MID Mould-Ingenieure arbeiten mit unseren Kunden zusammen, um die robustesten Spritzgussprodukte aus Kunststoff zu entwickeln und zu entwerfen.
Abschnitt 1 dieses Leitfadens wurde als grundlegendes Werkzeug entwickelt, um unsere Kunden bei den Elementen der richtigen Kunststoffteilgestaltung zu unterstützen.
Der Standort der Trennlinie hängt von der Form und Funktion des Teils ab (siehe Abbildung 1). Die Trennlinien sind der Ort, an dem sich die beiden Spritzgusshalbteile (Seite A und Seite B) treffen.Es ist auch, wo ein Schiebe-Mechanismus treffen könnte, wo es auf einer der Form Hälften abschaltetDie Trennungslinie ist immer sichtbar, kann aber durch ihre Lage, den Zugzug und die Teilgeometrie minimiert werden.
Abbildung 1
Bei der Konstruktion eines Kunststoffteils ist zu bedenken, daß der Kunststoff, während er als Flüssigkeit in die Form gelangt, rasch abkühlt und sich in die Form des Hohlraums verfestigt.Die Konstruktion eines Teils, das mit einem "geraden Zug" geformt werden kann, ist der Schlüssel, um die Kosten für die Spritzgussform niedrig zu haltenEine gerade Zugform ist so konzipiert, daß, wenn sich die beiden Hälften (Seite A und Seite B) voneinander trennen, kein Metall den Weg des Kunststoffs in die Richtung des Zuges blockiert.Das bedeutet, dass, wenn es einen Unterschnitt wie ein Snap Detail, ein Loch an der Seite oder anderweitig; dass das Teil, sobald es abgekühlt ist, nicht aus der Form ausgestoßen wird, es sei denn, der Unterschnitt wird entlastet.Schieberegler können entweder mechanisch oder hydraulisch sein und sind teure Merkmale, die zu jeder Form hinzugefügt werdenDie Aufzüge sind in der Regel kleiner und immer mechanisch (siehe Abbildung 2).
Abbildung 2
Der Entwurf ist für den Auswurf des Teils aus der Spritzgussform unerlässlich.Der empfohlene Standardzugwinkel beträgt 1 Grad.. mit 1⁄2 Grad, an den Rippen (siehe Abbildung 3).
Abbildung 3
Wenn eine Öffnung benötigt wird, die eine Schnallfunktion aufnimmt und ohne Kernziehung gebildet werden soll, ist ein Mindestwinkel von 5° erforderlich.Dies nennt man "Kiss-off" und ist der Ort, an dem sich Kern und Hohlraum treffen (siehe Abbildung 1).. 4)
Abbildung 4
Eine weitere grundlegende Regel bei der Konstruktion eines Kunststoffteils besteht darin, eine gleichmäßige Wandstärke zu verwenden und so dünne Wandschnitte zu verwenden, wie es die Konstruktion zulässt.Einheitliche Wände unterstützen den Materialfluss in der SpritzgussformDie Kostenersparnisse sind zudem am höchsten, wenn die Wandprozesse auf ein Minimum reduziert und konsistent sind.Der Grund ist, dass Teile schneller abkühlen mit dünneren Wänden, was bedeutet, dass die Zykluszeiten kürzer sind, was zu mehr Teilen pro Stunde führt.Teile können mit Wänden geformt werden, die so dünn sind wie.020 ̊ und eine Dicke von 1,50 ̊. Dicke Abschnitte auf einem Teil führen auch zu kosmetischen Problemen wie Waschbecken, Blasen und Verfärbungen.
Die Teile sollten auch mit einer gleichmäßigen Wanddicke ausgelegt sein, so daß die Formhöhle leichter und ohne Einschränkungen gefüllt werden kann.Wenn die Wände nicht gleichmäßig sind, kühlen sich die dünneren Abschnitte zuerst ab.Da die dünneren Abschnitte bereits verfestigt sind, ergeben sie keine Spannung.Wenn die dickeren Abschnitte nachgebenBei nicht einheitlichen Wänden darf die Veränderung der Dicke 20% der Nennwand nicht überschreiten (siehe Abbildung 1).5) und sollte allmählich übergehen.
Abbildung 5
Das Kernen ist eine Methode, bei der Kunststoff aus einer dicken Fläche entfernt wird, um die Einheitlichkeit zu erhalten.
Die Ecken sollten immer mit einem Radius von mindestens 50% der Wandstärke und einem äußeren Radius von 150% der Wandstärke ausgelegt sein, um eine gleichmäßige Wandstärke zu erhalten (siehe Abbildung 6).
Abbildung 6
In der Regel sind die Stützpunkte in Kunststoffteilen zusammengefügt, so dass sie mit Gewindeinsätzen, Führungsschrauben oder selbstschraubenden Schrauben versehen werden können.Für die strukturelle Stabilität sollten die Baugruppen mit Rippen oder Gussets an Wänden oder Rippen befestigt werden..
Die Überdosierung des Bosses sollte idealerweise 2,5 mal so groß sein wie der Durchmesser der Schraube oder des Einsatzes.Ein dünneres Wandkopf mit einem 2-fachen Schraubendurchmesser oder weniger kann mehrere Rippen haben (siehe Abbildung)..7). An Teilen mit polierter Oberfläche sollte man die Oberflächen nicht vollständig vergrößern, da sie meistens Spaltflächen oder zumindest "Geister" auf der Oberfläche der Kosmetik verursachen.
Die Dicke der für die Stabilisierung eines Scheins verwendeten Rippen an der Basis darf 60% der Dicke der angrenzenden Wand nicht überschreiten.
