Injekcijos formavimui reikalingas tikslumas, o vienas kritinis veiksnys dažnai nepastebimas: sienos storis. Kaip tai veikia produkto kokybę ir kainą?
Sienų storis plastikinėse dalyse daro įtaką stiprumui, aušinimo laikui ir medžiagos srautui. Dėl netinkamo storio atsiranda tokie trūkumai kaip deformacija ar kriauklės žymės.
Šiame įraše sužinosite esmines optimalaus sienų storio projektavimo gaires. Mes apimsime geriausią praktiką, rekomenduojamus medžiagų diapazonus ir pagrindinius veiksnius, darančius įtaką jūsų pasirinkimui.
Kas yra sienų storis įpurškimo formoje?
Sienų storis reiškia atstumą tarp dviejų lygiagrečių injekcijos suformuotos dalies paviršių. Tai yra esminis projektavimo parametras, turintis įtakos dalies konstrukciniam vientisumui, išvaizdai ir gaminimui.
Sienų storio reikšmė gaminio dizainui
Tinkamas sienos storio dizainas yra gyvybiškai svarbus sėkmingai liejant įpurškimą. Tai daro įtaką keliems pagrindiniams produktų kūrimo ir gamybos aspektams:
Sumažinta žaliavų naudojimas
Optimalus sienos storis padeda sumažinti medžiagų suvartojimą. Tai lemia:
Mažesnės gamybos išlaidos
Sumažėjęs poveikis aplinkai
Lengvesni produktai, naudingi transportavimui ir tvarkymui
Patobulinta dalių kokybė
Gerai suprojektuotas sienų storis prisideda prie geresnės dalies kokybės:
Sumažinkite tokius defektus kaip kriauklės žymės, deformacija ir tuštumos
Stiprinantis struktūrinį stiprumą ir tvirtumą
Pagerina paviršiaus apdailą ir matmenų tikslumą
Greitesnis gamybos greitis
Tinkamas sienų storis gali žymiai pagreitinti gamybą:
Trumpesnis aušinimo laikas, sumažinant bendrą ciklo laiką
Patobulintas medžiagų srautas, palengvinantis lengvesnį pelėsių užpildymą
Mažiau reikalingos apdorojimo, supaprastinanti gamybą
Rekomenduojamas sienos storis įprastam plastikui
Sienų storio rekomendacijos skiriasi priklausomai nuo konkrečios plastikinės medžiagos. Paprastai jie svyruoja nuo 0,020 colio iki 0,500 colių. Šios gairės užtikrina optimalų dalių našumą ir gaminamąjį.
Plastikinė sienos storio diagrama, skirta dažniausiai naudojamai termoplastikai
Skirtingiems plastikams idealūs sienų storis patenka į tam tikrus diapazonus. Žemiau yra diagrama, kurioje nurodomas rekomenduojamas dažniausiai naudojamų medžiagų storias įpurškimo formavimo procesuose:
| Medžiagos | rekomenduojamas sienos storis (IN) | Rekomenduojamas sienos storis (mm) |
| Abs | 0,045 - 0,140 | 1.14 - 3.56 |
| PC+abs | 0,035 - 0,140 | 0,89 - 3,56 |
| Acetalas | 0,030 - 0,120 | 0,76 - 3,05 |
| Akrilas | 0,025 - 0,500 | 0,64 - 12,7 |
| Nailonas | 0,030 - 0,115 | 0,76 - 2,92 |
| Polikarbonatas (PC) | 0,040 - 0,150 | 1.02 - 3.81 |
| Polietilenas (PE) | 0,030 - 0,200 | 0,76 - 5,08 |
| Polipropilenas (pp) | 0,025 - 0,150 | 0,64 - 3,81 |
| Polistirenas (PS) | 0,035 - 0,150 | 0,89 - 3,81 |
| Poliuretanas | 0,080 - 0,750 | 2.03 - 19.05 |
Veiksniai, darantys įtaką medžiagos pasirinkimui
Tinkamo plastiko pasirinkimas daliai apima ne tik tinkamo sienos storio pasirinkimą. Medžiagos pasirinkimui daro įtaką keli veiksniai, kurie galiausiai lemia suformuotos dalies našumą ir ilgaamžiškumą.
