I världen av plastproduktion står design för tillverkning (DFM) för formsprutning som en hörnsten av effektivitet och kvalitet. Denna omfattande guide går in i komplikationerna i DFM och erbjuder insikter i dess principer, processer och bästa praxis.
Introduktion till design för tillverkbarhet (DFM)
Vad är DFM?
Design for Manufacturability (DFM) är processen för att utforma produkter för att uppnå bästa möjliga tillverkningsresultat. Det handlar om att överväga olika faktorer som påverkar tillverkningen under designfasen.
DFM gör det möjligt för företag att identifiera och ta itu med potentiella problem tidigt. Detta hjälper till att minimera kostsamma förändringar senare i produktionsprocessen.
DFM: s betydelse vid tillverkning
Implementering av DFM -principer erbjuder flera fördelar:
Kostnadsbesparingar : Genom att ta itu med tillverkningsförmågan under designen kan företag sänka de totala produktionskostnaderna. DFM hjälper till att undvika dyra modifieringar längs linjen.
Förbättrad kvalitet : Att designa med tillverkning i åtanke leder till produkter av högre kvalitet. Det minimerar defekter och säkerställer konsekventa resultat.
Snabbare tid till marknad : DFM effektiviserar övergången från design till produktion. Detta gör det möjligt för företag att ta med produkter snabbare.
Förbättrat samarbete : DFM främjar samarbete mellan design- och tillverkningsteam. Det främjar en delad förståelse för mål och begränsningar.
DFM är tillämpligt inom olika branscher, till exempel:
Genom att omfatta DFM kan företag inom dessa sektorer optimera sina tillverkningsprocesser. De kan leverera högkvalitativa produkter till lägre kostnader.
Faser av DFM -processen
Design for Manufacturability (DFM) -processen i formsprutning av plast innebär flera viktiga faser. Dessa steg säkerställer att produkter är optimerade för tillverkning från början.
DFM -analyssteg
Fas 1: Analys av planer och problem
Den första fasen av DFM börjar med att den ursprungliga utrustningsstillverkaren (OEM) tillhandahåller detaljerade projektplaner och dokumentation till kontraktstillverkaren (CM). Detta inkluderar all relevant information om produkten och dess avsedda användning.
CM granskar sedan dessa material för att identifiera eventuella tillverkbarhetsproblem. De överväger faktorer som delgeometri, Materialval och toleranser.
Öppen kommunikation mellan OEM och CM är avgörande i detta skede. Det hjälper till att ta itu med problem tidigt.
Fas 2: DFM -simulering
I den andra fasen använder ingenjörer avancerad mögelflödesimuleringsprogramvara som Sigmasoft för att analysera formsprutningsprocessen. Dessa simuleringar ger värdefull insikt i hur materialet kommer att bete sig under gjutning.
Viktiga aspekter utvärderade i DFM -simuleringar inkluderar:
Genom att köra dessa simuleringar kan ingenjörer förutsäga och förhindra potential defekter . De kan optimera designen för bästa möjliga tillverkningsresultat.
Fas 3: Presentation av resultat och rekommendationer
Efter avslutad simuleringar sammanställer CM en detaljerad rapport om resultaten. Denna rapport innehåller specifika rekommendationer för att hantera eventuella problem som identifierats under analysen.
DFM -rapporten täcker vanligtvis:
Materialval och mögelförhållanden
Testade parametrar som injektionstemperatur, tryck och grindstorlek
Jämförande resultat för olika designvarianter
Förslag för prototyper och testning
CM presenterar dessa resultat till OEM, tillsammans med deras föreslagna lösningar. De arbetar tillsammans för att förfina designen för optimal tillverkbarhet.
Fas 4: Prototypning, testning och slutförande
I den sista fasen av DFM skiftar fokus till validering av den optimerade designen genom fysiska prototyper. 3D -utskrifts- och tillsatsstillverkningstekniker används ofta för att skapa dessa prototyper snabbt.
Prototyperna genomgår ytterligare testning och simuleringar för att säkerställa att de uppfyller alla krav. Eventuella nödvändiga justeringar görs baserat på dessa resultat.
