플라스틱 생산의 세계에서는 분사 성형을위한 제조 설계 (DFM)는 효율성과 품질의 초석입니다. 이 포괄적 인 가이드는 DFM의 복잡성을 탐구하여 원칙, 프로세스 및 모범 사례에 대한 통찰력을 제공합니다.
제조 가능성 설계 소개 (DFM)
DFM이란 무엇입니까?
DFM (Design for Manufacturability)은 가능한 최상의 제조 결과를 달성하기 위해 제품을 설계하는 프로세스입니다. 설계 단계에서 제조에 영향을 미치는 다양한 요인을 고려하는 것이 포함됩니다.
DFM을 통해 회사는 잠재적 인 문제를 조기에 식별하고 해결할 수 있습니다. 이를 통해 생산 과정에서 비용이 많이 드는 변화를 최소화하는 데 도움이됩니다.
제조에서 DFM의 중요성
DFM 원칙 구현은 몇 가지 이점을 제공합니다.
비용 절감 : 설계 중 제조 가능성 문제를 해결함으로써 회사는 전반적인 생산 비용을 줄일 수 있습니다. DFM은 값 비싼 수정을 피하는 데 도움이됩니다.
품질 향상 : 제조를 염두에두고 설계하면 고품질 제품이 더 높아집니다. 결함을 최소화하고 일관된 결과를 보장합니다.
마켓보다 빠른 시간 : DFM은 설계에서 생산으로의 전환을 간소화합니다. 이를 통해 회사는 제품을 더 빨리 시장에 출시 할 수 있습니다.
강화 된 협업 : DFM은 설계 팀과 제조 팀 간의 협업을 홍보합니다. 그것은 목표와 제약에 대한 공유 된 이해를 장려합니다.
DFM은 다음과 같은 다양한 산업에 적용됩니다.
DFM을 수용 함으로써이 부문의 회사는 제조 공정을 최적화 할 수 있습니다. 그들은 저렴한 비용으로 고품질 제품을 제공 할 수 있습니다.
DFM 프로세스의 단계
플라스틱 분사 성형에서 제조 가능성 설계 (DFM) 프로세스에는 몇 가지 주요 단계가 포함됩니다. 이 단계는 제품이 처음부터 제조에 최적화되도록합니다.
DFM 분석 단계
1 단계 : 계획 및 우려 분석
DFM의 첫 번째 단계는 OEM (Original Equipment Manufacturer)으로 시작하여 계약 제조업체 (CM)에 상세한 프로젝트 계획 및 문서를 제공합니다. 여기에는 제품에 대한 모든 관련 정보 및 의도 된 사용이 포함됩니다.
그런 다음 CM은 이러한 재료를 검토하여 잠재적 제조 가능성 문제를 식별합니다. 그들은 같은 요소를 고려합니다 부분 형상, 재료 선택 및 공차.
이 단계에서는 OEM과 CM 간의 개방형 커뮤니케이션이 중요합니다. 초기에 우려 사항을 해결하는 데 도움이됩니다.
2 단계 : DFM 시뮬레이션
두 번째 단계에서 엔지니어는 Sigmasoft와 같은 고급 금형 흐름 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 사출 성형 공정을 분석합니다. 이 시뮬레이션은 성형 중에 재료가 어떻게 작동하는지에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다.
DFM 시뮬레이션에서 평가 된 주요 측면에는 다음이 포함됩니다.
이러한 시뮬레이션을 실행하여 엔지니어는 잠재력을 예측하고 방지 할 수 있습니다. 결함 . 가능한 최상의 제조 결과를 위해 설계를 최적화 할 수 있습니다.
3 단계 : 결과 및 권장 사항 발표
시뮬레이션을 완료 한 후 CM은 결과에 대한 자세한 보고서를 컴파일합니다. 이 보고서에는 분석 중에 식별 된 모든 문제를 해결하기위한 구체적인 권장 사항이 포함되어 있습니다.
DFM 보고서는 일반적으로 다음과 같습니다.
재료 선택 및 곰팡이 조건
사출 온도, 압력 및 게이트 크기와 같은 테스트 된 매개 변수
다른 설계 변형에 대한 비교 결과
프로토 타이핑 및 테스트에 대한 제안
CM은 이러한 결과를 제안 된 솔루션과 함께 OEM에 제시합니다. 그들은 최적의 제조 가능성을위한 설계를 개선하기 위해 함께 노력합니다.
4 단계 : 프로토 타이핑, 테스트 및 완료
DFM의 최종 단계에서 초점은 물리적 프로토 타입을 통해 최적화 된 설계를 검증하는 것으로 이동합니다. 3D 프린팅 및 첨가제 제조 기술은 종종 이러한 프로토 타입을 신속하게 만드는 데 사용됩니다.