Cheminis ir UV atsparumas
Medžiagos turi atlaikyti cheminių medžiagų, tirpiklių ir ultravioletinių (UV) šviesos poveikį. Plastikai, tokie kaip ABS ir PC+ABS, pasižymi vidutiniu cheminiu atsparumu, tačiau gali pablogėti esant intensyviai. Priešingai, polipropilenas (PP) ir akrilas palaiko gerą atsparumą UV spinduliams, todėl jie yra tinkami naudoti lauke.
Šilumos atsparumas
Atsparumas šilumai yra dar vienas kritinis aspektas. Polikarbonatas (PC) gali valdyti aukštesnę temperatūrą, palyginti su ABS, o tai deformuoja esant mažesniam šilumos lygiui. Nailonas siūlo gerą atsparumą šilumai, pridedant užpildų, o PE ir PP - žemos ar vidutinio sunkumo temperatūros aplinkoje.
Jėga ir lankstumas
Medžiagos stiprumas ir lankstumas diktuoja dalies ilgaamžiškumą esant mechaniniam stresui. ABS suteikia vidutinį stiprumą, turintį gerą atsparumą smūgiui, o nailonas ir PC+abs yra žinomi dėl didesnio tempimo stiprumo. Lanksčioms dalims poliuretanas ir polipropilenas dažnai yra pasirinktos medžiagos.
Spalva ir neskaidrumas
Estetiniai dalies reikalavimai turės įtakos medžiagos atrankai. Kai kurie plastikai, tokie kaip akrilas ir polikarbonatas, pirmenybė teikiama jų skaidrumui ir optiniam aiškumui. ABS ir PP galima lengvai pigmentuoti, kad būtų sukurtos specifinės spalvos, išlaikant dalies vienodumą.
Elektromagnetinis suderinamumas
Tam tikroms programoms reikalingos medžiagos, turinčios specifines elektromagnetines savybes. Polikarbonato ir ABS mišiniai (PC+ABS) dažnai naudojami elektronikoje, kur reikia elektromagnetinių trukdžių (EMI) ekranų, tuo tarpu medžiagos, tokios kaip nailonas, gali būti pasirinktos jų izoliacinėms savybėms elektriniuose komponentuose.
Plastikinių dalių storio projektavimo principai
Vienodo sienos storio principas
Vienodo sienos storio palaikymas yra labai svarbus, norint optimalios dalies našumo:
Laikykite storio variantus 25% nuo pagrindinio sienos storio
Užtikrinkite minimalų 0,4 mm sienos storis visoje dalyje
Specifinės storio gairės
Skirtingiems komponentams reikalingi specifiniai storio diapazonai:
| Komponentas | Rekomenduojamas storis (mm) |
| Apvalkalas (storio kryptis) | 1.2 - 1.4 |
| Šoninės sienos | 1,5 - 1,7 |
| Išorinis objektyvo atraminis paviršius | 0.8 |
| Vidinis objektyvo atraminis paviršius | ≥ 0,6 |
| Akumuliatoriaus dangtis | 0,8 - 1,0 |
Laipsniško storio perėjimai
Sklandūs perėjimai tarp skirtingo storio neleidžia defektams:
Išlaikykite nedidelius storio skirtumus esant storos plonos sienos jungtims
Siekite 40–60% gretimo sienos storio
Įdiekite lanko perėjimus sienų sankryžose
Medžiagos srautas ir užpildymo savybės
Sienų storis turi įtakos medžiagų srautui injekcijos metu:
Ilgesniems srauto takams reikia šiek tiek storesnių sienų
Skirtingos medžiagos turi skirtingą srauto ilgį esant 2,5 mm sienos storiui
Sienų storio sumažinimas
Balanso funkcionalumas ir medžiagos efektyvumas:
Nustatykite mažiausią storią iki 0,6–0,9 mm
Siekite bendrojo 2–5 mm diapazono
Sumažinkite storią, jei įmanoma, kad išsaugotumėte medžiagą ir sumažintumėte išlaidas
Atsižvelgiant į materialinį klampumą
Medžiagos savybės daro įtaką storio projektavimui:
Sienų storio dizainas, pagrįstas išlaidų principais
Ryšys tarp aušinimo laiko ir sienos storio
Sienų storis daro didelę įtaką aušinimo laikui, darant įtaką gamybos efektyvumui ir išlaidoms:
Storesnėms sienoms reikia ilgesnių vėsinimo laikotarpių
Pratęstas aušinimo laikas sumažina bendrą produktyvumą
Padidėjęs ciklo laikas lemia didesnes vieneto išlaidas
Apsvarstykite šiuos santykius:
| Sienų storis padidina | apytikslį aušinimo laiko padidėjimą |
| 10% | 20% |
| 20% | 45% |
| 30% | 70% |
Sienų storio sumažinimas siekiant optimalaus efektyvumo
Subalansavimas funkcionalumas ir efektyvumas reikalauja atidžiai apsvarstyti:
Funkciniai reikalavimai:
Įsitikinkite, kad dalies našumas atitinka projektavimo specifikacijas
Išlaikyti būtiną jėgą ir ilgaamžiškumą
Struktūrinis vientisumas:
Aušinimo optimizavimas:
Kokybės užtikrinimas:
Optimizuodami šiuos veiksnius, dizaineriai gali:
Sumažinkite medžiagų naudojimą
Sutrumpinkite aušinimo laiką
Padidinkite gamybos efektyvumą
Mažesnės bendros gamybos išlaidos
Nevienodo sienos storio poveikis
Nevienodas sienų storis įpurškimo formavimo metu gali sukelti daugybę problemų, turinčių įtakos tiek produkto kokybei, tiek gamybos efektyvumui. Šie variantai gali sukelti defektus, aušinimo disbalansą ir sunkumus formavimo proceso metu.