När designen är slutförd och godkänd flyttas den till fullskalig produktion. DFM -processen hjälper till att säkerställa en smidig övergång från Design till tillverkning.
Viktiga överväganden i DFM för formsprutning
Vid tillämpning av design för tillverkningsbarhet (DFM) principer på plastinjektionsmålning måste flera viktiga faktorer beaktas. Dessa inkluderar materialval, väggtjocklek, mögelflöde, dragvinklar, krympning och underskott.
Urval
Att välja rätt material är avgörande för framgångsrik formsprutning. Flera plast används ofta, var och en erbjuder olika egenskaper som påverkar designprocessen.
Några av de mest använda materialen inkluderar:
ABS : Känd för sin seghet och slagmotstånd. Lär dig mer om ABS -formsprutning.
Polypropylen (PP) : Lätt och resistent mot kemikalier. Upptäcka fördelarna med polypropyleninsprutning.
Nylon : Hög styrka med god slitmotstånd. Utforska nyloninjektion.
Polykarbonat (PC) : transparent och hållbar, ofta används för linser
Varje material har unika egenskaper som påverkar hur det uppträder under gjutning. Till exempel krymper nylon mer än PC , och ABS kräver lägre gjutningstemperaturer. Att förstå dessa egenskaper är viktigt för att välja material som uppfyller både design- och produktionskrav. För en omfattande guide om materialval, kolla in Vilka material används i formsprutning.
Väggtjockleksoptimering
Optimering av väggtjockleken säkerställer att delar svalna jämnt och undvik defekter som sjunkande märken eller tomrum . Formgivare måste följa rekommenderade riktlinjer för väggtjocklek för olika plast.
| Material | rekommenderad tjocklek |
| ABS | 1,5 till 4,5 mm |
| Polypropen (PP) | 0,8 till 3,8 mm |
| Nylon | 2,0 till 3,0 mm |
| Polykarbonat (PC) | 2,5 till 4,0 mm |
Uniform väggtjocklek är avgörande för att undvika stresspunkter. I de fall där tunna väggar behövs kan tunna gjutningstekniker användas. Denna metod möjliggör viktminskning samtidigt som man bibehåller delstyrka.
Designa för korrekt mögelflöde
Att säkerställa bra mögelflöde är en annan viktig aspekt av DFM. Korrekt grind- och löparsystemdesign påverkar hur den smälta plasten fyller formen.
GATTYPER : Välj mellan kantgrindar , fläktgrindar eller direkta grindar baserade på delgeometri och materialflöde. typer av grindar för formsprutning
Runner Systems : Använd balanserade löparsystem för att säkerställa jämn fördelning av material.
Mögelkylning : Effektiv kylning hjälper till att upprätthålla dimensionell stabilitet och förhindrar varpage.
Kylkanaler måste vara väl utformade för att säkerställa jämn temperaturfördelning genom formen.
Dragvinklar och ytfinish
Utkast till vinklar är viktiga för slät delutkast från formen. Utan rätt vinkel kan delar hålla sig till formen och orsaka skador eller defekter. För mer information, se vår guide om dragvinkel i formsprutning.
De rekommenderade dragvinklarna varierar beroende på material och ytstruktur. För släta ytor, använd minst 0,5 ° till 1 ° . För texturerade ytor, öka detta till 3 ° till 5 ° för att undvika scuffing eller fastning.
Krympning och förebyggande av krigsverk
Krympning och varpage är vanliga problem vid formsprutning. Att utforma för enhetlig krympning över delen minskar sannolikheten för dessa problem. Tjockare områden krymper mer än tunnare, så att upprätthålla en konsekvent väggtjocklek är nyckeln. Lär dig mer om skevning i formsprutning
Korrekt ribbning och gusseting kan också minimera varpage genom att förstärka områden med hög stress och distribuera krafter jämnare.
Underskott och sidorätt
Undercuts lägger till komplexitet i formkonstruktionen och kan komplicera en del utkast. När det är möjligt, eliminera underskådningar genom att justera delgeometri. Om underbekämpningar är oundvikliga kan sidor och delade kärnor användas för att forma komplexa funktioner. För mer information om att hantera underskott, kolla in vår guide om sätt att uppnå formsprutningsunderlag.
