سمك جدار المنتجات البلاستيكية: المرجع الأكثر توصية
مقدمة
قد تكون الأجزاء المقولبة بالحقن معقدة التصنيع. للحصول على أفضل النتائج، يجب على المصممين فهم عملية القولبة، وأفضل ممارسات التصميم للتصنيع (DFM)، وأهمية اختيار المواد. أحد العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها هو سمك جدار الجزء.PEيوازن سمك الجدار الأمثل للجزء المقولب بالحقن بين التكلفة وقابلية القولبة. قد يكون الجزء الواحد غير مكلف نسبيًا على نطاق واسع، ولكن حتى القليل من المواد غير الضرورية يمكن أن يكون له تأثير كبير على تكاليف المشروع الإجمالية. يؤدي تحسين سمك الجدار إلى تقليل كتلة الجزء الإجمالية، ولكن يجب القيام بذلك بعناية. بخلاف ذلك، قد لا تتلقى الجدران الرقيقة تدفقًا مناسبًا للمواد في القالب، بينما قد تنتهي الجدران السميكة جدًا بعلامات انكماش وأسطح ملتوية. تؤدي كلتا الحالتين إلى معدلات رفض مفرطة، ولكن باتباع إرشادات DFM الموصى بها، يمكنك إنشاء أجزاء بجدران مناسبة تمامًا - ليست سميكة جدًا ولا رقيقة جدًا. كما أن الجدران المحسنة تبرد بشكل أسرع وتقلل من أوقات الدورة. كلما قصر وقت الدورة بين الأجزاء، انخفضت تكلفة الإنتاج لأن المزيد من الأجزاء يمكن قولبتها في الساعة من وقت الماكينة. لذلك، نظرًا لأن الجدران السميكة جدًا تستغرق وقتًا أطول لتبرد، فإنها تزيد من تكاليف القولبة. في النهاية، يؤثر سمك الجدار بشكل مباشر على كل من التكلفة والجداول الزمنية للمشروع.
عيوب ناتجة عن سمك جدار غير صحيح
يمنع تحسين سمك الجدار أنواعًا متعددة من مشاكل القولبة بالحقن. المشاكل الأكثر شيوعًا التي تنبع من سمك الجدار مدرجة أدناه:: يمكن أن يكون لعلامات الانكماش أسباب متعددة، ولكن السبب الأكثر شيوعًا هو جدار سميك جدًا. نظرًا لأن الراتنج يبرد من الخارج، فإن المادة في الداخل تظل منصهرة بالكامل حتى بعد تصلب الأسطح الخارجية. مع برودة اللب ببطء، ينكمش ويسحب الأوجه الخارجية إلى الداخل، مما يخلق انخفاضات. يكون التأثير واضحًا بشكل خاص على الأسطح المسطحة. في معظم الحالات، تكون الجدران الرقيقة المدعومة بالأضلاع أفضل من الجدران السميكة. الأضلاع لن تسبب علامات انكماش والهيكل يستخدم مواد أقل أيضًا.
طلقات قصيرة
: تحدث الطلقات القصيرة عندما تتصلب البلاستيك قبل ملء القالب بالكامل. هناك العديد من الأسباب المحتملة لذلك، بما في ذلك سمك الجدار. إذا كان الجدار رقيقًا جدًا، فلن يتدفق البلاستيك بسرعة كافية لملء القالب بأكمله قبل أن يتصلب.
التواء:سوف تتواء الأجزاء المقولبة بالحقن إذا لم تكن إجهاداتها الداخلية متوازنة. يمكن أن تنجم هذه الاختلالات عن سمك جدار غير موحد. على سبيل المثال، عندما يتبع قسم جدار رقيق فجأة قسمًا أكثر سمكًا بشكل كبير، فإن الاثنين سيبردان بمعدلات مختلفة. سيبرد القسم الأكثر سمكًا بشكل أبطأ من القسم الأرق، مما يؤدي إلى انكماش غير متساوٍ وتشويه الهيكل.PEسمك الجدران لمواد مختلفةPEسمك الجدار الموصى به
فيبوصة
مم ABS0.045 – 0.140
1.14 – 3.56
|
أسيتال |
0.030 – 0.120 |
|
|
0.76 – 3.05أكريليك |
0.025 – 0.150 |
|
|
POM |
بوليمر الكريستال السائل |
0.030 – 0.120 |
|
0.76 – 3.05 |
بولي كربونات |
0.040 – 0.150 |
|
1.91 – 25.4 |
نسبة طول التدفق |
ABS |
|
0.76 – 2.92 |
بولي كربونات |
0.040 – 0.150 |
|
1.02 – 3.81 |
بوليستر |
0.025 – 0.125 |
|
0.64 – 3.18 |
بولي إيثيلين |
0.030 – 0.200 |
|
0.76 – 5.08 |
بولي إيثيلين سلفيد |
0.020 – 0.180 |
|
0.51 – 4.57 |
بولي بروبيلين |
0.025 – 0.150 |
|
0.64 – 3.81 |
بوليسترين |
0.035 – 0.150 |
|
0.89 – 3.81 |
نسب طول التدفق |
لكل مادة حد أقصى لطول التدفق لضغط حقن وسمك جدار معين - يُعرف هذا بنسبة التدفق. تتطلب الجدران الرقيقة ذات الطول الأكبر ضغطًا أكبر، مما يتطلب آلات حقن أكبر وأدوات أكثر قوة، وكلاهما يزيد من التكاليف. أدناه ستجد نسب طول التدفق لبعض المواد البلاستيكية الشائعة. |
|
بلاستيك |
نسبة طول التدفق |
ABS |
|
30 – 50 |
PS |
200 – 250 |
PC
30 – 100200 – 300PE250 – 275
|
PMMA |
130 |
|
POM |
100 – 200 |
|
PA |
140 – 340 |
|
إرشادات التصميم لسمك جدار الجزء |
عند الحد الأدنى من سمك الجدران، هناك عدد من تقنيات التصميم التي يمكن أن تحسن قوة الجزء. وتشمل هذه استخدام الأضلاع والدعامات، والنتوءات، وزوايا السحب، وتقريب الزوايا، وانتقالات السمك السلسة. |
|
الأضلاع/الدعامات |
: تستخدم الأضلاع والدعامات لدعم الجدران والنتوءات والميزات الأخرى القائمة بذاتها في الأجزاء المقولبة بالحقن. تمكن الأضلاع بشكل أساسي من تقليل سمك الجدار دون التضحية بقوة الجزء. |
|
النتوءات |
: النتوءات هي ميزات أسطوانية تعزز فتحات التثبيت. يجب أن تتبع نفس إرشادات السمك مثل الجدران القياسية. |
|
زوايا السحب: |
يسمح السحب بإخراج الأجزاء بشكل صحيح من القوالب. يجب أن تحتوي الجدران والأضلاع على زوايا سحب تتراوح بين 0.5٪ و 1٪ لكل جانب. |
|
الزوايا: |
يجب تقريب الزوايا لمنع تركيزات الإجهاد المفرطة. |
|
انتقال السمك: |
يجب أن تنتقل الجدران بسلاسة بين السماكات لمنع مشاكل مثل علامات الانكماش والالتواء. |
خاتمة:
يعد سمك جدار الجزء المقولب بالحقن عاملاً حاسمًا يؤثر على جودة الإنتاج وتكلفته. باتباع إرشادات DFM الموصى بها، يمكن للمصممين إنشاء أجزاء بجدران مناسبة تمامًا - ليست سميكة جدًا ولا رقيقة جدًا.
