У світі виробництва пластику дизайн виробництва (DFM) для лиття під тиском є наріжним каменем ефективності та якості. Цей вичерпний посібник заглиблюється в тонкощі DFM, пропонуючи розуміння його принципів, процесів та найкращих практик.
Вступ до проектування для виготовлення (DFM)
Що таке DFM?
Дизайн для виготовлення (DFM) - це процес проектування продукції для досягнення найкращих можливих результатів виготовлення. Він передбачає врахування різних факторів, які впливають на виробництво на етапі проектування.
DFM дозволяє компаніям визначити та вирішувати потенційні проблеми на початку. Це допомагає мінімізувати дорогі зміни пізніше у виробничому процесі.
Важливість DFM у виробництві
Впровадження принципів DFM пропонує кілька переваг:
Економія витрат : вирішуючи проблеми з виробництвом під час проектування, компанії можуть зменшити загальні виробничі витрати. DFM допомагає уникнути дорогих модифікацій вниз по лінії.
Поліпшення якості : проектування з виготовленням на увазі призводить до продукції більш високої якості. Це мінімізує дефекти та забезпечує послідовні результати.
Більш швидкий час до ринку : DFM впорядковує перехід від дизайну до виробництва. Це дозволяє компаніям швидше виводити продукцію на ринок.
Посилена співпраця : DFM сприяє співпраці між дизайнерськими та виробничими командами. Це сприяє спільному розумінню цілей та обмежень.
DFM застосовується в різних галузях, таких як:
Отримавши DFM, компанії в цих секторах можуть оптимізувати свої виробничі процеси. Вони можуть доставляти високоякісну продукцію за меншими витратами.
Фази процесу DFM
Конструкція для виробництва (DFM) в пластиковому лицьовій формі включає кілька ключових фаз. Ці кроки гарантують, що продукція оптимізована для виготовлення з самого початку.
Крок аналізу DFM
Фаза 1: Аналіз планів та проблем
Перший етап DFM починається з оригінального виробника обладнання (OEM), що надає детальну плани проекту та документацію виробнику контракту (CM). Це включає всю відповідну інформацію про продукт та його призначення.
Потім CM розглядає ці матеріали, щоб визначити будь -які потенційні проблеми з виробництвам. Вони розглядають такі фактори Геометрія частини, Вибір матеріалу , і допуски.
На цьому етапі відкрита комунікація між OEM та CM має вирішальне значення. Це допомагає вирішити проблеми на початку.
Фаза 2: моделювання DFM
На другому етапі інженери використовують розширене програмне забезпечення для моделювання потоку цвілі, наприклад, Sigmasoft для аналізу процесу формування впорскування. Ці моделювання дають цінну інформацію про те, як поводитиметься матеріал під час формування.
Основні аспекти, оцінені в моделюванні DFM, включають:
Запускаючи ці моделювання, інженери можуть передбачити та запобігти потенціалу дефекти . Вони можуть оптимізувати дизайн для найкращих результатів виробництва.
Фаза 3: Представлення результатів та рекомендацій
Після завершення моделювання CM складає детальний звіт про результати. Цей звіт включає конкретні рекомендації щодо вирішення будь -яких проблем, визначених під час аналізу.
Звіт DFM зазвичай охоплює:
Умови вибору матеріалу та цвілі
Випробувані параметри, такі як температура впорскування, тиск та розмір воріт
Порівняльні результати для різних варіантів проектування
Пропозиції щодо прототипування та тестування
CM представляє ці висновки до OEM, а також запропоновані їх рішення. Вони працюють разом, щоб уточнити дизайн для оптимальної виготовлення.
Фаза 4: Прототипування, тестування та завершення
На завершальній фазі DFM фокус зміщується до перевірки оптимізованої конструкції за допомогою фізичних прототипів. 3D -методи виготовлення друку та добавки часто використовуються для швидкого створення цих прототипів.
Прототипи проходять подальше тестування та моделювання, щоб забезпечити відповідність усім вимогам. Будь -які необхідні корективи здійснюються на основі цих результатів.
Після того, як конструкція буде доопрацьована та затверджена, вона переходить у повномасштабне виробництво. Процес DFM допомагає забезпечити плавний перехід від дизайн виробництва.
Основні міркування в DFM для лиття ін'єкції
При застосуванні дизайну для принципів виробництва (DFM) до пластикового ліплення вприскування потрібно враховувати кілька ключових факторів. До них відносяться вибір матеріалу, товщину стінок, потік цвілі, кути тяги, усадка та підріз.
