ความหนาผนังผลิตภัณฑ์พลาสติก: ข้อมูลอ้างอิงที่แนะนำที่สุด
บทนำ
ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดอาจมีความซับซ้อนในการผลิต เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ผู้ออกแบบต้องเข้าใจกระบวนการขึ้นรูป แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) และความสำคัญของการเลือกวัสดุ ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่ต้องพิจารณาคือความหนาผนังของชิ้นส่วน200 – 300ความหนาผนังที่เหมาะสมที่สุดสำหรับชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดจะสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนและความสามารถในการขึ้นรูป ชิ้นส่วนเดียวอาจมีราคาไม่แพงนักเมื่อผลิตจำนวนมาก แต่แม้แต่วัสดุที่ไม่จำเป็นเพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนโครงการโดยรวม การปรับความหนาผนังให้เหมาะสมจะช่วยลดมวลของชิ้นส่วนโดยรวม แต่ต้องทำอย่างระมัดระวัง มิฉะนั้นผนังบางอาจไม่ได้รับวัสดุไหลที่เหมาะสมในแม่พิมพ์ ในขณะที่ผนังที่หนาเกินไปอาจเกิดรอยบุ๋มและพื้นผิวบิดเบี้ยวได้ ทั้งสองกรณีนำไปสู่การปฏิเสธชิ้นงานที่มากเกินไป แต่ด้วยการปฏิบัติตามแนวทาง DFM ที่แนะนำ คุณสามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีผนังที่เหมาะสมพอดี
ไม่หนาเกินไปและไม่บางเกินไป ผนังที่ปรับให้เหมาะสมยังเย็นตัวเร็วขึ้นและลดเวลาในการผลิต เวลาในการผลิตที่สั้นลงระหว่างชิ้นส่วนแต่ละชิ้น หมายถึงต้นทุนการผลิตที่ต่ำลง เนื่องจากสามารถผลิตชิ้นส่วนได้มากขึ้นต่อชั่วโมงการทำงานของเครื่องจักร ดังนั้น เนื่องจากผนังที่หนาเกินไปต้องใช้เวลาในการเย็นตัวนานขึ้น จึงเพิ่มต้นทุนการผลิต ท้ายที่สุด ความหนาผนังมีผลโดยตรงต่อทั้งต้นทุนและระยะเวลาของโครงการ
ข้อบกพร่องที่เกิดจากความหนาผนังที่ไม่ถูกต้องรอยบุ๋ม:
รอยบุ๋มอาจมีสาเหตุหลายประการ แต่สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดคือผนังที่หนาเกินไป เนื่องจากเรซินจะเย็นตัวจากภายนอก วัสดุภายในจะยังคงหลอมเหลวอยู่แม้ว่าพื้นผิวด้านนอกจะแข็งตัวแล้วก็ตาม เมื่อแกนกลางเย็นตัวลงอย่างช้าๆ มันจะหดตัวและดึงใบหน้าด้านนอกเข้าด้านใน ทำให้เกิดรอยบุ๋ม ผลกระทบนี้เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษบนพื้นผิวเรียบ ในกรณีส่วนใหญ่ ผนังที่บางกว่าซึ่งรองรับด้วยซี่โครงจะดีกว่าผนังที่หนา ซี่โครงจะไม่ทำให้เกิดรอยบุ๋มและโครงสร้างยังใช้วัสดุน้อยลงอีกด้วย
การฉีดไม่เต็ม:
การฉีดไม่เต็มเกิดขึ้นเมื่อพลาสติกแข็งตัวก่อนที่จะเติมแม่พิมพ์จนเต็ม มีสาเหตุที่เป็นไปได้หลายประการสำหรับสิ่งนี้ รวมถึงความหนาผนัง หากผนังบางเกินไป พลาสติกจะไม่ไหลเร็วพอที่จะเติมแม่พิมพ์ทั้งหมดก่อนที่จะแข็งตัวการบิดเบี้ยว:200 – 300ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่าง:200 – 300เรซิน