프로토 타입은 추가 테스트 및 시뮬레이션을 거쳐 모든 요구 사항을 충족시킵니다. 필요한 조정은 이러한 결과에 따라 이루어집니다.
디자인이 마무리되고 승인되면 본격적인 생산으로 이동합니다. DFM 프로세스는 원활한 전환을 보장합니다 제조에 대한 디자인.
주입 성형에 대한 DFM의 주요 고려 사항
플라스틱 분사 성형에 제조 가능성 설계 (DFM) 원리를 적용 할 때 몇 가지 주요 요인을 고려해야합니다. 여기에는 재료 선택, 벽 두께, 금형 흐름, 초안 각도, 수축 및 언더컷이 포함됩니다.
재료 선택
올바른 재료를 선택하는 것은 성공적인 사출 성형에 중요합니다. 여러 플라스틱이 일반적으로 사용되며 각 플라스틱은 각각 설계 프로세스에 영향을 미치는 다른 특성을 제공합니다.
가장 자주 사용되는 재료 중 일부는 다음과 같습니다.
ABS : 강인함과 충격 저항으로 유명합니다. 자세히 알아보십시오 ABS 주입 성형.
폴리 프로필렌 (PP) : 경량 및 화학 물질에 내성. 의 이점을 발견하십시오 폴리 프로필렌 주입 성형.
나일론 : 내마모성이 우수한 고강도. 탐구하다 나일론 주입 성형.
폴리 카보네이트 (PC) : 투명하고 내구성이 뛰어나 렌즈에 종종 사용됩니다.
각 재료에는 성형 중에 행동하는 방식에 영향을 미치는 고유 한 특성이 있습니다. 예를 들어, 나일론은 보다 더 많이 축소되며 PC ABS 는 성형 온도가 낮아집니다. 이러한 속성을 이해하는 것은 설계 및 생산 요구 사항을 모두 충족하는 재료를 선택하는 데 필수적입니다. 재료 선택에 대한 포괄적 인 안내서를 보려면 확인하십시오 사출 성형에 사용되는 재료.
벽 두께 최적화
벽 두께를 최적화하면 부품이 균등하게 차가워지고 싱크 자국 이나 공극과 같은 결함을 피하십시오 . 디자이너는 다른 플라스틱에 대한 권장 벽 두께 지침을 따라야합니다.
| 재료 | 권장 두께 |
| ABS | 1.5 ~ 4.5 mm |
| 폴리 프로필렌 (PP) | 0.8 ~ 3.8 mm |
| 나일론 | 2.0 ~ 3.0 mm |
| 폴리 카보네이트 (PC) | 2.5 ~ 4.0 mm |
균일 벽 두께는 응력 지점을 피하는 데 중요합니다. 얇은 벽이 필요한 경우 얇은 벽 성형 기술을 사용할 수 있습니다. 이 방법은 부분 강도를 유지하면서 체중 감소를 허용합니다.
적절한 금형 흐름을위한 설계
양호한 금형 흐름을 보장하는 것은 DFM의 또 다른 주요 측면입니다. 적절한 게이트 및 러너 시스템 설계는 용융 플라스틱이 금형을 채우는 방식에 영향을 미칩니다.
게이트 유형 : 에지 게이트 , 팬 게이트 또는 직접 게이트 중에서 선택하십시오. 부품 형상 및 재료 흐름을 기반으로 주입 성형을위한 게이트 유형
러너 시스템 : 밸런스 러너 시스템을 사용하여 재료의 균일 한 분포를 보장합니다.
곰팡이 냉각 : 효과적인 냉각은 치수 안정성을 유지하고 warpage를 방지하는 데 도움이됩니다.
곰팡이 전체의 온도 분포를 보장하려면 냉각 채널을 잘 설계해야합니다.
드래프트 각도 및 표면 마감
드래프트 각도는 금형의 부드러운 부품 방출에 필수적입니다. 적절한 각도가 없으면 부품이 곰팡이에 달라 붙어 손상이나 결함이 발생할 수 있습니다. 자세한 내용은 가이드를 참조하십시오 사출 성형의 드래프트 각도.
권장 드래프트 각도는 재료 및 표면 질감에 따라 다릅니다. 매끄러운 표면의 경우 최소 0.5 ° ~ 1 °를 사용하십시오 . 텍스처링 된 표면의 경우 3 ° ~ 5 ° 로 늘리십시오. 스카프 나 고착을 피하기 위해 이것을
수축 및 warpage 예방
수축 및 헛소리는 사출 성형에서 일반적인 문제입니다. 위한 설계는 이러한 문제의 가능성을 줄입니다. 균일 한 수축을 부품의 두꺼운 영역은 얇은 영역보다 더 많이 줄어들므로 일관된 벽 두께를 유지하는 것이 중요합니다. 자세히 알아보십시오 주입 성형의 뒤틀림
적절한 늑골 과 gusseting은 또한 스트레스가 많은 지역을 강화하고 힘을보다 고르게 분배하여 휘장을 최소화 할 수 있습니다.