Вибір матеріалу
Вибір правильного матеріалу має вирішальне значення для успішного ліплення впорскування. Зазвичай використовується кілька пластмас, кожна з яких пропонує різні властивості, які впливають на процес проектування.
Деякі з найбільш часто використовуваних матеріалів включають:
ABS : Відомий своєю міцністю та опором удару. Дізнайтеся більше про АБС ін'єкційне лиття.
Поліпропілен (ПП) : легкий і стійкий до хімічних речовин. Відкрийте переваги поліпропіленове лиття.
Нейлон : висока міцність з хорошою стійкістю до зносу. Досліджувати Нейлонове введення ліплення.
Полікарбонат (ПК) : прозорий і довговічний, часто використовується для лінз
Кожен матеріал має унікальні властивості, які впливають на те, як він поводиться під час формування. Наприклад, нейлон скорочується більше, ніж ПК , а ABS вимагає менших температур ліплення. Розуміння цих властивостей має важливе значення для вибору матеріалів, які відповідають як вимогам дизайну, так і виробництва. Для всебічного посібника з вибору матеріалів перегляньте Які матеріали використовуються при ліпанні впорскування.
Оптимізація товщини стін
Оптимізація товщини стіни забезпечує рівномірно прохолодні деталі та уникайте таких дефектів, як позначки раковини або порожнечі . Дизайнери повинні дотримуватися рекомендованих вказівок щодо товщини стін для різних пластмас.
| Матеріал | рекомендована товщина |
| Абс | 1,5 до 4,5 мм |
| Поліпропілен (ПП) | 0,8 до 3,8 мм |
| Нейлон | 2,0 до 3,0 мм |
| Полікарбонат (ПК) | 2,5 до 4,0 мм |
Уніфікована товщина стінок є критичною для уникнення стресових точок. У випадках, коли потрібні тонкі стінки, тонкої стінки ліплення . можуть використовуватися методи Цей метод дозволяє знизити вагу, зберігаючи силу частини.
Проектування для належного потоку цвілі
Забезпечення хорошого потоку цвілі є ще одним ключовим аспектом DFM. Правильна система системи та бігуна впливає на те, як розплавлений пластик заповнює форму.
Типи воріт : Виберіть між Edge Gates , воротом вентиляторів або прямими воротами на основі геометрії частини та потоку матеріалу. типи воріт для лиття ін'єкції
Системи бігунів : Використовуйте збалансовані системи бігунів для забезпечення рівного розподілу матеріалу.
Охолодження цвілі : Ефективне охолодження допомагає підтримувати розмірну стабільність та запобігає Warpage.
Охолоджувальні канали повинні бути добре розроблені, щоб забезпечити рівний розподіл температури по всій формі.
Кути і обробка поверхні
Кути проекту є важливими для викиду гладкої частини з форми. Без належного кута частини можуть прилипати до форми, завдаючи пошкодження або дефектів. Для отримання додаткової інформації див. Наш посібник кут проекту в ліпленні впорскування.
Рекомендовані кути проекту змінюються залежно від текстури матеріалу та поверхні. Для гладких поверхонь використовуйте як мінімум від 0,5 ° до 1 ° . Для текстурованих поверхонь збільшіть це до 3 ° до 5 °, щоб уникнути потертості або прилипання.
Усадка та запобігання бойовикам
Усадка та воєнна карта - це поширені проблеми в лицьовій формі. Проектування рівномірної усадки по всій частині зменшує ймовірність цих проблем. Більш товсті ділянки зменшуються більше, ніж тонші, тому підтримка постійної товщини стінок є ключовою. Дізнайтеся більше про викривлення в ліпленнях
Правильне ребро та гусневе використання також можуть мінімізувати Warpage, посилюючи області з високим стресом та рівномірно розповсюджувати сили.
Підрізування та бічні дії
Підрізування додає складності конструкції форми і може ускладнити викидання частини. Коли це можливо, усуньте підріз, коригуючи геометрію частини. Якщо підрізування неминучі, бічні дії та розщеплені ядра можуть використовуватися для формування складних особливостей. Для отримання додаткової інформації про боротьбу з підрізами, перегляньте наш посібник способи досягнення підписування під тиском.
Бічні дії дозволяють простіше зняти частину, зміщуючи частини форми бічно перед викидом, уникаючи потреби в складному інструменті.