Sidaktioner möjliggör enklare delavlägsnande genom att flytta delar av formen i sidled före utkastning, vilket undviker behovet av komplex verktyg.
Verktygsöverväganden och deras påverkan på DFM
Verktyg spelar en viktig roll i tillverkningsbarhet. Processer som elektrodbearbetning och polering påverkar delkvalitet och precision. Verktyg av hög kvalitet leder till mer konsekventa delar, bättre ytbehandlingar och minskade cykeltider.
Polering påverkar den sista delens finish. En mycket polerad mögel kan producera glansiga ytor, medan texturerade formar ger matt ytbehandlingar. Med tanke på dessa faktorer under designfasen säkerställer de rätta verktygsprocesserna.
För mer information om formsprutningsprocesser och överväganden, besök vår omfattande guide på Vad är formsprutningsprocess.
Checklista för DFM i plastinjektionsmålning
| DFM Checklista | Beskrivning |
| Maximalt tryck: fyllning | Utvärdera trycket som krävs för att fylla formen. |
| Maximalt tryck: packning | Utvärdera trycket som användes under förpackningssteget för att säkerställa materialkonsistens. |
| Fyll mönsteranimering | Visualisera hur den smälta plasten flyter i formen. |
| Inloppstryckkurva | Övervaka tryck vid materialinloppet för att säkerställa korrekt flöde. |
| Uppskattning av klämmor | Uppskatta kraften som krävs för att hålla formen stängd under injektion. |
| Temperaturförändringar under fyllningen | Kontrollera om temperaturvariationer under fyllning för att undvika defekter. |
| Frysta hudresultat | Analysera det yttre skiktet av plasten som stelnar under kylning. |
| Klipphastigheten för hartset | Mät hartsens skjuvningshastighet för att utvärdera flödesegenskaper. |
| Flödesspåranimering | Spåra flödesfronten på den smälta plasten för att identifiera problem. |
| Luftfällor | Upptäck områden där luft kan fångas och orsaka tomrum eller ofullständiga delar. |
| Ventileringstemperatur | Se till att adekvat ventilation för att upprätthålla jämn temperatur i hela formen. |
| Svetslinjer | Identifiera områden där två flödesfronter möts, vilket kan orsaka svaga fläckar. |
| Svetslinje spåranimering | Visualisera svetslinjen för att förutsäga var materialet kan försvagas. |
| PVT -diagramanalys av svetslinjer | Använd PVT -diagrammet för att bedöma materialets beteende i specifika kylstadier. |
| Materialstelning under delkylning | Övervaka stelning för att förhindra ojämn kylning och delfel. |
| Sänkande märken | Utvärdera ytdepressioner orsakade av felaktig kylning eller överdriven tjocklek. |
| Heta platser | Identifiera områden i den del som är benägna att överhettas under injektion. |
| Tomrum | Upptäck inre luftfickor som kan påverka delstyrkan. |
| Tjocka områden i delen | Kontrollera om det är överdrivet tjocklek som kan orsaka handfat märken eller tomrum. |
| Tunna områden i delen | Se till att tunna sektioner är tillräckligt fyllda för att förhindra ofullständiga delar. |
| Enhetlig väggtjocklek | Design för jämn väggtjocklek för att minska defekter som handfat märken och varpage. |
| Materialflödesegenskaper | Se till att det valda hartset flyter bra och kan hantera långa eller tunna flödeslängder. |
| Portplats | Optimera grindplatsen för att förhindra frysning av grind och sjunkande märken. |
| Flera grindkrav | Använd flera grindar vid behov för att säkerställa korrekt fyllning i komplexa geometrier. |
| Grindpingement på stål | Se till att plast flyter ordentligt på stålytor för att undvika splay. |
| Utkast till vinkel | Se till adekvata dragvinklar för att möjliggöra enkel delutkast. |
| Texturfrisläppande utan att skrapa | Se till att utkastet är tillräckligt för att släppa strukturerade delar utan skador. |
| Tunna stålförhållanden i verktyget | Utvärdera delgeometri för sektioner som kan skapa tunna stålförhållanden. |
| Underskatt förenkling | Överväg designändringar för att eliminera eller förenkla underskott. |
| Kristallisation | Kontrollera om det är kristalliseringsproblem i materialet som kan påverka delkvaliteten. |
| Fiberorientering | Utvärdera hur fiberorientering kan påverka delstyrka och prestanda. |
| Krympning | Utvärdera krympningsbeteendet hos materialet för att minska dimensionell variation. |
| Varning | Utvärdera potentialen för vridning och hur du mildrar den med designjusteringar. |
Vanliga defekter i plastinjektionsgjutning löses av DFM
Plastinsprutning är en komplex process. Det involverar många variabler som kan leda till olika defekter i slutprodukten. De flesta av dessa frågor kan emellertid förhindras genom korrekt design för tillverkningsbarhet (DFM). För en omfattande översikt över vanliga defekter kan du hänvisa till vår guide om formsprutningsfel.
