วิศวกรแม่พิมพ์ MID ทำงานร่วมกับลูกค้าของเราในการพัฒนาและออกแบบผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูปพลาสติกที่แข็งแกร่งที่สุด มีองค์ประกอบหลักสี่ประการในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ดีที่สุดที่เป็นไปได้:
ส่วนที่ 1 ของคู่มือนี้ได้รับการพัฒนาให้เป็นเครื่องมือพื้นฐานเพื่อช่วยลูกค้าของเราในองค์ประกอบของการออกแบบชิ้นส่วนพลาสติกที่เหมาะสม โปรดดูส่วนอื่นๆ เพื่อรับความช่วยเหลือในพื้นที่เหล่านั้น
ตำแหน่งของเส้นแบ่งจะขึ้นอยู่กับรูปร่างและการทำงานของชิ้นส่วน (ดูรูปที่ 1) เส้นแบ่งส่วนคือจุดที่แม่พิมพ์ฉีดทั้งสองซีก (ด้าน A และด้าน B) มาบรรจบกัน นอกจากนี้ยังเป็นที่ที่กลไกการเลื่อนอาจมาบรรจบกันในตำแหน่งที่ปิดที่ครึ่งหนึ่งของแม่พิมพ์ เส้นแยกจะมองเห็นได้เสมอ แต่สามารถย่อให้เล็กลงได้ตามตำแหน่ง ค่าเผื่อร่าง และรูปทรงของชิ้นส่วน
มะเดื่อ 1
เมื่อออกแบบชิ้นส่วนพลาสติก โปรดทราบว่าในขณะที่พลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ในฐานะของเหลว พลาสติกจะเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วและแข็งตัวเป็นรูปทรงของโพรง การออกแบบชิ้นส่วนที่สามารถขึ้นรูปได้โดยใช้ "แรงดึงตรง" เป็นกุญแจสำคัญในการลดต้นทุนของแม่พิมพ์ฉีด แม่พิมพ์ดึงตรงได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ทั้งสองซีก (ด้าน A และด้าน B) แยกจากกัน จะไม่มีโลหะมาขวางเส้นทางของพลาสติกในทิศทางของการดึง ซึ่งหมายความว่าหากมีการตัดราคาเช่นรายละเอียดแบบสแน็ป รูที่ด้านข้างหรืออย่างอื่น เมื่อชิ้นส่วนเย็นตัวลง มันจะไม่หลุดออกจากแม่พิมพ์ เว้นแต่จะคลายส่วนล่างออก ทำได้โดยใช้ตัวเลื่อนและตัวยกในแม่พิมพ์ฉีด สไลด์อาจเป็นแบบกลไกหรือแบบไฮดรอลิกก็ได้ และเป็นคุณสมบัติที่มีราคาแพงในการเพิ่มลงในแม่พิมพ์ โดยทั่วไปแล้วลิฟเตอร์จะมีขนาดเล็กกว่าและมีกลไกอยู่เสมอ (ดูภาพประกอบ 2)
มะเดื่อ 2
จำเป็นต้องมีการร่างในทุกชิ้นส่วนในทิศทางของการเคลื่อนที่ของแม่พิมพ์เพื่อที่จะนำชิ้นส่วนออกจากแม่พิมพ์ได้อย่างเหมาะสม แบบร่างเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดีดชิ้นส่วนออกจากแม่พิมพ์ฉีด มุมร่างมาตรฐานที่แนะนำคือ 1 องศา ด้วย ½ องศา บนซี่โครง (ดูภาพประกอบ 3)
มะเดื่อ 3
เมื่อจำเป็นต้องมีช่องเปิด เช่น เพื่อรองรับคุณสมบัติการล็อค และจะต้องขึ้นรูปโดยไม่ต้องใช้แกนดึง อย่างน้อย 5 องศา จำเป็นต้องมีมุม สิ่งนี้เรียกว่า "การจูบออก" และเป็นจุดที่แกนกลางและโพรงมาบรรจบกัน (ดูรูปที่ 4)
มะเดื่อ 4