Міркування інструментів та їх вплив на DFM
Інструмент відіграє значну роль у економічній галузі. Такі процеси, як обробка електродів та полірування, впливають на якість частини та точність. Високоякісне інструментарій призводить до більш послідовних частин, кращої обробки поверхні та скорочення часу циклу.
Поліровування впливає на завершення фінальної частини. Високополірована форма може створювати глянсові поверхні, тоді як текстуровані форми забезпечують матові покриття. Враховуючи ці фактори на етапі проектування, забезпечує використання правильних процесів інструментів.
Для отримання додаткової інформації про процеси та міркування під тиском введення відвідайте наш всеосяжний посібник Що таке процес формування ін'єкцій.
Контрольний список для DFM в пластиковому ліпленні впорскування
| DFM | Опис |
| Максимальний тиск: наповнення | Оцініть тиск, необхідний для заповнення форми. |
| Максимальний тиск: упаковка | Оцініть тиск, що застосовується під час стадії упаковки, щоб забезпечити послідовність матеріалу. |
| Заповніть візерунок анімацію | Візуалізуйте, як розплавлений пластик протікає всередині форми. |
| Крива вхідного тиску | Моніторинг тиску на вході матеріалу для забезпечення належного потоку. |
| Оцінка сили затискача | Оцініть силу, необхідну для збереження форми закритою під час ін'єкції. |
| Зміни температури під час заповнення | Перевірте наявність змін температури під час заповнення, щоб уникнути дефектів. |
| Заморожені результати шкіри | Проаналізуйте зовнішній шар пластику, який твердне під час охолодження. |
| Швидкість стрижки смоли | Виміряйте швидкість стрижки смоли для оцінки властивостей потоку. |
| Анімація Tlacer Tracer | Відстежуйте передню частину розплавленого пластику для виявлення проблем. |
| Повітряна пастка | Виявити ділянки, де повітря може потрапити в пастку і спричинити порожнечі або неповні частини. |
| Температура вентиляції | Забезпечити належну вентиляцію для підтримки послідовної температури по всій формі. |
| Лінії зварювання | Визначте області, де зустрічаються два потокові фронти, що потенційно спричиняє слабкі місця. |
| Анімація Tracer Line Wayd | Візуалізуйте утворення зварних ліній, щоб передбачити, де матеріал може послабити. |
| Аналіз PVT діаграми ліній зварювання | Використовуйте діаграму PVT, щоб оцінити поведінку матеріалу на конкретних етапах охолодження. |
| Затвердіння матеріалу під час частинного охолодження | Моніторинг затвердіння, щоб запобігти нерівномірному охолодженню та дефектам частини. |
| Позначки | Оцініть поверхневі западини, спричинені неправильним охолодженням або надмірною товщиною. |
| Гарячі точки | Визначте області частини, схильні до перегріву під час ін'єкції. |
| Порожнечі | Виявити внутрішні повітряні кишені, які можуть вплинути на силу частини. |
| Товсті ділянки частини | Перевірте наявність надмірної товщини, яка може спричинити позначки або порожнечі. |
| Тонкі ділянки частини | Переконайтесь, що тонкі секції належним чином заповнені для запобігання неповних частин. |
| Рівномірна товщина стінки | Дизайн навіть товщини стін для зменшення дефектів, таких як позначки раковини та воєн. |
| Характеристики потоку матеріалу | Переконайтесь, що вибрана смола протікає добре і може обробляти довгі або тонкі довжини потоку. |
| Розташування воріт | Оптимізуйте розташування воріт, щоб запобігти передчасному заморожуванню та позначкам. |
| Кілька вимог до воріт | Використовуйте кілька воріт, якщо це необхідно, щоб забезпечити належне заповнення складних геометрія. |
| Вплив воріт на сталь | Переконайтесь, що пластик належним чином протікає на сталеві поверхні, щоб уникнути сплату. |
| Кут проекту частини | Забезпечте адекватні кути проекту, щоб забезпечити легке викидання. |
| Випуск текстури без потертості | Переконайтесь, що проект є достатнім для звільнення текстурованих деталей без пошкоджень. |
| Тонкі сталеві умови в інструменті | Оцініть геометрію частини для секцій, які можуть створювати тонкі сталеві умови. |
| Спрощення підрізування | Розглянемо зміни дизайну для усунення або спрощення підрізів. |
| Кристалізація | Перевірте наявність будь -яких проблем кристалізації в матеріалі, який може вплинути на якість частини. |
| Орієнтація на волокна | Оцініть, як орієнтація волокна може вплинути на силу та продуктивність частини. |
| Усадка | Оцініть поведінку усадки матеріалу для зменшення розмірної зміни. |
| Воєн | Оцініть потенціал для викривлення та як пом'якшити його за допомогою регулювання дизайну. |
Поширені дефекти ліплення пластику, вирішені DFM
Пластикове ліплення впорскування - це складний процес. Він передбачає багато змінних, які можуть призвести до різних дефектів кінцевого продукту. Однак більшість цих питань можна запобігти за допомогою належної розробки практики виробництва (DFM). Для всебічного огляду загальних дефектів ви можете посилатися на наш посібник дефекти ліплення ін'єкцій.