Die Oberflächen sollten von der Ecke isoliert sein, um dicke Abschnitte zu vermeiden und um Spuren aus dem Waschbecken zu beseitigen.
Abbildung 7
Bei Teilen, die hauptsächlich strukturell und nicht kosmetisch sind, können Rippen auch verwendet werden, um ein Teil zu füllen.Die Rippenbasisdicke (t) kann bis zu 80% der angrenzenden Wanddicke (T) betragen.Für Aussehendeile jedoch, bei denen Spülspuren anstößig sind,Die Rippendicke (t) darf 60% der angrenzenden Wanddicke (T) nicht überschreiten, wenn die Außenfläche texturiert ist, und nur 30%, wenn die Außenfläche hochpoliert ist..
Die Rippenhöhe sollte mindestens 3 Mal die Wanddicke (T) für die effektivste Festigkeit sein. Der Zug sollte 1⁄2 Grad pro Seite nominal sein. Filet an der Basis der Rippe sollte mindestens 0,030 ̊ sein.
Mehrere Rippen sollten mindestens zweimal so weit voneinander entfernt wie die Wanddicke platziert werden, um die Belastung der Form sowie mögliche Probleme bei der Kühlung zu reduzieren (siehe Abbildung 8).
Abbildung 8
Scharfe Ecken sollten bei der Konstruktion von Kunststoffteilen vermieden werden, da sie die Hauptursachen für Teilversagen, Spannungskonzentrationen, schlechte Durchflussmuster und erhöhte Verschleiß der Spritzgussformen sind (siehe Abbildung 9).Die Radien der inneren und äußeren Ecken sind so weit anzugeben, wie es die Konstruktion des Teils zulässt..
Abbildung 9
Der geformte Teil schrumpft bis zu 24 Stunden nach dem Formen und beeinflusst so die Geometrie des Teils.Es ist sowohl Kunst als auch Wissenschaft, die richtige Schrumpfmenge zu bestimmen, um die Form zu entwerfen und zu bauenJedes Polymer hat eine einzigartige Schrumpfgeschwindigkeit, die auf das 3D-Teilmodell angewendet werden muss. Leider werden Schrumpfgeschwindigkeitsinformationen nicht immer vom Polymerhersteller bereitgestellt.In einigen Fällen, wenn sie zur Verfügung gestellt wirdBei der Auswahl der richtigen Schrumpfung muss sorgfältig nachgedacht werden, und es ist notwendig, dass vor der Konstruktion der Spritzgussform die Polymerqualität ausgewählt wird.Ein guter Kunststoffingenieur hat die Erfahrung, um die beste Schrumpfungsentscheidung für Ihr Produkt und Polymer zu treffen.
Die Materialschrumpfung kann je nach Bauteil- und Formenkonstruktion variieren; dicke Wände schrumpfen stärker als dünne Wände, Veränderungen in der Bauteilstärke oder Geometrie verursachen differenzielle Schrumpfung und Verformung;Die Strömungsrichtung beeinflusst auch die Schrumpfung, insbesondere bei der Verwendung von fasergefüllten Polymeren.
Die Schrumpfung wird auch durch die Prozessbedingungen beeinflusst. Wenn der Kavitätsdruck steigt, wird die Schrumpfung normalerweise abnehmen. Die Form- und Schmelztemperatur beeinflusst die Schrumpfung ebenfalls stark.Kühlere Formen reduzieren die Schrumpfung, während heißere Schmelztemperaturen die Schrumpfung erhöhen.
Es gibt mehrere verschiedene Arten von Torenmethoden. Das Gate-Design und -Typ hängt von der Bauteilgestaltung, der Materialauswahl, den kosmetischen und maßgebenden Anforderungen des Endprodukts ab (siehe Abbildung)..10) Das Tor verbindet das Teil mit dem Laufsystem und ist ein notwendiges Übel für den Bauteildesigner.
Abbildung 10
Die Einleitung von Luft in die Spritzgießmaschine erfolgt durch die Einleitung von Luft aus der Spritzgießmaschine.Waschbecken und SpritzbeckenEs gibt viele Möglichkeiten, eine Form zu entlüften, aber dies erfolgt typischerweise durch die Bearbeitung zahlreicher flacher Kanäle an der Trennlinie.Andere Möglichkeiten, eine Form zu entlüften, sind EjektorpinsIn den Ejektorpins können Lüftungsöffnungen geschnitten werden, damit das Gas entweichen kann, wenn der Hohlraum gefüllt wird.Ventilationsspangen werden innerhalb der Geometrie des Teils platziert, wenn eine Ventilation erforderlich ist, um Gas aus der Form während des Füllens zu entfernen, und wenn Ventilationsöffnungen nur an der Trennlinie unzureichend sind.
Stricklinien, auch als Schweißlinien bezeichnet, sind Bereiche im geformten Teil, in denen zwei oder mehr Strömungsfronten konvergieren.11) Bei der Bauteildesignung sind mögliche Stricklinien zu berücksichtigen und sie von höheren Belastungsbereichen abzulenken.Die Stricklinien bilden sich in der Regel auf der gegenüberliegenden Seite von Löchern und Hindernissen, die dem nominalen Durchflussweg im Wege stehen, wie z. B. Nadeln, die Löcher im Teil oder in den Stützen bilden.Schimmelflusssoftware kann verwendet werden, um die Füllung von Kunststoff in den Hohlraum zu simulieren und zu helfen, Bereiche zu identifizieren, die kosmetische oder mechanische Leistungsprobleme aufweisen könnten.
Abbildung 11