กฎสำคัญอีกประการหนึ่งในการออกแบบชิ้นส่วนพลาสติกคือการใช้ความหนาของผนังที่สม่ำเสมอ และใช้ส่วนของผนังให้บางที่สุดเท่าที่การออกแบบจะทำได้ ผนังที่สม่ำเสมอช่วยในการไหลของวัสดุในแม่พิมพ์ฉีด ลดความเสี่ยงของรอยยุบ ขึ้นรูปจากความเค้น และการหดตัวที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ การประหยัดต้นทุนจะสูงสุดเมื่อส่วนผนังถูกควบคุมให้เหลือน้อยที่สุดและสม่ำเสมอ เหตุผลก็คือชิ้นส่วนจะเย็นเร็วขึ้นด้วยผนังที่บางกว่า ซึ่งหมายความว่ารอบเวลาจะสั้นลง ส่งผลให้ได้ชิ้นส่วนมากขึ้นต่อชั่วโมง โดยเฉลี่ยแล้ว ความหนาของผนังของชิ้นส่วนแม่พิมพ์ฉีดควรอยู่ที่ .060” ถึง .180” อย่างไรก็ตาม ชิ้นส่วนสามารถขึ้นรูปด้วยผนังบางเพียง .020” และหนาถึง 1.50” ส่วนที่หนาในชิ้นส่วนยังจะนำไปสู่ปัญหาด้านความสวยงาม เช่น อ่างล้างจาน ฟองอากาศ และการเปลี่ยนสี
ชิ้นส่วนควรได้รับการออกแบบให้มีความหนาของผนังสม่ำเสมอ ช่วยให้เติมโพรงแม่พิมพ์ได้ง่ายขึ้นโดยไม่มีข้อจำกัด นอกจากนี้ หากผนังไม่สม่ำเสมอ ส่วนที่บางกว่าจะเย็นลงก่อน จากนั้นเมื่อส่วนที่หนากว่าจะเย็นลงและหดตัว จะสร้างแรงเค้นใกล้ขอบเขตระหว่างทั้งสอง เนื่องจากส่วนที่บางกว่าได้แข็งตัวแล้ว จึงไม่ได้ผล เมื่อส่วนที่หนาขึ้นจะทำให้เกิดการบิดงอและ/หรือการบิดงอ หากรุนแรงเพียงพอจะทำให้เกิดรอยแตกร้าว สำหรับผนังที่ไม่สม่ำเสมอ การเปลี่ยนแปลงความหนาไม่ควรเกิน 20% ของผนังที่กำหนด (ดูรูปที่ 5) และควรค่อยๆ เปลี่ยน
มะเดื่อ 5
การคว้านเป็นวิธีการนำพลาสติกออกจากบริเวณที่มีความหนาเพื่อช่วยรักษาความสม่ำเสมอ
มุมควรได้รับการออกแบบให้มีรัศมีเนื้ออย่างน้อย 50% ของความหนาของผนัง และรัศมีภายนอก 150% ของความหนาของผนัง เพื่อรักษาความหนาของผนังให้สม่ำเสมอ (ดูรูปที่ 6
มะเดื่อ 6
โดยปกติแล้ว บอสจะได้รับการออกแบบให้เป็นชิ้นส่วนพลาสติกเพื่อให้สามารถติดตั้งเม็ดมีดเกลียว หมุดนำ หรือสกรูเกลียวปล่อยได้ หลีกเลี่ยงผู้บังคับบัญชาแบบสแตนด์อโลนเมื่อเป็นไปได้ ควรติดบอสเข้ากับผนังหรือโครงโดยใช้โครงหรือโครงเพื่อความมั่นคงของโครงสร้าง
OD ของบอสควรเป็น 2.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูหรือเม็ดมีด ผนังหนาที่มีฐานมากกว่า 60% ของผนังจะแสดงรอยจม เพื่อช่วยเอาชนะสภาวะนี้ หัวสกรูที่มีผนังบางกว่าซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู 2 เท่าหรือน้อยกว่าสามารถมีซี่โครงได้หลายซี่ (ดูรูปที่ 7) ควรหลีกเลี่ยงหัวพิมพ์ทั้งหมดบนชิ้นส่วนที่มีพื้นผิวมันเงา เนื่องจากส่วนใหญ่มักมีรอยจมหรืออย่างน้อยที่สุดจะทำให้เกิด “ภาพซ้อน” บนพื้นผิวเครื่องสำอาง