언더컷 및 부작용
언더컷은 금형 설계에 복잡성을 더하고 부품 배출을 복잡하게 할 수 있습니다. 가능할 때마다 부품 형상을 조정하여 언더컷을 제거하십시오. 언더컷을 피할 수없는 경우, 측면 액션 과 스플릿 코어를 사용하여 복잡한 기능을 형성 할 수 있습니다. 언더컷 처리에 대한 자세한 내용은 안내서를 확인하십시오. 사출 성형 언더컷을 달성하는 방법.
측면 액션은 섭취 전에 측면으로 곰팡이의 일부를 이동하여 복잡한 툴링이 필요하지 않도록 더 쉽게 제거 할 수 있습니다.
툴링 고려 사항 및 DFM에 미치는 영향
툴링은 제조 가능성에 중요한 역할을합니다. 와 같은 프로세스는 전극 가공 및 연마 부품 품질과 정밀도에 영향을 미칩니다. 고품질 툴링은보다 일관된 부품, 더 나은 표면 마감재 및 사이클 시간을 줄입니다.
연마는 최종 부품의 마감에 영향을 미칩니다. 고도로 광택이 나는 곰팡이는 광택 표면을 생성 할 수 있으며, 텍스쳐 곰팡이는 무광택 마감 처리를 제공합니다. 설계 단계에서 이러한 요소를 고려하면 올바른 툴링 프로세스가 사용되도록합니다.
주입 성형 과정 및 고려 사항에 대한 자세한 내용은 포괄적 인 안내서를 방문하십시오. 사출 성형 공정이란 무엇입니까?.
플라스틱 사출 성형 DFM 체크리스트
| DFM 체크리스트 항목 | 설명 |
| 최대 압력 : 충전 | 금형을 채우는 데 필요한 압력을 평가하십시오. |
| 최대 압력 : 포장 | 재료 일관성을 보장하기 위해 포장 단계에서 사용 된 압력을 평가하십시오. |
| 패턴 애니메이션을 채우십시오 | 녹은 플라스틱이 금형 내에서 어떻게 흐르는 지 시각화하십시오. |
| 입구 압력 곡선 | 적절한 흐름을 보장하기 위해 재료 흡입구의 압력을 모니터링하십시오. |
| 클램프 힘 추정 | 주입 중에 금형을 닫는 데 필요한 힘을 추정하십시오. |
| 충전 중 온도 변화 | 결함을 피하기 위해 충전 중 온도 변화를 확인하십시오. |
| 얼어 붙은 피부 결과 | 냉각 중에 굳은 플라스틱의 외부 층을 분석하십시오. |
| 수지의 전단 속도 | 유량 특성을 평가하기 위해 수지의 전단 속도를 측정하십시오. |
| 플로우 트레이서 애니메이션 | 용융 플라스틱의 흐름 전면을 추적하여 문제를 식별하십시오. |
| 에어 트랩 | 공기가 갇히게 될 수있는 영역을 감지하고 공극 또는 불완전한 부품을 유발하십시오. |
| 환기 온도 | 금형 전체의 일관된 온도를 유지하기 위해 적절한 환기를 보장하십시오. |
| 용접 라인 | 두 개의 흐름 전선이 만나는 영역을 식별하여 잠재적으로 약점을 유발할 수 있습니다. |
| 용접 라인 트레이서 애니메이션 | 용접 라인 형성을 시각화하여 재료가 약화 될 수있는 위치를 예측합니다. |
| 용접 라인의 PVT 차트 분석 | PVT 차트를 사용하여 특정 냉각 단계에서 재료의 동작을 평가하십시오. |
| 부분 냉각 중 재료 응고 | 고르지 않은 냉각 및 부품 결함을 방지하기 위해 응고를 모니터링합니다. |
| 싱크 자국 | 부적절한 냉각 또는 과도한 두께로 인한 표면 우울증을 평가하십시오. |
| 핫스팟 | 주사 중에 과열되기 쉬운 부분의 영역을 식별하십시오. |
| 공허 | 부분 강도에 영향을 줄 수있는 내부 공기 주머니를 감지하십시오. |
| 부품의 두꺼운 영역 | 싱크 자국이나 공극을 유발할 수있는 과도한 두께를 확인하십시오. |
| 부품의 얇은 영역 | 불완전한 부품을 방지하기 위해 얇은 부분이 적절하게 채워 졌는지 확인하십시오. |
| 균일 한 벽 두께 | 싱크 자국 및 warpage와 같은 결함을 줄이기 위해 벽 두께조차도 설계하십시오. |