Nyckelfel
Flash : Flash inträffar när överskott av plast läcker ut ur mögelhålan, ofta där de två halvorna möts. Det skapar ett tunt lager extra material som måste trimmas. Blinkning orsakas av otillräcklig klämkraft eller dålig forminriktning. Lär dig mer om formsprutningsblixt.
Svetslinjer : Svetslinjer visas där två separata flöden av smält plast möts och misslyckas med att smälta ordentligt. Detta skapar svaga fläckar, vilket kan minska delstyrkan eller förändra dess utseende. För mer information, se vår guide om formsprutningssvetslinje.
Sänkmärken : Sänkmärken är små fördjupningar eller gropar på ytan på en del. De förekommer när tjockare delar av delen svalna långsammare än tunnare områden, vilket får ytan att kollapsa inåt. Lär dig hur man kan förhindra sjunkande märke i formsprutning.
Kortskott : Ett kort skott händer när formhålan inte fylls helt med smält plast, vilket resulterar i en ofullständig del. Detta beror ofta på lågt injektionstryck, otillräckligt materialflöde eller otillräcklig mögeltemperatur. Upptäck mer om Kort skott i formsprutning.
Brännmärken : Brännmärken är mörka eller missfärgade områden orsakade av den materiella överhettningen eller luftfångningen under injektion. De kan påverka både delens utseende och strukturella integritet.
Brittleness : Brittleness hänvisar till delar som spricker eller bryts lätt på grund av otillräcklig styrka. Denna defekt kan komma från felaktigt materialval, dålig kylning eller svag delkonstruktion.
Delaminering : Delaminering är när ytan på en del visar synliga skikt som kan skala bort. Detta inträffar när inkompatibla material används eller fukt fångas i hartset under injektion.
Jetting : Jetting händer när plasten flyter för snabbt in i mögelhålan och skapar ett ormliknande mönster som snedvrider delens utseende och minskar dess styrka. Lär dig mer om jetting i formsprutning.
Hålrum, splay, bubblor och blåsor : Hålrum är luftfickor som bildas inuti delen. Spay hänvisar till streck orsakade av fukt i materialet. Bubblor och blåsor inträffar när fångad luft misslyckas med att undkomma formen och komprometterar delens styrka och utseende. För mer information om tomrum, se vår artikel om vakuumrum.
Warping och flödeslinjer : Vridning av resultat från ojämn kylning, vilket får delen att böja sig eller vrida. Flödeslinjer är synliga streck eller vågor på ytan av delen, vanligtvis orsakade av oregelbundna flödesmönster under injektion. Lär dig mer om skeva i formsprutning och flödeslinjer defekt i formsprutning.
Lösningar genom DFM
För att lösa dessa defekter erbjuder DFM (design för tillverkbarhet) riktade justeringar av del- och mögelkonstruktioner. Här är några vanliga lösningar:
Justeringar av delkonstruktioner : Ändra väggtjocklek för att säkerställa enhetlig kylning. Tillsätt revben eller krossar för att förstärka områden med hög stress och förhindra vridning.
Mögeldesignoptimering : Se till att korrekt grindplacering och storlek för att eliminera svetslinjer och tomrum. Designkylningskanaler för att upprätthålla enhetlig temperatur. Lär dig mer om mögeldesign.
