Spessore delle pareti dei prodotti in plastica: il riferimento più consigliato
Introduzione
Gli stampaggi a iniezione possono essere complessi da produrre. Per ottenere i migliori risultati, i progettisti devono comprendere il processo di stampaggio, le migliori pratiche di progettazione per la produzione (DFM) e l'importanza della selezione dei materiali. Uno dei fattori chiave da considerare è lo spessore delle pareti della parte.PELo spessore ottimale delle pareti per una parte stampata a iniezione bilancia costi e stampabilità. Una singola parte può essere relativamente economica su larga scala, ma anche una piccola quantità di materiale non necessario può avere un grande impatto sui costi complessivi del progetto. Ottimizzare lo spessore delle pareti riduce la massa complessiva della parte, ma deve essere fatto con attenzione. Altrimenti, le pareti sottili potrebbero non ricevere un flusso di materiale adeguato nello stampo, mentre le pareti troppo spesse possono presentare segni di ritiro e superfici deformate. Entrambi i casi portano a tassi di scarto eccessivi, ma seguendo le linee guida DFM raccomandate, è possibile creare parti con pareti giuste, né troppo spesse né troppo sottili. Le pareti ottimizzate si raffreddano anche più rapidamente e riducono i tempi di ciclo. Più breve è il tempo di ciclo tra le parti, minore è il costo di produzione perché più parti possono essere stampate all'ora di tempo macchina. Quindi, poiché le pareti eccessivamente spesse impiegano più tempo a raffreddarsi, aumentano i costi di stampaggio. In definitiva, lo spessore delle pareti ha un impatto diretto sia sui costi che sulle tempistiche del progetto.
Difetti causati da uno spessore delle pareti errato
L'ottimizzazione dello spessore delle pareti previene diversi tipi di problemi di stampaggio a iniezione. I problemi più comuni derivanti dallo spessore delle pareti sono elencati di seguito:: I segni di ritiro possono avere più cause, ma la più comune è una parete troppo spessa. Poiché la resina si raffredda dall'esterno, il materiale all'interno rimarrà completamente fuso anche dopo che le superfici esterne si sono solidificate. Mentre il nucleo si raffredda lentamente, si contrae e tira le facce esterne verso l'interno, creando delle indentazioni. L'effetto è particolarmente evidente sulle superfici piane. Nella maggior parte dei casi, le pareti più sottili supportate da nervature sono migliori delle pareti più spesse. Le nervature non causano segni di ritiro e la struttura utilizza anche meno materiale.
Riempimenti incompleti
: I riempimenti incompleti si verificano quando la plastica si solidifica prima di riempire completamente lo stampo. Ci sono molte potenziali cause per questo, incluso lo spessore delle pareti. Se una parete è troppo sottile, la plastica non fluirà abbastanza velocemente da riempire tutto lo stampo prima di solidificarsi.
Deformazione:Le parti stampate a iniezione si deformeranno se le loro tensioni interne non sono bilanciate. Questi squilibri possono essere causati da spessori delle pareti non uniformi. Ad esempio, quando una sezione di parete sottile è seguita bruscamente da una sezione significativamente più spessa, le due si raffredderanno a velocità diverse. La sezione più spessa si raffredderà più lentamente della sezione più sottile, inducendo un ritiro disuguale e deformando la struttura.PESpessori delle pareti per vari materialiPESpessore parete raccomandato
Inpollici
mm ABS0,045 – 0,140
1,14 – 3,56
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Acetal |
0,030 – 0,120 |
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0,76 – 3,05Acrilico |
0,025 – 0,150 |
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POM |
Polimero a cristalli liquidi |
0,030 – 0,120 |
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0,76 – 3,05 |
Policarbonato |
0,040 – 0,150 |
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1,91 – 25,4 |
Rapporto lunghezza di flusso |
ABS |
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0,76 – 2,92 |
Policarbonato |
0,040 – 0,150 |
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1,02 – 3,81 |
Poliestere |
0,025 – 0,125 |
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0,64 – 3,18 |
Polietilene |
0,030 – 0,200 |
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0,76 – 5,08 |
Polietilene solfuro |
0,020 – 0,180 |
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0,51 – 4,57 |
Polipropilene |
0,025 – 0,150 |
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0,64 – 3,81 |
Polistirene |
0,035 – 0,150 |
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0,89 – 3,81 |
Rapporti di lunghezza di flusso |
Ogni materiale ha una lunghezza di flusso massima per una data pressione di iniezione e spessore delle pareti – questo è noto come rapporto di flusso. Le pareti sottili di maggiore lunghezza richiedono una maggiore pressione, che richiede macchine per lo stampaggio a iniezione più grandi e attrezzature più robuste, entrambi i quali aumentano i costi. Di seguito troverai i rapporti di lunghezza di flusso per alcune materie plastiche comuni. |
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Plastica |
Rapporto lunghezza di flusso |
ABS |
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30 – 50 |
PS |
200 – 250 |
PC
30 – 100200 – 300PE250 – 275
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PMMA |
130 |
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POM |
100 – 200 |
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PA |
140 – 340 |
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Linee guida di progettazione per lo spessore delle pareti delle parti |
A spessori minimi delle pareti, ci sono una serie di tecniche di progettazione che possono ottimizzare la resistenza delle parti. Queste includono l'uso di nervature e rinforzi, boccole, angoli di sformo, arrotondamento degli angoli e transizioni di spessore lisce. |
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Nervature/Rinforzi |
: Nervature e rinforzi sono utilizzati per supportare pareti, boccole e altre caratteristiche autoportanti nelle parti stampate a iniezione. Le nervature consentono principalmente la riduzione dello spessore delle pareti senza sacrificare la resistenza della parte. |
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Boccole |
: Le boccole sono caratteristiche cilindriche che rinforzano i fori per le viti. Dovrebbero seguire le stesse linee guida di spessore delle pareti standard. |
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Angoli di sformo: |
Lo sformo consente alle parti di essere espulse correttamente dagli stampi. Le pareti e le nervature devono avere angoli di sformo compresi tra lo 0,5% e l'1% per lato. |
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Angoli: |
Gli angoli dovrebbero essere arrotondati per prevenire concentrazioni di stress eccessive. |
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Transizione di spessore: |
Le pareti devono passare gradualmente tra gli spessori per prevenire problemi come segni di ritiro e deformazione. |
Conclusione:
Lo spessore delle pareti di una parte stampata a iniezione è un fattore critico che influisce sia sulla qualità che sul costo di produzione. Seguendo le linee guida DFM raccomandate, i progettisti possono creare parti con pareti giuste, né troppo spesse né troppo sottili.