ความหนาที่ฐานของโครงที่ใช้ยึดบอสไม่ควรเกิน 60% ของความหนาของผนังที่อยู่ติดกัน เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในและด้านนอกของบอสควรมีขนาด ½ องศา ร่างต่อด้าน
ควรแยกเจ้านายออกจากมุมเพื่อหลีกเลี่ยงส่วนที่หนาและช่วยขจัดรอยจม
มะเดื่อ 7
ควรใช้เป้าเสื้อกางเกงและ/หรือโครงเพื่อเพิ่มความแข็งและความแข็งแรง ซี่โครงยังสามารถใช้เพื่อช่วยเติมเต็มชิ้นส่วนได้ ในชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างเป็นหลักและไม่สวยงาม ความหนาของฐานซี่โครง (t) สามารถมีได้ถึง 80% ของความหนาของผนังที่อยู่ติดกัน (T) อย่างไรก็ตาม สำหรับชิ้นส่วนลักษณะที่ปรากฏซึ่งมีรอยจมเป็นที่รังเกียจ ความหนาของซี่โครง (t) ไม่ควรเกิน 60% ของความหนาของผนังที่อยู่ติดกัน (T) หากพื้นผิวด้านนอกเป็นพื้นผิว และเพียง 30% หากพื้นผิวด้านนอกมีความมันเงาสูง
ความสูงของซี่โครงควรเป็นอย่างน้อย 3 เท่าของความหนาของผนัง (T) เพื่อความแข็งแรงที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ร่างควรอยู่ที่ 1/2 องศา ต่อข้างเล็กน้อย เนื้อที่ฐานของซี่โครงควรมีขนาดอย่างน้อย .030 นิ้ว
ควรวางซี่โครงหลายซี่แยกกันอย่างน้อย 2 เท่าของความหนาของผนัง เพื่อช่วยลดความเครียดที่เกิดจากเชื้อราและปัญหาการระบายความร้อน (ดูรูปที่ 8)
มะเดื่อ 8
ควรหลีกเลี่ยงมุมที่แหลมคมในการออกแบบชิ้นส่วนพลาสติก สิ่งเหล่านี้เป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวของชิ้นส่วน ความเข้มข้นของความเครียด รูปแบบการไหลที่ไม่ดี และการสึกหรอของแม่พิมพ์ฉีดที่เพิ่มขึ้น (ดูรูปที่ 9) ระบุรัศมีที่มุมด้านในและด้านนอกจนถึงค่าสูงสุดที่การออกแบบชิ้นส่วนจะอนุญาต
มะเดื่อ 9
การหดตัวเป็นลักษณะของโพลีเมอร์ที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วน ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปจะหดตัวลงในขนาดสูงสุด 24 ชั่วโมงหลังการขึ้นรูปซึ่งส่งผลต่อรูปทรงของชิ้นส่วน การกำหนดปริมาณการหดตัวที่เหมาะสมเพื่อใช้ในการออกแบบและสร้างแม่พิมพ์นั้นเป็นทั้งศาสตร์และศิลป์ โพลีเมอร์ทุกตัวมีอัตราการหดตัวเฉพาะซึ่งต้องใช้กับโมเดลชิ้นส่วน 3 มิติ น่าเสียดายที่ผู้จำหน่ายโพลีเมอร์ไม่ได้ให้ข้อมูลอัตราการหดตัวเสมอไป ในบางกรณีเมื่อมีการจัดเตรียมไว้ โดยทั่วไปจะมีช่วงกว้าง ต้องใช้ความคิดอย่างรอบคอบในการเลือกการหดตัวที่เหมาะสม และจำเป็นต้องเลือกเกรดของโพลีเมอร์ก่อนการออกแบบแม่พิมพ์ฉีด วิศวกรพลาสติกที่ดีมีประสบการณ์ในการช่วยตัดสินใจเรื่องการหดตัวของผลิตภัณฑ์และโพลีเมอร์ของคุณได้ดีที่สุด