ความหนาผนังที่แนะนำนิ้ว
มม. ABS0.045 – 0.140
1.14 – 3.56
|
Acetal |
0.030 – 0.120 |
|
|
0.76 – 3.05Acrylic |
0.025 – 0.150 |
|
|
130 |
Liquid Crystal Polymer |
0.030 – 0.120 |
|
0.76 – 3.05 |
Polycarbonate |
0.040 – 0.150 |
|
1.91 – 25.4 |
พลาสติก |
อัตราส่วนความยาวการไหล |
|
0.76 – 2.92 |
Polycarbonate |
0.040 – 0.150 |
|
1.02 – 3.81 |
Polyester |
0.025 – 0.125 |
|
0.64 – 3.18 |
Polyethylene |
0.030 – 0.200 |
|
0.76 – 5.08 |
Polyethylene Sulfide |
0.020 – 0.180 |
|
0.51 – 4.57 |
Polypropylene |
0.025 – 0.150 |
|
0.64 – 3.81 |
Polystyrene |
0.035 – 0.150 |
|
0.89 – 3.81 |
อัตราส่วนความยาวการไหล |
วัสดุแต่ละชนิดมีความยาวการไหลสูงสุดสำหรับแรงดันฉีดและความหนาผนังที่กำหนด นี่คืออัตราส่วนการไหล ผนังบางที่มีความยาวมากขึ้นต้องการแรงดันที่มากขึ้น ซึ่งต้องการเครื่องฉีดขึ้นรูปที่ใหญ่ขึ้นและเครื่องมือที่แข็งแรงขึ้น ซึ่งทั้งสองอย่างนี้จะเพิ่มต้นทุน ด้านล่างนี้ |
|
คุณจะพบอัตราส่วนความยาวการไหลสำหรับพลาสติกทั่วไปบางชนิด |
พลาสติก |
อัตราส่วนความยาวการไหล |
|
ABS |
30 – 50 |
PS |
200 – 250
PCPP200 – 300PE
|
250 – 275 |
PMMA |
|
130 |
POM |
|
100 – 200 |
PA |
|
140 – 340 |
แนวทางการออกแบบสำหรับความหนาผนังชิ้นส่วน |
|
ที่ความหนาผนังขั้นต่ำ มีเทคนิคการออกแบบหลายอย่างที่สามารถเพิ่มความแข็งแรงของชิ้นส่วนให้เหมาะสมได้ ซึ่งรวมถึงการใช้ซี่โครงและมุมรองรับ, บอส, มุมเท, การทำให้มุมโค้งมน และการเปลี่ยนความหนาที่ราบรื่น |
ซี่โครง/มุมรองรับ: |
|
ซี่โครงและมุมรองรับใช้เพื่อรองรับผนัง บอส และส่วนประกอบอื่นๆ ที่ตั้งอิสระในชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยการฉีด ซี่โครงส่วนใหญ่ช่วยให้ลดความหนาผนังได้โดยไม่ลดทอนความแข็งแรงของชิ้นส่วน |
บอส: |
|
บอสเป็นส่วนประกอบทรงกระบอกที่เสริมรูสกรู ควรปฏิบัติตามแนวทางความหนาเดียวกันกับผนังมาตรฐาน |
มุมเท: |
|
มุมเทช่วยให้ชิ้นส่วนสามารถถอดออกจากแม่พิมพ์ได้อย่างเหมาะสม ผนังและซี่โครงต้องมีมุมเทระหว่าง 0.5% ถึง 1% ต่อด้าน |
มุม: |
|
มุมควรทำให้โค้งมนเพื่อป้องกันการกระจุกตัวของความเค้นมากเกินไป |
การเปลี่ยนความหนา: |
ผนังต้องเปลี่ยนความหนาอย่างราบรื่นเพื่อป้องกันปัญหาต่างๆ เช่น รอยบุ๋มและการบิดเบี้ยว
สรุป:
ความหนาผนังของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อทั้งคุณภาพและต้นทุนการผลิต ด้วยการปฏิบัติตามแนวทาง DFM ที่แนะนำ ผู้ออกแบบสามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีผนังที่เหมาะสมพอดีไม่หนาเกินไปและไม่บางเกินไป