Injektionstryckskontroll : Reglera injektionstryck för att undvika korta skott och blixt. Att säkerställa att rätt tryck hjälper till att fylla mögelhålan utan överpackning.
Kyltidsjusteringar : finjusteringstider för att förhindra vridning, sjunkmärken och inkonsekvent stelning. Snabbare kyltider i tjockare områden minskar sannolikheten för krympning.
Materialval : Välj material med lämpliga krympningshastigheter och termiska egenskaper för delkonstruktionen. Materialval påverkar allt från svetslinjer till total styrka. Vilka material används i formsprutning
Genom att göra dessa justeringar genom DFM kan tillverkare drastiskt minska eller till och med eliminera dessa vanliga formsprutningsfel.
Designriktlinjer för gemensamma egenskaper vid formsprutning
Vid utformning av delar för formsprutning av plast är det avgörande att överväga tillverkningen av olika funktioner. Här är några riktlinjer för att utforma vanliga element på ett sätt som optimerar produktionen och minimerar defekter. För en omfattande översikt, se vår guide om Vad är designriktlinjer för formsprutning.
1. chefer
Bossar är upphöjda funktioner som fungerar som fästpunkter eller strukturella stöd. De används ofta för skruvar, stift eller andra fästelement.
Viktiga riktlinjer för att utforma chefer:
Tillsätt en radie vid basen, storlek mellan 25-50% av väggtjockleken.
Begränsa höjden till högst tre gånger den yttre diametern.
Använd en dragvinkel på 0,5 ° till 1 ° på utsidan för enklare utkast.
Fäst chefen på en angränsande vägg med en anslutande revben för extra styrka.
Hitta flera chefer som inte är närmare än två gånger väggtjockleken.
2. Revben
Reven är tunna, vertikala väggar som ökar styvheten hos en del utan att tillsätta betydande massa. De används ofta för att förstärka plana ytor eller långa spann.
Designtips för revben:
Håll tjockleken mindre än 60% av huvudväggen för att undvika handfatmärken.
Begränsa höjden till 3 gånger tjockleken för stabilitet.
Tillsätt en radie vid basen, 25-50% av tjockleken, för att minska spänningskoncentrationen.
Använd en dragvinkel på minst 0,5 ° per sida för enkel del av borttagning.
3. Hörn
Skarpa hörn är stresskoncentratorer som kan leda till delfel. De gör det också svårt för plast att flyta smidigt under injektion.
För att undvika dessa problem:
Lägg till en radie i alla hörn, inifrån och ut.
Gör den inre radien minst 50% av väggtjockleken.
Matcha den yttre radien till insidan radie plus väggtjockleken.
4. Utkast till vinklar
Utkast till vinklar är små avsmalnande tillsättningar till vertikala väggar, stift och revben. De hjälper delen att frigöra rent från formen utan att fastna eller deformation. För mer information, se vår guide om dragvinkel i formsprutning.
Mängden utkast som behövs beror på flera faktorer:
Harttyp: Material med högre krympningshastigheter kräver mer drag.
Textur: Roower ytor behöver ökat drag för att förhindra dragmärken.
Djup: Högre funktioner kräver i allmänhet mer utkast för ren utkast.
Som en tumregel använder du en minsta dragvinkel på 1 ° för släta ytor och 2-3 ° för strukturerade. Rådgör med din formpartner för specifika rekommendationer baserade på din design.
5. Ejektorstift
Ejektorstift används för att skjuta den färdiga delen ur mögelhålan. Deras storlek, form och plats kan påverka utseendet och integriteten på delen. Lär dig mer om ejektorstift i formsprutning.
Tänk på dessa poäng:
Placera stift på icke-kosmetiska ytor när det är möjligt.
Undvik att sätta stift på tunna eller bräckliga funktioner som kan skadas under utkastet.
Använd en tillräckligt stor stift för att distribuera ejektionskraften utan att lämna ett synligt märke.
Tänk på alternativa utkastningsmetoder, till exempel stripperplattor, för delar med komplex geometri.