Ключові дефекти
Спалах : спалах виникає, коли надлишки пластику витікає з порожнини цвілі, часто, де зустрічаються дві половини. Це створює тонкий шар додаткового матеріалу, який потрібно обробляти. Спалах викликається недостатньою силою затискача або поганим вирівнюванням цвілі. Дізнайтеся більше про спалах для лиття під тиском.
Лінії зварювання : лінії зварювання з’являються там, де зустрічаються два окремі потоки розплавленого пластику і не зможуть правильно злитися. Це створює слабкі місця, які можуть зменшити силу частини або змінити її зовнішній вигляд. Для отримання додаткової інформації див. Наш посібник Лінія зварного лиття для ін'єкцій.
Позначки раковини : Позначки мийки - це невеликі западання або ямочки на поверхні частини. Вони трапляються, коли товстіші ділянки частини прохолодні повільніше, ніж тонші ділянки, внаслідок чого поверхня руйнується всередину. Дізнайтеся, як запобігти Позначення мийки в ліпленнях.
Короткі постріли : Короткий постріл трапляється, коли порожнина форми не повністю заповнюється розплавленим пластиком, що призводить до неповної частини. Це часто пов'язано з низьким тиском впорскування, неадекватним потоком матеріалу або недостатньою температурою цвілі. Дізнайтеся більше про Короткий постріл у ліплення.
Опікові позначки : опікові сліди - це темні або знебарвлені ділянки, спричинені перегрівом матеріалу або захопленням повітря під час ін'єкції. Вони можуть впливати як на зовнішній вигляд частини, так і на структурну цілісність.
Смутність : крихкість відноситься до деталей, які легко розтріскують або розбиваються через недостатню міцність. Цей дефект може випливати з неправильного вибору матеріалу, поганого охолодження або слабкої конструкції частини.
Розшарування : Розшарування - це коли на поверхні деталі показані видимі шари, які можуть відшаровуватися. Це відбувається при використанні несумісних матеріалів або волога потрапляє в смолу під час ін'єкції.
Jetting : струменеві трапляються, коли пластик занадто швидко надходить у порожнину форми, створюючи зміїний малюнок, який спотворює зовнішній вигляд деталі та зменшує її силу. Дізнайтеся більше про струменення в ліплення.
Порожнечі, розбиття, бульбашки та пухирці : порожнечі - це повітряні кишені, які утворюються всередині частини. Sflay відноситься до смуг, спричинених вологою в матеріалі. Бульбашки та пухирі трапляються, коли захоплене повітря не вдається уникнути форми, компрометувавши силу та зовнішній вигляд деталі. Для отримання додаткової інформації про порожнечі див. У нашій статті Вакуумні порожнечі.
Лінії викривлення та потоку : викривлення результатів нерівномірного охолодження, внаслідок чого частина згинаться або крутиться. Поточні лінії - це видимі смуги або хвилі на поверхні частини, як правило, викликані неправильними схемами потоку під час вприскування. Дізнайтеся більше про викривлення в ліпленнях та дефект ліній потоку в ліпленнях.
Рішення через DFM
Для вирішення цих дефектів DFM (дизайн для виготовлення) пропонує цільові корективи до конструкцій частини та цвілі. Ось кілька поширених рішень:
Налаштування дизайну частини : Змініть товщину стін, щоб забезпечити рівномірне охолодження. Додайте ребра або гускети, щоб посилити райони високого стресу та запобігти викривленню.