Kosmetikos defektai
Viena iš labiausiai paplitusių problemų, atsirandančių dėl nevienodo sienos storio, yra kosmetikos defektai. Šie trūkumai turi įtakos išvaizdai ir kai kuriais atvejais dalies struktūriniu vientisumu.
Kriauklės žymės : storesnės sekcijos vėsta lėčiau, todėl paviršius krito į vidų, sukurdami matomus žymes.
Laidas : Netolygus susitraukimas tarp storų ir plonų sekcijų sukelia dalies iškraipymus arba deformaciją, nes skirtingos sritys vėsta skirtingais greičiais.
Aušinimo greičio kitimai
Nevienodas storis sukelia nenuoseklų aušinimo greitį visoje dalyje. Storesnės sekcijos užtrunka ilgiau, o plonesnės vietos greičiau sukietėja. Šis disbalansas gali sukelti trūkumų ir reikalauja prailginto ciklo laiko, kad visos sritys būtų tinkamai atvėsintos, sumažinant bendrą gamybos efektyvumą.
Varžybos iššūkiai
Įpurškimo liejimas tampa sudėtingesnis, kai susiduriama su nevienodomis sienomis. Išlydytai medžiagai gali būti sunku tekėti į plonesnes dalis, užpildžius storesnius plotus. Šis srauto pertraukimas gali sukelti neišsamų užpildymą ar nenuoseklų pakavimą, todėl atsiranda defektų ir nepakankamo našumo.
Išvaizdos klausimai
Nevienodas storis dažnai sukelia tokių išvaizdos problemų kaip:
Srauto linijos : Storio kitimai sukelia netaisyklingų srautų modelius, sukuriant matomus dryželius ar linijas ant dalies paviršiaus.
Sunkumas palaikant ertmės kontaktą : storesnės sekcijos gali neišlaikyti visiško ertmės kontakto aušinimo metu, todėl sunku pasiekti norimą paviršiaus apdailą ar tekstūrą.
Šlyties įtempis ir pluošto orientacija
Nevienodas sienos storis taip pat daro įtaką suformuotos dalies vidinei struktūrai, ypač plasturiniuose plastikuose. Plonesnės sritys patiria didesnį šlyties stresą, todėl atsiranda skirtingos pluošto orientacijos. Šis pluošto išlyginimo kitimas turi įtakos dalies stiprumui ir gali prisidėti prie deformacijos ar gedimo apkrovoje.
Sienų storis naudojant srauto santykį (L/T)
Srauto santykio apibrėžimas (L/T)
Srauto santykis (L/T) parodo ryšį tarp srauto kelio ilgio (L) ir sienos storio (T) įpurškimo liejimo metu. Tai rodo, kaip toli išlydytas plastikas gali nuvažiuoti per tam tikrą sienos storią.
L/T santykio svarba
L/T santykis vaidina lemiamą vaidmenį:
Optimalių įpurškimo taškų vietų nustatymas
Sukurkite pasiekiamus sienų storias
Dalių dizaino balansavimas su gamintoju
Didesnis L/T santykis leidžia plonesnėms sienoms ar ilgesniems srauto keliams, darant įtaką bendram dalies projektavimui ir gamybos efektyvumui.