6. grindar
Gates är öppningarna genom vilka smält plast kommer in i mögelhålan. Korrekt grindkonstruktion är avgörande för att uppnå fullständig, balanserad fyllning och minimera visuella defekter. För mer information, se vår guide om typer av grindar för formsprutning.
Några viktiga överväganden:
Välj en grindtyp (t.ex. flik, tunnel, varm spets) som passar delgeometri och harts.
Storlek porten för att möjliggöra tillräckligt flöde utan att orsaka jetting eller överdriven skjuvning.
Hitta grindar för att främja till och med fyllning och förpackning av kaviteten.
Placera grindarna bort från utseendeytor eller tjocka sektioner som är benägna till sänkor och tomrum.
7. Hål
Hål i formsprutade delar skapas med kärnstift i formen. Om de inte är utformade korrekt kan hål deformeras eller felaktigt.
Följ dessa riktlinjer:
Använd en enhetlig väggtjocklek runt hålet för att förhindra snedvridning.
Begränsa djupet på Blinda hål till högst 2-3 gånger diametern.
För genom hål, stöd kärnstiftet i båda ändarna för att upprätthålla justering.
Tillsätt en liten avsmalnande eller drag i hålet för enklare avlägsnande av stift.
8. Skicklinjer
Avskedlinjer är sömmarna där de två halvorna av formen samlas. De är ofta synliga på den färdiga delen och kan påverka både estetik och funktion. Lär dig mer om avsked i formsprutan.
För att minimera effekterna av avskedslinjer:
Placera dem på icke-kritiska ytor eller kanter på delen.
Använd en 'stegad ' avskedslinje för förbättrad justering och styrka.
Lägg till struktur eller en krökt profil för att dölja utseendet på linjen.
Säkerställa adekvat utkast och avstånd för att förhindra blixt eller missanpassning vid avskedslinjen.
9. textur
Texturerade ytor kan förbättra utseendet, känslan och funktionen för en gjuten del. De kräver emellertid också särskilda överväganden inom design och verktyg.
Tänk på dessa poäng:
Använd en dragvinkel på minst 1-2 ° för att förhindra att strukturen hindrar delkastning.
Undvik plötsliga övergångar eller skarpa kanter i texturmönstret.
Tänk på djupet och avståndet i strukturen för att säkerställa adekvat hartflöde och fyllning.
Arbeta med din mögeltillverkare för att välja en struktur som kan bearbetas exakt eller etsas i verktyget.
10. krympning
All plast krymper när de svalnar i formen, och denna krympning måste redovisas i delen och verktygsdesignen. Ojämnt eller överdrivet krympning kan orsaka vridning, sjunkande märken och dimensionella felaktigheter.
För att hantera krympning:
Håll en konsekvent väggtjocklek i hela delen.
Undvik tjocka sektioner som är benägna att sjunka och inre tomrum.
Använd en formtemperatur som främjar gradvis, enhetlig kylning.
Justera förpackningstrycket och tiden för att kompensera för materialkrympning.
Ändra verktygsdimensionerna baserat på den förväntade krympningshastigheten för hartset.
11. Svetslinjer
Svetslinjer uppstår när två eller flera flödesfronter möts och smälter samman under formningsprocessen. De kan visas som synliga märken på ytan och kan representera svaga punkter i strukturen. För mer information, se vår guide om formsprutningssvetslinje.
För att minimera effekten av svetslinjer kan designers:
Optimera grindplatser för att kontrollera flödet och mötet i smältfronterna.
Använd en formtemperatur som håller flödet fronter varmt och flytande när de konvergerar.
Tillsätt ventiler eller överflödesbrunnar för att ta bort fångad luft och förbättra fusionen vid svetslinjen.
Radie hörnen och kanterna för att främja bättre flöde och en starkare svets.
Tänk på användningen av en högre smälttemperatur eller en långsammare fyllningshastighet i vissa fall.
Även om svetslinjer inte alltid kan elimineras, hjälper dessa strategier till att hantera sitt utseende och effekt på delprestanda.
Här är några ytterligare tips och överväganden för att utforma vanliga funktioner i formsprutade delar:
För chefer:
Förstärka höga eller smala chefer med krossar eller revben för att förhindra avböjning eller brott under användning.