Оптимізація дизайну цвілі : забезпечуйте належне розміщення та розмір воріт для усунення ліній зварного зварювання та порожнеч. Розробіть канали охолодження для підтримки рівномірної температури. Дізнайтеся більше про дизайн цвілі.
Контроль тиску впорскування : регулюйте тиск впорскування, щоб уникнути коротких пострілів та спалаху. Забезпечення правильного тиску допомагає повністю заповнити порожнину форми без перепаку.
Коригування часу охолодження : тонко налаштовані час охолодження, щоб запобігти викривленню, позначці раковини та непослідовного затвердіння. Більш швидкий час охолодження в товстіші ділянки зменшують ймовірність усадки.
Вибір матеріалів : Виберіть матеріали з відповідними швидкостями усадки та тепловими властивостями для проектування деталей. Вибір матеріалу впливає на все, від ліній зварювання до загальної сили. Які матеріали використовуються при ліпанні впорскування
Зробивши ці коригування через DFM, виробники можуть різко зменшити або навіть усунути ці загальні дефекти ліплення.
Настанови щодо дизайну для загальних особливостей у лицьовій формі
При проектуванні деталей для ліплення пластику, важливо враховувати виготовлення різних особливостей. Ось деякі вказівки щодо розробки загальних елементів таким чином, щоб оптимізувати виробництво та мінімізувати дефекти. Для всебічного огляду зверніться до нашого посібника Що таке керівні принципи дизайну для лиття ін'єкції.
1. Боси
Боси - це підняті функції, які служать точками кріплення або структурними опорами. Їх часто використовують для гвинтів, шпильок або інших кріплень.
Основні вказівки щодо проектування босів:
Додайте радіус у основі, розміром між 25-50% товщини стінки.
Обмежте висоту не більше ніж у 3 рази більше зовнішнього діаметра.
Для легшого викиду використовуйте кут тяги від 0,5 ° до 1 °.
Приєднайте начальника до сусідньої стіни за допомогою з'єднувального ребра для додаткової сили.
Знайдіть декілька начальників не ближче, ніж удвічі більше товщини стіни.
2. Ребра
Ребра тонкі, вертикальні стінки, які збільшують жорсткість частини, не додаючи значної маси. Вони зазвичай використовуються для посилення плоских поверхонь або довгих прольотів.
Поради щодо дизайну для ребер:
Зберігайте товщину менше 60% основної стіни, щоб уникнути позначок раковини.
Обмежте висоту, до 3 разів перевищує товщину для стабільності.
Додайте радіус у основі, 25-50% товщини, щоб зменшити концентрацію напруги.
Використовуйте кут тяги щонайменше 0,5 ° на сторону для легкого видалення.
3. Кути
Гострі кути - це концентратори стресу, які можуть призвести до несправності частини. Вони також ускладнюють пластик плавно протікати під час ін'єкції.
Щоб уникнути цих питань:
Додайте радіус у всі кути, всередині і зовні.
Зробіть внутрішній радіус не менше 50% товщини стінки.
Відповідайте зовнішньому радіусу до внутрішнього радіусу плюс товщина стіни.
4. Проектні кути
Кути проекту - це незначні конуси, що додаються до вертикальних стін, шпильок та ребрів. Вони допомагають частині вивільняти чисто з форми, не приклеюючи або деформації. Для отримання додаткової інформації див. Наш посібник кут проекту в ліпленні впорскування.
Кількість необхідного проекту залежить від декількох факторів:
Тип смоли: Матеріали з більш високими показниками усадки потребують більшого проекту.
Текстура: більш грубі поверхні потребують збільшення проекту для запобігання позначок перетягування.
Глибина: більш високі функції, як правило, потребують більшого проекту для чистого викиду.
Як правило, використовуйте мінімальний кут тяги 1 ° для гладких поверхонь і 2-3 ° для текстурованих. Проконсультуйтеся зі своїм партнером з ліпленням, щоб отримати конкретні рекомендації на основі вашого дизайну.
5. шпильки для викидів
Шпильки для викиду використовуються для виштовхування готової частини з порожнини цвілі. Їх розмір, форма та розташування можуть впливати на зовнішній вигляд та цілісність частини. Дізнайтеся більше про шпильки для викиду в ліпленні ін'єкції.
Майте на увазі ці моменти:
Поставте шпильки на неосметичні поверхні, коли це можливо.
Уникайте розміщення штифтів на тонкі або крихкі риси, які можна пошкодити під час викиду.