| 재료 흐름 특성 | 선택한 수지가 잘 흐르고 길거나 얇은 흐름 길이를 처리 할 수 있는지 확인하십시오. |
| 게이트 위치 | 조기 게이트 동결 및 싱크 자국을 방지하기 위해 게이트 위치를 최적화하십시오. |
| 여러 게이트 요구 사항 | 복잡한 형상을 올바르게 채우기 위해 필요한 경우 여러 게이트를 사용하십시오. |
| 강철에 게이트 충돌 | 플라스틱이 강철 표면으로 올바르게 흐르도록하여 튀어 나오지 않도록하십시오. |
| 부품 초안 각도 | 쉬운 부품 배출을 위해 적절한 초안 각도를 보장하십시오. |
| 흠집이없는 텍스처 릴리스 | 초안이 손상없이 텍스처 부품을 해제하기에 충분한 지 확인하십시오. |
| 도구의 얇은 강철 조건 | 얇은 강철 조건을 생성 할 수있는 섹션의 부품 형상을 평가하십시오. |
| 언더컷 단순화 | 언더컷을 제거하거나 단순화하기 위해 설계 변경을 고려하십시오. |
| 결정화 | 부품 품질에 영향을 줄 수있는 재료의 결정화 문제를 확인하십시오. |
| 섬유 방향 | 섬유 방향이 부품 강도와 성능에 어떤 영향을 줄 수 있는지 평가하십시오. |
| 수축 | 치수 변화를 줄이기 위해 재료의 수축 거동을 평가하십시오. |
| warpage | 뒤틀림 가능성과 디자인 조정으로이를 완화하는 방법을 평가하십시오. |
DFM에 의해 해결 된 플라스틱 분사 성형의 일반적인 결함
플라스틱 사출 성형은 복잡한 공정입니다. 여기에는 최종 제품의 다양한 결함으로 이어질 수있는 많은 변수가 포함됩니다. 그러나 이러한 문제의 대부분은 제조 가능성 (DFM) 관행을위한 적절한 설계를 통해 예방할 수 있습니다. 일반적인 결함에 대한 포괄적 인 개요는 다음에 가이드를 참조하십시오. 사출 성형 결함.
주요 결함
플래시 : 플래시는 금형 공동에서 과도한 플라스틱이 누출되면 종종 두 반쪽이 만나는 곳에서 발생합니다. 트리밍 해야하는 여분의 재료의 얇은 층을 만듭니다. 플래싱은 불충분 한 클램프 힘 또는 금형 정렬 불충분함에 의해 발생합니다. 자세히 알아보십시오 사출 성형 플래시.
용접 라인 : 용접 라인은 두 개의 별도의 용융 플라스틱 흐름이 만나서 제대로 융합되지 않는 경우에 나타납니다. 이것은 약점을 만들어 부품 강도를 줄이거 나 모양을 변경할 수 있습니다. 자세한 내용은 가이드를 참조하십시오 사출 성형 용접 라인.
싱크 자국 : 싱크 자국은 부품 표면의 작은 우울증 또는 딤플입니다. 그들은 부품의 두꺼운 부분이 더 얇은 영역보다 느리게 시원 할 때 발생하여 표면이 안쪽으로 붕괴됩니다. 방지 방법을 배우십시오 사출 성형의 싱크 마크.
짧은 샷 : 금형 공동이 녹은 플라스틱으로 완전히 채워지지 않으면 짧은 샷이 발생하여 불완전한 부분이 발생합니다. 이것은 종종 주입 압력이 낮거나 부적절한 재료 흐름 또는 곰팡이 온도가 충분하지 않기 때문입니다. 더 자세히 알아보십시오 사출 성형의 짧은 샷.
화상 자국 : 화상 자국은 주사 중에 재료 과열 또는 공기 포획으로 인한 어둡거나 변색 된 영역입니다. 그들은 부품의 외관과 구조적 무결성에 영향을 줄 수 있습니다.
Brittleness : Brittleness는 힘이 충분하지 않아 쉽게 갈라 지거나 부러지는 부분을 말합니다. 이 결함은 부적절한 재료 선택, 냉각 불량 또는 약한 부품 설계에서 비롯 될 수 있습니다.
박리 : 박리는 부품 표면이 껍질을 벗길 수있는 가시 층을 보여줄 때입니다. 이것은 호환되지 않는 재료가 사용되거나 주입 중 수지에 수분이 갇히게 될 때 발생합니다.