Veiksniai, darantys įtaką L/T santykio skaičiavimui
Keli kintamieji turi įtakos L/T santykiui:
Medžiagos temperatūra
Pelėsio temperatūra
Paviršiaus apdaila
Dervos klampumas
Injekcijos slėgis
Šie veiksniai sąveikauja sudėtingai, todėl tikslūs skaičiavimai yra sudėtingi. Patyrę pelėsiai dažnai remiasi apytiksliais diapazonais ir praktinėmis žiniomis.
L/T santykio skaičiavimo pavyzdys
Apsvarstykite kompiuterio dalį su:
L/t (bendras) = l1/t1 (bėgikas) + l2/t2 (produktas) = 100/5 + 200/2 = 120
Tai viršija tipinį PC L/T santykį (90), rodantį galimus liejimo sunkumus.
Gerinimas
Norėdami padidinti formą:
Sureguliuokite vartų padėties nustatymą:
Modifikuokite sienos storis:
Šie koregavimai optimizuoja liejimo procesą, užtikrinant geresnę kokybės ir gamybos efektyvumą.
Kiti injekcijos liejimo sienų storio dizaino aspektai
Tinkamo injekcinių dalių sienos storio projektavimas apima ne tik pagrindines gaires. Keli veiksniai daro įtaką galutiniam dizainui, darančiam įtaką tiek našumo, tiek gamybos efektyvumui.
Pagrindiniai struktūros ir matmenų reikalavimai
Produkto dizaino pagrindai daro didelę įtaką sienos storiui:
Bendra forma ir dydis diktuoja mažiausią storio reikalavimus
Sudėtingos geometrijos gali reikėti skirtingo sienos storio
Struktūrinio vientisumo poreikiai dažnai lemia minimalios storio vertes
Dizaineriai turi subalansuoti šiuos veiksnius su gaminamumo problemomis, kad optimizuotų dalių našumą ir gamybos efektyvumą.
Žaliavų savybės ir savybės
Medžiagos pasirinkimas vaidina lemiamą vaidmenį kuriant sienų storio dizainą:
| Medžiagos savybės | poveikis sienos storiui |
| Lydymosi srauto indeksas | Aukštesni PFI leidžia plonesnėms sienoms |
| Susitraukimo greitis | Daro įtaką matmenų tikslumui ir deformacijai |
| Šilumos laidumas | Daro įtaką aušinimo laiko ir ciklo efektyvumui |
Supratimas šias savybes padeda dizaineriams pasirinkti tinkamą konkrečių medžiagų sienų storią.
Pelėsių projektavimo ir įpurškimo formavimo proceso parametrai
Pelėsio ir proceso aspektai daro įtaką sienos storio sprendimams:
Vartų vieta ir dydžio smūgio srauto modeliai ir storio reikalavimai
Aušinimo sistemos dizainas daro įtaką pasiekiamoms sienų storiams
Injekcijos slėgis ir greičio apribojimai gali diktuoti mažiausią storią
Bendradarbiavimas su pelėsių dizaineriais ir procesų inžinieriais užtikrina optimalų sienų storią gaminant.
Surinkimo ir naudojimo reikalavimai
Galutinio vartojimo sumetimai turi atsižvelgti į sienos storio dizainą:
„Snap Fits“ ir gyvenantiems vyriams reikalingi specifiniai storio ir ilgio santykiai
Apkrovos teritorijas gali tekti sustiprinti sienų storiai
Šilumos ar elektros izoliacijos poreikiai gali turėti įtakos storio pasirinkimui
Dizaineriai turėtų apsvarstyti visą produkto gyvavimo ciklą, kai nustato tinkamą sienų storią.
Išvada
Projektuojant liejant injekcijai, svarbiausia yra išlaikyti optimalų sienos storio palaikymą. Tai daro įtaką stiprumui, aušinimo laikui ir gamybos efektyvumui. Remiantis rekomenduojamomis įvairių medžiagų gairėmis, užtikrinami nuoseklūs rezultatai ir sumažina tokius defektus kaip kriauklės žymės ar deformacija.
Darbas su patyrusiu gamintoju padeda tiksliai sureguliuoti sienų storią atsižvelgiant į konkrečius projekto poreikius. Jie suteikia vertingų įžvalgų apie medžiagų elgseną, įrankių ir liejimo būdus.
Optimizuojant sienos storio optimizavimą, išlaidos, kokybė ir našumas. Tai sumažina medžiagų naudojimą, sutrumpina aušinimo laiką ir padidina ilgaamžiškumą. Tinkamas storio dizainas lemia efektyvią, aukštos kokybės gamybą.