För chefer som kommer att vara värmade eller ultraljuds svetsade, följ riktlinjerna som tillhandahålls av utrustningsstillverkaren för bästa resultat.
För revben:
Rymd revben minst två gånger den nominella väggtjockleken från varandra för att säkerställa tillräcklig fyllning och minimera diskbänkmärken på motsatt yta.
För långa eller höga revben, överväg att lägga till flödeskanaler eller tjockleksvariationer för att främja till och med fyllning och minska varp.
För hörn:
Använd en större radie på yttre hörn jämfört med inre hörn för att kompensera för den naturliga tunnningen av materialet i dessa områden.
För strukturella eller bärande delar, undvik skarpa hörn helt och väljer en mer gradvis eller avfasad övergång.
För dragvinklar:
Förutom det primära utkastet på väggarna, tillsätt en liten mängd utkast (0,25-0,5 °) till funktioner som revben, chefer och text för att hjälpa till med utkast.
För delar med ett högt bildförhållande eller djupa dragningar, överväg att använda en högre dragvinkel eller integrera en glid- eller CAM -åtgärd i verktyget.
För ejektorstift:
Använd flera stift i en balanserad layout för att distribuera ejektionskraften och förhindra snedvridning eller skada på delen.
För runda eller cylindriska delar kan du överväga att använda en ärmuteslag eller en stripplatta istället för stift för en jämnare och mer enhetlig utkast.
För grindar:
Undvik att placera grindar på hörnen eller kanterna på delen, eftersom det kan leda till stresskoncentrationer och grindvestige -problem.
För stora eller platta delar kan du överväga att använda en fläktport eller en kombination av flera grindar för att uppnå balanserad fyllning och minimera varp.
För hål:
För små hål eller de med snäva toleranser, överväg att använda en separat borr eller reamoperation efter gjutning för att säkerställa noggrannhet och konsistens.
För internt gängade hål använder du en gängad insats eller en självlappningsskruv för att skapa trådarna efter formning.
För avskedslinjer:
Undvik att placera avskedslinjer över kritiska dimensioner eller parningsytor när det är möjligt.
För delar med ett högt kosmetiskt krav, överväg att använda ett verktyg med en 'avstängning ' eller 'sömlös ' avskedslinjedesign.
För textur:
Använd ett konsekvent strukturdjup och mönster över hela delen för att säkerställa enhetlig kylning och krympning.
För delar med flera strukturer eller en kombination av släta och strukturerade ytor, använd en gradvis övergång eller en fysisk paus för att separera de olika områdena.
För krympning:
Använd ett material med en lägre krympningshastighet eller ett högre fyllmedelinnehåll för att minimera dimensionella förändringar och krigssida.
Överväg att använda ett multi-cavity-verktyg med ett balanserat löparsystem för att främja även krympning och konsistens mellan delar.
För svetslinjer:
Använd ett material med ett högre smältflödesindex eller en lägre viskositet för att förbättra fusionen och styrkan på svetslinjen.
Överväg att använda en gasassist eller överflödesbrunnsteknik för att eliminera eller flytta svetslinjen till ett icke-kritiskt område av delen.
Fallstudie: Lösning av kvalitetsproblem i tillverkning av medicintekniska produkter
Problem: Jetting och dålig tydlighet i Windows med medicinsk utrustning
En tillverkare av medicintekniska produkter mötte betydande kvalitetsproblem under produktionen. Enheten, utformad för att hjälpa till att läka ben med ultraljud, hade ett transparent fönster som konsekvent misslyckades med inspektion. Fönstren visade jetting och dålig tydlighet, vilket gjorde enheten olämplig för medicinskt bruk.
Grundorsaken till detta problem var substratmaterial ommältning och blandning med det tydliga hartset . När hartset fyllde formen orsakade temperaturobalansen en del material att smälta och påverka fönsterens tydlighet. Blandningen av inkompatibla material under injektion skapade snedvridningar, vilket ledde till misslyckade inspektioner.