Використовуйте достатньо велику шпильку, щоб розподілити силу викиду, не залишаючи видимої позначки.
Розглянемо альтернативні методи викиду, такі як пластинки стриптизерів, для деталей зі складною геометрією.
6. Гейтс
Ворота - це отвори, через які розплавлений пластик потрапляє в порожнину форми. Правильна конструкція воріт має важливе значення для досягнення повного, збалансованого наповнення та мінімізації візуальних дефектів. Для отримання додаткової інформації див. Наш посібник типи воріт для лиття ін'єкції.
Деякі ключові міркування:
Виберіть тип воріт (наприклад, вкладка, тунель, гаряча наконечник), який підходить до геометрії частини та смоли.
Розмір ворота, щоб забезпечити адекватний потік, не викликаючи струменя або надмірного зсуву.
Знайдіть ворота, щоб сприяти рівномірному наповненню та упаковці порожнини.
Поставте ворота подалі від зовнішніх поверхонь або товстих секцій, схильних до раковин і порожнеч.
7. Дірки
Дірки в ін'єкційних формових деталях створюються за допомогою основних штифтів у формі. Якщо не розроблено правильно, отвори можуть бути деформовані або неправильно розміри.
Дотримуйтесь цих вказівок:
Використовуйте рівномірну товщину стінки навколо отвору, щоб запобігти спотворенню.
Обмежте глибину сліпі отвори не більше ніж у 2-3 рази більше діаметра.
Для отворів підтримуйте основну шпильку на обох кінцях, щоб підтримувати вирівнювання.
Додайте до отвору легкий конус або притяг для легшого видалення штифта.
8. Лінії розлуки
Лінії розлуки - це шви, де дві половинки форми збираються разом. Їх часто видно з готової частини і можуть впливати на естетику, і на функцію. Дізнайтеся більше про лінія розставання в ліпленні впорскування.
Щоб мінімізувати вплив ліній розставання:
Розмістіть їх на некритичних поверхнях або краях частини.
Використовуйте 'ступінну ' лінію розлуки для поліпшення вирівнювання та сили.
Додайте текстуру або вигнутий профіль, щоб замаскувати зовнішній вигляд лінії.
Забезпечте адекватний проект та зазор, щоб запобігти спалаху або невідповідності на лінії розлуки.
9. Текстура
Текстуровані поверхні можуть посилити зовнішній вигляд, відчуття та функцію формованої частини. Однак вони також потребують спеціальних міркувань у дизайні та інструментарії.
Майте на увазі ці моменти:
Використовуйте проект кута щонайменше 1-2 °, щоб не допустити, щоб текстура не пригнічувала викиду частини.
Уникайте різких переходів або гострих країв у зразку текстури.
Розглянемо глибину та відстань текстури, щоб забезпечити адекватний потік смоли та заповнити.
Працюйте зі своїм виробником форми, щоб вибрати текстуру, яку можна точно обробити або протравити в інструмент.
10. усадка
Усі пластмаси скорочуються, коли вони охолоджуються у формі, і ця усадка повинна бути врахована в частині та дизайні інструментів. Нерівна або надмірна усадка може спричинити викривлення, сліди раковини та розмірні неточності.
Для управління усадкою:
Підтримуйте послідовну товщину стіни по всій частині.
Уникайте товстих секцій, схильних до мийок та внутрішніх порожнеч.
Використовуйте температуру форми, яка сприяє поступовому, рівномірному охолодженню.
Відрегулюйте тиск і час упаковки, щоб компенсувати усадку матеріалу.
Змініть розміри інструменту на основі очікуваної швидкості усадки смоли.
11. Лінії зварювання
Лінії зварювання виникають, коли два або більше потокових фронтів зустрічаються та зливаються під час процесу формування. Вони можуть виглядати як видимі позначки на поверхні і можуть представляти слабкі точки в структурі. Для отримання додаткової інформації див. Наш посібник Лінія зварного лиття для ін'єкцій.
Щоб мінімізувати вплив зварних ліній, дизайнери можуть:
Оптимізуйте місця розташування воріт для управління потоком та зустрічі фронтів розплаву.
Використовуйте температуру цвілі, яка підтримує фронти потоку гарячими та рідиною, коли вони конвергуються.
Додайте вентиляційні отвори або переповнені свердловини для видалення захопленого повітря та покращення синтезу на лінії зварювання.
Радіус куточки та краї для сприяння кращому потоку та сильнішому зваренню.