분사 : 분사가 플라스틱이 금형 공동으로 너무 빨리 흐르면 부품의 외관을 왜곡하고 강도를 줄이는 뱀과 같은 패턴을 만듭니다. 자세히 알아보십시오 주입 성형에 분사.
무효, 스플레이, 거품 및 물집 : 공극은 부품 내부에 형성되는 에어 포켓입니다. 스플레이는 재료의 수분으로 인한 줄무늬를 나타냅니다. 기포와 물집은 갇힌 공기가 곰팡이를 피하면 부품의 강도와 외관을 손상시킬 때 발생합니다. Voids에 대한 자세한 내용은 기사를 참조하십시오 진공 공극.
뒤틀림 및 흐름 라인 : 고르지 않은 냉각으로 인해 뒤틀림이 발생하여 부품이 구부리거나 비틀어집니다. 유량선은 부품 표면의 눈에 띄는 줄무늬 또는 파동이며, 일반적으로 주입 중 불규칙한 흐름 패턴으로 인해 발생합니다. 자세히 알아보십시오 주입 성형의 뒤틀림 및 분사 성형의 유량선 결함.
DFM을 통한 솔루션
이러한 결함을 해결하기 위해 DFM (제조 가능성 설계)은 부분 및 금형 설계에 대한 목표 조정을 제공합니다. 몇 가지 일반적인 솔루션은 다음과 같습니다.
부품 설계 조정 : 균일 한 냉각을 위해 벽 두께를 수정하십시오. 스트레스가 많은 영역을 강화하고 뒤틀림을 방지하기 위해 갈비뼈 또는 거렛을 추가하십시오.
금형 설계 최적화 : 용접 라인과 공극을 제거하기 위해 적절한 게이트 배치 및 크기를 보장합니다. 균일 한 온도를 유지하기위한 냉각 채널 설계. 자세히 알아보십시오 곰팡이 디자인.
주입 압력 제어 : 짧은 샷과 플래시를 피하기 위해 주입 압력을 조절합니다. 올바른 압력을 보장하면 오버 포장없이 금형 공동을 완전히 채우는 데 도움이됩니다.
냉각 시간 조정 : 뒤틀림, 싱크 자국 및 일관되지 않은 응고를 방지하기위한 미세 조정 시간. 두꺼운 지역에서 더 빠른 냉각 시간은 수축 가능성을 줄입니다.
재료 선택 : 부품 설계에 적절한 수축률과 열 특성이있는 재료를 선택하십시오. 재료 선택은 용접 선에서 전반적인 강도에 이르기까지 모든 영향을 미칩니다. 사출 성형에 사용되는 재료
DFM을 통해 이러한 조정을함으로써 제조업체는 이러한 일반적인 주입 성형 결함을 크게 줄이거 나 제거 할 수 있습니다.
사출 성형의 일반적인 기능에 대한 설계 지침
플라스틱 분사 성형을위한 부품을 설계 할 때는 다양한 기능의 제조 가능성을 고려하는 것이 중요합니다. 다음은 생산을 최적화하고 결함을 최소화하는 방식으로 공통 요소를 설계하기위한 몇 가지 지침입니다. 포괄적 인 개요는 가이드를 참조하십시오 사출 성형을위한 설계 지침은 무엇입니까?.
1. 보스
보스는 첨부 포인트 또는 구조적 지지대 역할을하는 기능이 제기됩니다. 그들은 종종 나사, 핀 또는 기타 패스너에 사용됩니다.
보스 설계를위한 주요 지침 :
벽 두께의 25-50% 사이의 크기의베이스에 반경을 추가하십시오.
높이를 외경의 3 배 이하로 제한하십시오.
더 쉬운 방출을 위해 외부에서 0.5 ° ~ 1 °의 초안 각도를 사용하십시오.
추가 강도를 위해 연결 리브를 사용하여 보스를 인접한 벽에 부착하십시오.
벽 두께의 두 배 이상인 여러 보스를 찾으십시오.
2. 갈비뼈
갈비뼈는 얇고 수직 벽으로, 상당한 질량을 첨가하지 않고 부품의 강성을 증가시킵니다. 일반적으로 평평한 표면이나 긴 스팬을 강화하는 데 사용됩니다.
갈비뼈를위한 디자인 팁 :
싱크 자국을 피하기 위해 두께를 메인 벽의 60% 미만으로 유지하십시오.
안정성의 두께의 높이를 3 배로 제한하십시오.
스트레스 농도를 줄이기 위해 두께의 25-50% 인베이스에 반경을 추가하십시오.
쉽게 제거하려면 측면 당 0.5 ° 이상의 초안 각도를 사용하십시오.
3. 코너
날카로운 모서리는 스트레스 농축기로 부품 실패로 이어질 수 있습니다. 또한 주입 중에 플라스틱이 부드럽게 흐르기가 어렵습니다.
