन के लिए पर्याप्त स्थान की अनुमति दें
उपयुक्त शट-ऑफ सतहों को डिजाइन करें
मोल्ड में भाग अभिविन्यास का अनुकूलन करें
कई प्लास्टिक गैर-आइसोट्रोपिक गुणों को प्रदर्शित करते हैं, प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए विशेष डिजाइन विचारों की आवश्यकता होती है।
अनुकूल प्रवाह पैटर्न को बढ़ावा देने के लिए ओरिएंट मोल्ड गेट्स
प्रबलित प्लास्टिक में फाइबर अभिविन्यास पर विचार करें
वेल्ड लाइनों के लिए लंबवत या कोणों के लिए डिजाइन
कमजोरी को रोकने के लिए संलयन लाइनों के लिए समानांतर बलों से बचें
प्रभावी विधानसभा डिजाइन उत्पाद कार्यक्षमता, दीर्घायु और निर्माण में आसानी सुनिश्चित करता है।
बड़े हिस्से को छोटे घटकों में तोड़ें
उपयुक्त सहिष्णुता स्टैक का उपयोग करें
तनाव को कम करने पर कतरनी बल को प्राथमिकता दें
बॉन्डिंग सरफेस एरिया बढ़ाएं
चिपकने की रासायनिक संगतता पर विचार करें
उच्च-तनाव कनेक्शन के लिए आवेषण का उपयोग करें
उपयुक्त बॉस संरचनाएं डिजाइन करें
थर्मल विस्तार अंतर पर विचार करें
प्लास्टिक उत्पाद डिजाइन में, दीवार की मोटाई, मजबूत पसलियों और मसौदा कोण जैसे प्रमुख संरचनात्मक कारक स्थायित्व और प्रदर्शन के लिए आवश्यक हैं। पूरी प्रक्रिया में भौतिक गुणों, मोल्ड संरचना और विधानसभा की जरूरतों पर विचार करना महत्वपूर्ण है। उचित संरचनात्मक डिजाइन न केवल उत्पाद की कार्यक्षमता को बढ़ाता है, बल्कि दोष और विनिर्माण लागत को भी कम करता है। इन डिजाइन तत्वों पर ध्यान केंद्रित करके, निर्माता उच्च गुणवत्ता वाले, लागत प्रभावी प्लास्टिक भागों को सुनिश्चित कर सकते हैं जो कार्यात्मक और सौंदर्य आवश्यकताओं दोनों को पूरा करते हैं।
टीम एमएफजी एक तेजी से निर्माण कंपनी है जो 2015 में ओडीएम और ओईएम में माहिर है।