Розглянемо використання більш високої температури розплаву або повільнішої швидкості заповнення в деяких випадках.
Хоча лінії зварювання не завжди можуть бути усунені, ці стратегії допомагають керувати їх зовнішнім виглядом та впливом на ефективність частини.
Ось кілька додаткових порад та міркувань щодо розробки загальних особливостей у складі ін'єкційних деталей:
Для начальників:
Підсилюйте високих або струнких начальників гусетами або реберами, щоб запобігти відхиленню або поломку під час використання.
Для начальників, які будуть теплові, а також ультразвукові, дотримуйтесь керівних принципів, наданих виробником обладнання для найкращих результатів.
Для ребрів:
Космічні ребра щонайменше в два рази більше номінальної товщини стінки, щоб забезпечити адекватну начинку та мінімізувати позначки раковини на протилежній поверхні.
Для довгих або високих ребер подумайте про додавання каналів потоку або коливання товщини, щоб сприяти рівномірному заповненню та зменшенню основи.
Для кутів:
Використовуйте більший радіус на зовнішніх кутах порівняно з внутрішніми кутами, щоб компенсувати природне витончення матеріалу в цих областях.
Для конструкційних або навантажувальних деталей взагалі уникайте гострі кути та вибирайте більш поступовий або камерний перехід.
Для кутів проекту:
На додаток до первинного тяги на стінах, додайте невелику кількість тяги (0,25-0,5 °) до таких функцій, як ребра, начальники та текст, щоб допомогти у викиданні.
Для деталей з високим співвідношенням сторін або глибоким малюванням подумайте про використання вищого кута проекту або включення в інструмент слайд або кулачко.
Для шпильок викиду:
Використовуйте кілька штифтів у збалансованому макеті для розподілу сили викиду та запобігання спотворенню або пошкодженню частини.
Для круглих або циліндричних деталей подумайте про використання ежектора рукава або пластини стриптизера замість шпильок для більш плавного та рівномірного викиду.
Для воріт:
Уникайте розміщення воріт на куточках або краях частини, оскільки це може призвести до концентрації стресу та проблем з воротами.
Для великих або плоских деталей подумайте про використання ворота вентилятора або комбінації декількох воріт для досягнення збалансованої наповнення та мінімізації основи.
Для дірок:
Для невеликих отворів або тих, хто має тісні допуски, подумайте про використання окремої свердловики або роботи після формування, щоб забезпечити точність та консистенцію.
Для внутрішньо різьбових отворів за допомогою різьбової вставки або саморобного гвинта, щоб створити нитки після формування.
Для розставання ліній:
Уникайте розміщення ліній розлуки через критичні розміри або спаровування поверхонь, коли це можливо.
Для деталей з високою косметичною вимогою подумайте про використання інструменту з 'відключенням ' або 'безшовною конструкцією лінії розлуки.
Для текстури:
Використовуйте послідовну глибину текстури та візерунок по всій частині, щоб забезпечити рівномірне охолодження та усадку.
Для деталей з декількома текстурами або комбінацією гладких та текстурованих поверхонь використовуйте поступовий перехід або фізичний розрив для розділення різних областей.
Для усадки:
Використовуйте матеріал із меншою швидкістю усадки або більш високим вмістом наповнювача, щоб мінімізувати розмірні зміни та Warpage.
Подумайте про використання інструменту з багатосливи з збалансованою системою бігунів для сприяння навіть усадці та узгодженню між частинами.
Для зварних ліній:
Використовуйте матеріал з більш високим індексом потоку розплаву або нижчою в'язкістю для поліпшення злиття та міцності лінії зварювання.
Подумайте про використання газоприношення або технології переповнення добре для усунення або перенесення лінії зварного шва на некритичну область частини.
Тематичне дослідження: Вирішення проблем якості у виробництві медичних виробів
Проблема: струменева та погана чіткість у Windows медичних пристроїв
Виробник медичних виробів стикався з значними проблемами якості під час виробництва. Пристрій, призначений для того, щоб допомогти вилікувати кістки за допомогою ультразвуку, мав прозорі вікно , яке послідовно не вдалося перевірити. Windows показали реактивне та погану ясність, що робить пристрій непридатним для медичного використання.
Першою причиною цього питання було матеріалів підкладки з повторне розписування та змішування прозорою смолою . Коли смола заповнила форму, дисбаланс температури змусив деякий матеріал повторно розпалитись і вплинути на ясність вікна. Змішування несумісних матеріалів під час ін'єкцій створило спотворення, що призводить до невдалої перевірки.