이러한 문제를 피하기 위해 :
내부 및 외부에 모든 모서리에 반경을 추가하십시오.
내부 반경을 벽 두께의 50% 이상으로 만듭니다.
외부 반경을 내부 반경과 벽 두께와 일치시킵니다.
4. 드래프트 각도
드래프트 각도는 수직 벽, 핀 및 갈비뼈에 약간의 테이퍼가 추가됩니다. 부품이 꽉 쥐거나 변형하지 않고 곰팡이에서 깨끗하게 방출하도록 도와줍니다. 자세한 내용은 가이드를 참조하십시오 사출 성형의 드래프트 각도.
필요한 초안의 양은 몇 가지 요인에 따라 다릅니다.
수지 유형 : 수축률이 높은 재료에는 더 많은 초안이 필요합니다.
텍스처 : 거친 표면은 드래그 마크를 방지하기 위해 초안이 증가해야합니다.
깊이 : 키가 큰 기능은 일반적으로 깨끗한 배출을 위해 더 많은 초안이 필요합니다.
일반적으로 매끄러운 표면의 경우 1 °의 최소 드래프트 각도를 사용하고 질감이있는 경우 2-3 °를 사용하십시오. 디자인을 기반으로 한 특정 권장 사항은 Molding Partner와 문의하십시오.
5. 이젝터 핀
이젝터 핀은 완성 된 부품을 금형 공동에서 밀어내는 데 사용됩니다. 크기, 모양 및 위치는 부품의 외관과 무결성에 영향을 줄 수 있습니다. 자세히 알아보십시오 사출 성형의 이젝터 핀.
이 점을 명심하십시오.
가능할 때마다 핀을 비장 성 표면에 놓으십시오.
배출 중에 손상 될 수있는 얇거나 깨지기 쉬운 기능에 핀을 두지 마십시오.
충분히 큰 핀을 사용하여 눈에 보이는 마크를 남기지 않고 방출력을 분배하십시오.
복잡한 형상이있는 부품의 경우 스트리퍼 플레이트와 같은 대체 방출 방법을 고려하십시오.
6. 게이트
게이트는 녹은 플라스틱이 금형 공동으로 들어가는 개구부입니다. 완전하고 균형 잡힌 충전 및 시각적 결함을 최소화하는 데 적절한 게이트 설계가 필수적입니다. 자세한 내용은 가이드를 참조하십시오 주입 성형을위한 게이트 유형.
몇 가지 주요 고려 사항 :
부품 형상 및 수지에 적합한 게이트 유형 (예 : 탭, 터널, 핫 팁)을 선택하십시오.
게이트를 크기로 크기로, 제트기 또는 과도한 전단을 유발하지 않고 적절한 흐름을 허용하십시오.
캐비티의 충전 및 포장을 촉진하기 위해 게이트를 찾으십시오.
외관 표면이나 두꺼운 부분이 싱크대와 공극으로 향하는 게이트를 놓습니다.
7. 구멍
분사 성형 부품의 구멍은 금형의 코어 핀을 사용하여 생성됩니다. 올바르게 설계되지 않으면 구멍을 변형하거나 부적절하게 크기로 만들 수 있습니다.
다음 지침을 따르십시오.
구멍 주위에 균일 한 벽 두께를 사용하여 왜곡을 방지하십시오.
깊이를 제한하십시오 블라인드 구멍 . 직경의 2-3 배를 넘지 않는
구멍을 통과하려면 양쪽 끝에서 코어 핀을지지하여 정렬을 유지하십시오.
더 쉬운 핀 제거를 위해 약간의 테이퍼 또는 드래프트를 구멍에 추가하십시오.
8. 이별 라인
이별 라인은 곰팡이의 두 반쪽이 함께 모이는 이음새입니다. 그들은 종종 완성 된 부분에서 볼 수 있으며 미학과 기능 모두에 영향을 줄 수 있습니다. 자세히 알아보십시오 사출 성형의 이별 라인.
이별 라인의 영향을 최소화하려면 :
비정상적인 표면이나 부품의 가장자리에 배치하십시오.
정렬 및 강도를 향상시키기 위해 'specped '파티딩 라인을 사용하십시오.
선의 모양을 위장하기 위해 텍스처 또는 곡선 프로파일을 추가하십시오.
이별 라인에서 플래시 또는 불일치를 방지하기 위해 적절한 초안 및 간격을 보장하십시오.
9. 질감
텍스처링 된 표면은 성형 부품의 외관, 느낌 및 기능을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 설계 및 툴링에서 특별한 고려 사항도 필요합니다.
이 점을 명심하십시오.
텍스처가 부품 배출을 억제하는 것을 방지하기 위해 최소 1-2 °의 드래프트 각도를 사용하십시오.