การหดตัวของวัสดุอาจแตกต่างกันไปตามการออกแบบชิ้นส่วนและแม่พิมพ์ ผนังหนาจะหดตัวมากกว่าผนังบาง การแปรผันของความหนาหรือรูปทรงของชิ้นส่วนจะทำให้เกิดการหดตัวและการบิดงอที่แตกต่างกัน ทิศทางการไหลจะส่งผลต่อการหดตัวโดยเฉพาะเมื่อใช้โพลีเมอร์ที่เติมไฟเบอร์
การหดตัวยังได้รับอิทธิพลจากสภาวะของกระบวนการอีกด้วย เมื่อแรงกดดันในโพรงเพิ่มขึ้น การหดตัวตามปกติจะลดลง อุณหภูมิของแม่พิมพ์และอุณหภูมิหลอมเหลวจะส่งผลต่อการหดตัวอย่างมากเช่นกัน แม่พิมพ์ที่เย็นกว่าจะลดการหดตัว ในขณะที่อุณหภูมิหลอมเหลวที่ร้อนกว่าจะทำให้การหดตัวเพิ่มขึ้น
วิธีการเกตมีหลายประเภท การออกแบบและประเภทของเกทขึ้นอยู่กับการออกแบบชิ้นส่วน การเลือกใช้วัสดุ ลักษณะความสวยงาม และข้อกำหนดด้านมิติของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย (ดูรูปที่ 10) ประตูเชื่อมต่อชิ้นส่วนเข้ากับระบบรันเนอร์ และเป็นสิ่งชั่วร้ายที่จำเป็นสำหรับผู้ออกแบบชิ้นส่วน การออกแบบและตำแหน่งของประตูขึ้นอยู่กับรูปทรงของชิ้นส่วน การออกแบบแม่พิมพ์ และการเลือกใช้โพลีเมอร์
มะเดื่อ 10
ช่องระบายอากาศเป็นพื้นที่ที่ได้รับการออกแบบในแม่พิมพ์ฉีดเพื่อให้ก๊าซหลบหนีออกไปในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป การขาดการระบายอากาศที่เหมาะสมจะทำให้เกิดแรงดันในการฉีดมากเกินไป การฉีดช็อตสั้น รอยไหม้ จมและการกระเด็น มีหลายวิธีในการระบายแม่พิมพ์ แต่โดยทั่วไปจะทำโดยการตัดเฉือนช่องตื้นหลายๆ ช่องที่เส้นแยก ขนาดของประตูจะขึ้นอยู่กับการเลือกใช้วัสดุ วิธีอื่นๆ ในการระบายแม่พิมพ์คือ หมุดดีดตัว หมุดระบายอากาศ และรางเลื่อน สามารถตัดช่องระบายอากาศเข้าไปในหมุดดีดตัวเพื่อให้ก๊าซหลบหนีออกมาได้ในขณะที่เติมช่องไว้ หมุดระบายอากาศจะถูกวางไว้ภายในรูปทรงของชิ้นส่วนเมื่อจำเป็นต้องระบายอากาศเพื่อเอาก๊าซออกจากแม่พิมพ์ในระหว่างการเติม และเมื่อช่องระบายอากาศบนเส้นแยกส่วนเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ
เส้นถักหรือที่เรียกว่าเส้นเชื่อมเป็นพื้นที่ในส่วนที่ขึ้นรูปซึ่งมีส่วนหน้าของการไหลตั้งแต่สองหน้าขึ้นไปมาบรรจบกัน โดยทั่วไปพื้นที่จะมีความแข็งแรงน้อยกว่าบริเวณอื่นๆ (ดูรูปที่ 11) การออกแบบชิ้นส่วนจะต้องคำนึงถึงตำแหน่งของเส้นนิตที่เป็นไปได้ และดำเนินการเพื่อนำพวกมันออกจากบริเวณที่มีความเค้นสูงกว่า โดยทั่วไปเส้นถักจะเกิดขึ้นที่ด้านตรงข้ามของรูและสิ่งกีดขวางซึ่งขวางทางเส้นทางการไหลที่ระบุ เช่น หมุดที่สร้างรูในชิ้นส่วนหรือบอส ซอฟต์แวร์การไหลของแม่พิมพ์สามารถใช้เพื่อจำลองการเติมพลาสติกลงในคาวิตี้ และช่วยในการระบุบริเวณที่อาจมีปัญหาด้านประสิทธิภาพด้านความสวยงามหรือเชิงกล
มะเดื่อ 11