Розчин через DFM
Виробник контрактів використовував проект для принципів з виготовлення (DFM) для вирішення цих проблем якості. Ось як DFM допоміг вирішити проблему:
Переглянуто дизайн та інструментальні інструменти : конструкція була відрегульована, щоб запобігти повторному режимі матеріалу. Модифікації інструменту забезпечують кращу поділ між прозорою смолою та матеріалом підкладки. Цей крок покращив матеріальний потік, зменшивши шанс на струменя та інші візуальні дефекти.
Використання 3D-друку для прототипування та тестування : Перед повномасштабним виробництвом виробник створив прототипи за допомогою 3D-друку . Це дозволило їм перевірити та підтвердити зміни дизайну, не зобов'язуючись дорогими коригуваннями інструментів. Спочатку прототипами вони могли побачити, як зміни вплинули на ясність та силу частини.
Введення кроків ультразвукового зварювання та доданої вартості : крім вдосконалень проектування, виробничий процес включає ультразвукове зварювання . Цей процес був використаний для приєднання до різних частин пристрою, забезпечення кращої цілісності продукту. Інші кроки з доданою вартістю , такі як друкарня продуктів та додаткові перевірки якості, були введені для забезпечення узгодженості для всіх одиниць.
Візуалізація проблеми рішення
| викликає | рішення | DFM |
| Струменення у вікно | Матеріал підкладки повторно розпилюється, змішування з смолою | Вдосконалений інструмент, розділення матеріалів |
| Погана ясність | Змішування матеріалів, дисбаланс температури | Оптимізований дизайн та кращий потік матеріалу |
| Невдалі перевірки продукту | Візуальні дефекти, слабкі зв’язки | Додано ультразвукове зварювання, 3D прототипування |
Висновок
Дизайн для виготовлення (DFM) є важливим для ліплення пластику. Це допомагає уникнути дорогих дефектів та покращує якість продукції, вирішуючи проблеми достроково. Основні стратегії включають оптимізацію товщини стінок, використання належних місць воріт та забезпечення плавного потоку матеріалу. Застосовуючи ці принципи DFM, виробники можуть підвищити ефективність, знижувати виробничі витрати та забезпечити постійну якість частини.
Дізнайтеся, як Team MFG може оптимізувати проекти для лиття ін'єкцій. Зверніться до нас сьогодні для безкоштовної консультації та пропозиції. Давайте співпрацювати, щоб втілити свої дизайни в життя, ефективно та економічно.
Поширені запитання про DFM для лиття ін'єкції
Питання: Яка різниця між DFM та DFA у ліпанні впорскування?
Відповідь: DFM фокусується на оптимізації дизайну деталей для процесу лиття під тиском, тоді як DFA підкреслює проектування деталей для легкого складання. DFM має на меті зменшити складність та вартість виробництва, тоді як DFA впорядковує процес складання.
Питання: Як DFM впливає на загальну вартість продукту, що формується в інжекцію?
Відповідь: DFM допомагає зменшити загальну вартість продукту, мінімізуючи складність виробництва, зменшуючи використання матеріалів та оптимізуючи процес ліплення вприскування. Це призводить до зниження витрат на виробництво, менші дефекти та коротший час циклу.
З: Чи можна застосувати принципи DFM до існуючих продуктів?
Відповідь: Так, принципи DFM можуть бути застосовані до існуючих продуктів за допомогою процесу, який називається 'оптимізація дизайну. ' Це передбачає аналіз поточної конструкції, визначення областей для вдосконалення та внесення змін для підвищення виробництва.
З: Як часто слід проводити аналіз DFM під час розробки продукту?
Відповідь: Аналіз DFM повинен проводитися протягом усього процесу розробки продукту, від початкової концепції до остаточного дизайну. Проведення регулярних оглядів DFM допомагає визначити та вирішити потенційні проблеми рано, зменшуючи потребу в дорогих змінах пізніше.
Питання: Які найпоширеніші проблеми, пов'язані з DFM, у лицьовій формі?
Відповідь: Загальні проблеми з DFM включають непослідовну товщину стіни, відсутність кутів тяги, неправильні місця воріт та неадекватне охолодження. Інші питання можуть включати поганий вибір матеріалу, нерівну усадку та надмірні підрізки або складні геометрії.