텍스처 패턴에서 갑작스러운 전환이나 날카로운 모서리를 피하십시오.
적절한 수지 흐름과 채우기를 위해 텍스처의 깊이와 간격을 고려하십시오.
곰팡이 제조업체와 협력하여 도구에 정확하게 가공되거나 에칭 될 수있는 텍스처를 선택하십시오.
10. 수축
모든 플라스틱은 곰팡이가 식 으면서 줄어 듭니다.이 수축은 부품 및 공구 설계에서 설명해야합니다. 고르지 않거나 과도한 수축은 뒤틀림, 싱크 자국 및 치수 부정확성을 유발할 수 있습니다.
수축을 관리하려면 :
부품 전체에 일관된 벽 두께를 유지하십시오.
싱크대와 내부 공극이 발생하기 쉬운 두꺼운 부분을 피하십시오.
점진적이고 균일 한 냉각을 촉진하는 금형 온도를 사용하십시오.
재료 수축을 보상하기 위해 포장 압력과 시간을 조정하십시오.
수지의 예상 수축 속도에 따라 공구 치수를 수정하십시오.
11. 용접 라인
용접 라인은 성형 공정에서 둘 이상의 유량 전선이 만나고 융합 될 때 발생합니다. 표면에 보이는 자국으로 나타날 수 있으며 구조의 약점을 나타낼 수 있습니다. 자세한 내용은 가이드를 참조하십시오 사출 성형 용접 라인.
용접 라인의 영향을 최소화하기 위해 설계자는 다음을 수행 할 수 있습니다.
멜트 프론트의 흐름과 회의를 제어하기 위해 게이트 위치를 최적화하십시오.
흐름 전면이 수렴 할 때 뜨겁고 유동성을 유지하는 금형 온도를 사용하십시오.
통풍구 나 오버플로 우물을 첨가하여 갇힌 공기를 제거하고 용접 라인에서 융합을 개선하십시오.
더 나은 흐름과 더 강한 용접을 촉진하기 위해 모서리와 가장자리를 반경하십시오.
일부 경우 더 높은 용융 온도 또는 느린 충전 속도를 사용하는 것을 고려하십시오.
용접 라인을 항상 제거 할 수는 없지만 이러한 전략은 외관을 관리하고 부품 성능에 영향을 미칩니다.
주입 성형 부품에서 일반적인 기능을 설계하기위한 몇 가지 추가 팁과 고려 사항은 다음과 같습니다.
보스 :
갈비뼈 :
공간 갈비뼈는 공칭 벽 두께를 적어도 두 배 이상 떨어져있어 반대쪽 표면의 적절한 충전 및 싱크 표시를 최소화합니다.
길이 또는 키가 큰 갈비의 경우, 흐름 채널 또는 두께 변화를 추가하여 충전을 촉진하고 날실을 줄입니다.
코너 용 :
초안 각도 :
벽의 1 차 초안 외에도 갈비뼈, 보스 및 텍스트와 같은 기능에 소량의 초안 (0.25-0.5 °)을 추가하여 방출을 돕습니다.
종횡비 또는 깊은 드로우가 높은 부품의 경우 더 높은 초안 각도를 사용하거나 슬라이드 또는 캠 작업을 도구에 통합하는 것을 고려하십시오.
이젝터 핀의 경우 :
게이트 용 :
구멍 :
작은 구멍이나 공차가 빡빡한 구멍의 경우, 성형 후 별도의 드릴 또는 림 작동을 사용하여 정확성과 일관성을 보장하는 것을 고려하십시오.
내부 스레드 구멍의 경우 나사산 인서트 또는 자체 태핑 나사를 사용하여 몰딩 후 스레드를 만듭니다.
이별 라인의 경우 :
질감 :
수축을 위해 :
용접 라인의 경우 :
사례 연구 : 의료 기기 제조의 품질 문제 해결
문제 : 의료 기기 창에서 제트 및 명확성이 좋지 않습니다
의료 기기 제조업체는 생산 중에 상당한 품질 문제에 직면했습니다. 초음파를 사용하여 뼈를 치유하도록 설계된이 장치에는 지속적으로 검사에 실패한 투명한 창이 있었습니다 . 창문은 제트기 와 명확성이 좋지 않아 의학적 사용에 적합하지 않습니다.
이 문제의 근본 원인은 기판 재료 재료 재배치 및 투명 수지 와 혼합 한 것입니다 . 수지가 곰팡이를 채우면서 온도 불균형으로 인해 일부 재료가 다시 녹고 창의 선명도에 영향을 미쳤습니다. 주입 중 호환되지 않는 재료의 혼합으로 인해 왜곡이 발생하여 검사가 실패했습니다.
