Kunststof Producten Wanddikte: De Meest Aanbevolen Referentie
Introductie
Spuitgietonderdelen kunnen complex zijn om te produceren. Voor de beste resultaten moeten ontwerpers het spuitgietproces, de best practices voor ontwerp voor productie (DFM) en het belang van materiaalkeuze begrijpen. Een van de belangrijkste factoren om te overwegen is de wanddikte van het onderdeel.PEDe optimale wanddikte voor een spuitgietonderdeel balanceert kosten en vormbaarheid. Een enkel onderdeel kan relatief goedkoop zijn op schaal, maar zelfs een klein beetje onnodig materiaal kan een grote impact hebben op de totale projectkosten. Het optimaliseren van de wanddikte vermindert de totale massa van het onderdeel, maar moet zorgvuldig gebeuren. Anders ontvangen dunne wanden mogelijk geen goede materiaalstroom in de mal, terwijl te dikke wanden kunnen eindigen met sink marks en vervormde oppervlakken. Beide gevallen leiden tot buitensporige afkeurpercentages, maar door de aanbevolen DFM-richtlijnen te volgen, kunt u onderdelen maken met wanden die precies goed zijn — noch te dik, noch te dun. Geoptimaliseerde wanden koelen ook sneller af en verminderen cyclustijden. Hoe korter de cyclustijd tussen onderdelen, hoe lager de productiekosten omdat er meer onderdelen per uur machinetijd kunnen worden gegoten. Dus, aangezien overmatig dikke wanden langer duren om af te koelen, verhogen ze de productiekosten. Uiteindelijk heeft de wanddikte een directe impact op zowel de kosten als de projecttijdlijnen.
Defecten Veroorzaakt door Onjuiste Wanddikte
Wanddikte-optimalisatie voorkomt meerdere soorten spuitgietproblemen. De meest voorkomende problemen die voortkomen uit wanddikte worden hieronder vermeld:: Sink marks kunnen meerdere oorzaken hebben, maar de meest voorkomende is een wand die te dik is. Omdat hars van buitenaf afkoelt, blijft het materiaal in het interieur volledig gesmolten, zelfs nadat de buitenoppervlakken zijn gestold. Naarmate de kern langzaam afkoelt, krimpt deze en trekt de buitenste vlakken naar binnen, waardoor inkepingen ontstaan. Het effect is met name zichtbaar op vlakke oppervlakken. In de meeste gevallen zijn dunnere wanden ondersteund door ribben beter dan dikkere wanden. Ribben veroorzaken geen sink marks en de structuur gebruikt ook minder materiaal.
Short Shots
: Short shots treden op wanneer plastic stolt voordat de mal volledig is gevuld. Er zijn veel mogelijke oorzaken hiervoor, waaronder wanddikte. Als een wand te dun is, zal het plastic niet snel genoeg stromen om de hele mal te vullen voordat het stolt.
Warping:Spuitgietonderdelen zullen kromtrekken als hun interne spanningen niet in evenwicht zijn. Deze onevenwichtigheden kunnen worden veroorzaakt door niet-uniforme wanddiktes. Wanneer een dunne wandsectie bijvoorbeeld abrupt wordt gevolgd door een aanzienlijk dikkere sectie, zullen de twee met verschillende snelheden afkoelen. De dikkere sectie koelt langzamer af dan de dunnere sectie, veroorzaakt ongelijke krimp en vervormt de structuur.PEWanddiktes voor Diverse MaterialenPEAanbevolen Wanddikte
Ininch
mm ABS0.045 – 0.140
1.14 – 3.56
|
Acetaal |
0.030 – 0.120 |
|
|
0.76 – 3.05Acryl |
0.025 – 0.150 |
|
|
POM |
Vloeibaar Kristal Polymeer |
0.030 – 0.120 |
|
0.76 – 3.05 |
Polycarbonaat |
0.040 – 0.150 |
|
1.91 – 25.4 |
Flow Length Ratio |
ABS |
|
0.76 – 2.92 |
Polycarbonaat |
0.040 – 0.150 |
|
1.02 – 3.81 |
Polyester |
0.025 – 0.125 |
|
0.64 – 3.18 |
Polyethyleen |
0.030 – 0.200 |
|
0.76 – 5.08 |
Polyethyleen Sulfide |
0.020 – 0.180 |
|
0.51 – 4.57 |
Polypropyleen |
0.025 – 0.150 |
|
0.64 – 3.81 |
Polystyreen |
0.035 – 0.150 |
|
0.89 – 3.81 |
Flow Length Ratios |
Elk materiaal heeft een maximale stroomlengte voor een gegeven injectiedruk en wanddikte — dit staat bekend als de stroomverhouding. Dunne wanden van grotere lengte vereisen grotere druk, wat grotere spuitgietmachines en robuustere gereedschappen vereist, die beide de kosten verhogen. Hieronder vindt u stroomverhoudingen voor enkele veelvoorkomende kunststoffen. |
|
Kunststof |
Flow Length Ratio |
ABS |
|
30 – 50 |
PS |
200 – 250 |
PC
30 – 100200 – 300PE250 – 275
|
PMMA |
130 |
|
POM |
100 – 200 |
|
PA |
140 – 340 |
|
Ontwerprichtlijnen voor Wanddikte van Onderdelen |
Bij minimale wanddiktes zijn er een aantal ontwerptechnieken die de sterkte van onderdelen kunnen optimaliseren. Deze omvatten het gebruik van ribben en verstevigingen, bussen, lossingshoeken, afronding van hoeken en soepele dikteovergangen. |
|
Ribben/Verstevigingen |
: Ribben en verstevigingen worden gebruikt om wanden, bussen en andere vrijstaande kenmerken in spuitgietonderdelen te ondersteunen. Ribben maken voornamelijk de reductie van de wanddikte mogelijk zonder de sterkte van het onderdeel op te offeren. |
|
Bussen |
: Bussen zijn cilindrische kenmerken die bevestigingsgaten versterken. Ze moeten dezelfde dikterichtlijnen volgen als standaard wanden. |
|
Lossingshoeken: |
Lossing maakt het mogelijk om onderdelen correct uit mallen te verwijderen. Wanden en ribben moeten lossingshoeken hebben van tussen de 0,5% en 1% per zijde. |
|
Hoeken: |
Hoeken moeten worden afgerond om overmatige spanningsconcentraties te voorkomen. |
|
Dikteovergang: |
Wanden moeten soepel overgaan tussen diktes om problemen zoals sink marks en kromtrekken te voorkomen. |
Conclusie:
De wanddikte van een spuitgietonderdeel is een kritische factor die zowel de kwaliteit als de kosten van de productie beïnvloedt. Door de aanbevolen DFM-richtlijnen te volgen, kunnen ontwerpers onderdelen maken met wanden die precies goed zijn — noch te dik, noch te dun.