Lösning genom DFM
Kontraktstillverkaren använde design för tillverkningsbarhet (DFM) principer för att hantera dessa kvalitetsfrågor. Så här hjälpte DFM att lösa problemet:
Reviderad produktdesign och verktyg : Konstruktionen justerades för att förhindra material om material. Ändringar av verktyget säkerställde bättre separation mellan det klara hartset och underlagsmaterialet. Detta steg förbättrade materialflödet, vilket minskade risken för att ströva och andra visuella defekter.
Användning av 3D-utskrift för prototyper och testning : Innan produktion av fullskalig produkt skapade tillverkaren prototyper med 3D-utskrift . Detta gjorde det möjligt för dem att testa och validera designändringarna utan att förbinda sig till kostsamma verktygsjusteringar. Genom att prototypa först kunde de se hur förändringarna påverkade delens tydlighet och styrka.
Introduktion av ultraljudssvetsning och mervärdesteg : Förutom designförbättringar införlivade tillverkningsprocessen ultraljudssvetsning . Denna process användes för att gå med i olika delar av enheten, vilket säkerställer bättre produktintegritet. Andra mervärdesteg som produktutskrift och ytterligare kvalitetskontroller infördes för att säkerställa konsistens mellan alla enheter.
Visualisering lösningsfrågan
| av | orsakar | DFM -lösning |
| Jetting i fönstret | Substratmaterial ommältning, blandning med harts | Förbättrad verktyg, separering av material |
| Dålig tydlighet | Blandning av material, temperaturobalans | Optimerad design och bättre materialflöde |
| Misslyckade produktinspektioner | Visuella fel, svaga bindningar | Tillagd ultraljudssvetsning, 3D -prototyper |
Slutsats
Design för tillverkbarhet (DFM) är avgörande vid formsprutning av plast. Det hjälper till att undvika kostsamma defekter och förbättrar produktkvaliteten genom att ta itu med problem tidigt. Viktiga strategier inkluderar att optimera väggtjockleken, använda rätt grindplatser och säkerställa smidigt materialflöde. Genom att tillämpa dessa DFM -principer kan tillverkare förbättra effektiviteten, minska produktionskostnaderna och säkerställa en konsekvent delkvalitet.
Upptäck hur Team MFG kan optimera dina formsprutningsprojekt. Kontakta oss idag för en gratis konsultation och offert. Låt oss samarbeta för att få dina mönster till liv, effektivt och kostnadseffektivt.
Vanliga frågor om DFM för formsprutning
F: Vad är skillnaden mellan DFM och DFA i formsprutning?
S: DFM fokuserar på att optimera delkonstruktion för formsprutningsprocessen, medan DFA betonar att utforma delar för enkel montering. DFM syftar till att minska tillverkningskomplexiteten och kostnaden, medan DFA effektiviserar monteringsprocessen.
F: Hur påverkar DFM den totala kostnaden för en formsprutad produkt?
S: DFM hjälper till att minska den totala produktkostnaden genom att minimera tillverkningskomplexiteten, minska materialanvändningen och optimera formsprutningsprocessen. Detta leder till lägre produktionskostnader, färre defekter och kortare cykeltider.
F: Kan DFM -principer tillämpas på befintliga produkter?
S: Ja, DFM -principer kan tillämpas på befintliga produkter genom en process som kallas 'Designoptimering. ' Detta innebär att analysera den nuvarande designen, identifiera områden för förbättringar och göra modifieringar för att förbättra tillverkningsbarheten.
F: Hur ofta ska en DFM -analys utföras under produktutvecklingen?
S: DFM -analys bör utföras under hela produktutvecklingsprocessen, från första koncept till slutdesign. Att genomföra regelbundna DFM -recensioner hjälper till att identifiera och ta itu med potentiella problem tidigt, vilket minskar behovet av kostsamma förändringar senare.
F: Vilka är de vanligaste DFM-relaterade frågorna i formsprutning?
S: Vanliga DFM -problem inkluderar inkonsekvent väggtjocklek, brist på dragvinklar, felaktiga grindplatser och otillräcklig kylning. Andra problem kan involvera dåligt materialval, ojämn krympning och överdrivna underskott eller komplexa geometrier.