DFM을 통한 솔루션
계약 제조업체는 DFM (Design for Manufacturability) 원칙을 사용했습니다. 이러한 품질 문제를 해결하기 위해 DFM이 문제를 해결하는 데 어떻게 도움이되었는지는 다음과 같습니다.
개정 된 제품 설계 및 툴링 : 재료 재료를 방지하기 위해 설계를 조정했습니다. 툴링에 대한 수정은 투명 수지와 기판 재료 사이의 더 나은 분리를 보장했다. 이 단계는 재료 흐름을 개선하여 분사 가능성 및 기타 시각적 결함을 줄였습니다.
프로토 타이핑 및 테스트를위한 3D 프린팅 사용 : 본격적인 생산 전에 제조업체는 3D 프린팅을 사용하여 프로토 타입을 만들었습니다 . 이를 통해 비용이 많이 드는 툴링 조정에 커밋하지 않고 설계 변경을 테스트하고 검증 할 수있었습니다. 먼저 프로토 타이핑을 통해 변화가 부품의 선명도와 강도에 어떤 영향을 미쳤는지 알 수있었습니다.
초음파 용접 및 부가가치 단계 소개 : 설계 개선 외에도 제조 공정은 초음파 용접을 통합했습니다 . 이 프로세스는 장치의 다른 부분을 결합하여 제품 무결성을 향상시키는 데 사용되었습니다. 제품 인쇄 및 추가 품질 검사와 같은 다른 부가가치 단계가 도입되어 모든 장치의 일관성을 보장했습니다.
솔루션
| 문제를 시각화하면 | 발생합니다 | DFM 솔루션이 |
| 창에 분사 | 기판 재료 재 멜팅, 수지와 혼합 | 개선 된 툴링, 재료 분리 |
| 명확성이 좋지 않습니다 | 재료의 혼합, 온도 불균형 | 최적화 된 설계 및 더 나은 재료 흐름 |
| 제품 검사에 실패했습니다 | 시각적 결함, 약한 결합 | 초음파 용접, 3D 프로토 타이핑을 추가했습니다 |
결론
DFM (Design for Manufacturability)은 플라스틱 분사 성형에 필수적입니다. 비용이 많이 드는 결함을 피하고 문제를 조기에 해결함으로써 제품 품질을 향상시키는 데 도움이됩니다. 주요 전략에는 벽 두께 최적화, 적절한 게이트 위치 사용 및 원활한 재료 흐름 보장이 포함됩니다. 이러한 DFM 원칙을 적용함으로써 제조업체는 효율성을 높이고 생산 비용을 줄이며 일관된 부품 품질을 보장 할 수 있습니다.
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주입 성형에 대한 DFM에 대한 FAQ
Q : 사출 성형에서 DFM과 DFA의 차이점은 무엇입니까?
A : DFM은 사출 성형 공정의 부품 설계 최적화에 중점을 두는 반면 DFA는 쉽게 조립을위한 부품 설계를 강조합니다. DFM은 제조 복잡성과 비용을 줄이는 것을 목표로하는 반면 DFA는 어셈블리 프로세스를 간소화합니다.
Q : DFM은 주입 성형 제품의 전체 비용에 어떤 영향을 미칩니 까?
A : DFM은 제조 복잡성을 최소화하고 재료 사용량을 줄이며 사출 성형 공정을 최적화하여 전반적인 제품 비용을 줄입니다. 이로 인해 생산 비용이 낮아지고 결함이 적고 사이클 시간이 짧아집니다.
Q : 기존 제품에 DFM 원칙을 적용 할 수 있습니까?
A : 그렇습니다. DFM 원칙은 'Design Optimization이라는 프로세스를 통해 기존 제품에 적용 할 수 있습니다. '여기에는 현재 설계 분석, 개선 영역 식별 및 제조 가능성을 향상시키기위한 수정이 포함됩니다.
Q : 제품 개발 중에 DFM 분석을 얼마나 자주 수행해야합니까?
A : DFM 분석은 초기 개념에서 최종 설계에 이르기까지 제품 개발 프로세스 전체에서 수행되어야합니다. 정기적 인 DFM 검토를 수행하면 잠재적 인 문제를 조기에 식별하고 해결하여 나중에 비용이 많이 드는 변화가 줄어 듭니다.
Q : 사출 성형에서 가장 일반적인 DFM 관련 문제는 무엇입니까?
A : 일반적인 DFM 문제에는 일관되지 않은 벽 두께, 초안 각도 부족, 부적절한 게이트 위치 및 부적절한 냉각이 포함됩니다. 다른 문제에는 재료 선택 불량, 고르지 않은 수축 및 과도한 언더컷 또는 복잡한 형상이 포함될 수 있습니다.
