Цялостно ръководство за дебелина на стената за леене под налягане на пластмаса

От разбирането на основите на дебелината на стените до ориентирането в конкретни съображения за материала, това ръководство обхваща основни аспекти, които дизайнерите, инженерите и производителите трябва да знаят.

Това изчерпателно ръководство изследва значението на правилното проектиране на дебелината на стената при леене под налягане, предлагайки поглед върху най-добрите практики, общи предизвикателства и решения за оптимизиране на производството на части.

Каква е дебелината на стената при леене под налягане

Дебелината на стената е критично съображение при дизайна в процеса на леене под налягане, което се отнася до дебелината на напречното сечение на пластмасовата част, която се формова.

Това е едно от най-важните съображения за проектиране при леене под налягане, тъй като значително влияе върху технологичността, цената, качеството и производителността на крайната част.

Какво влияе върху дебелината на стената

Два ключови фактора влияят върху дебелината на стената при шприцоване на пластмасови материали и структура на части.

• Размер и форма – По-големите части обикновено изискват по-дебели стени за структурна цялост, докато по-малките части могат да имат по-тънки стени. Сложните форми може да изискват различни дебелини.
• Пластмасов материал – – Различните пластмаси имат различни характеристики на потока и скорости на охлаждане. Материали с по-нисък вискозитет или по-високи скорости на потока на стопилката обикновено могат да се използват с по-тънки стени.

Ето таблица, за да проверите оптималната дебелина на стената за различни материали:

Какви са проблемите с дебелината на стените?

Неправилната дебелина на стената за леене под налягане може да доведе до няколко дефекта в крайния продукт:

Проектни съображения за постигане на еднаква дебелина на стената

Анализът на дизайна за технологичност (DFM) помага при идентифицирането на оптималната равномерна дебелина за минимизиране на вътрешното напрежение и подобряване на консистенцията.

Използване на ъгли на теглене за подобряване на запълването на матрицата

Ъглите на наклона са неразделна част от дизайна на шприцовани компоненти, като служат за улесняване на по-лесното освобождаване на готовия детайл от формата. Включването на ъгъл на газене не е просто добра практика; това е основно за насърчаване на еднаква дебелина на стената.

Препоръчителен външен ъгъл на теглене от 0,5-1,5 градуса и вътрешен ъгъл от 0,5 градуса могат значително да подобрят процеса на пълнене на формата.

Тези леки ъгли позволяват на материала да тече по-гладко и предотвратяват образуването на непостоянни дебелини на стените, които често са в основата на различни дефекти в частта.

Справяне с вътрешни напрежения, причинени от неравномерна дебелина на стената

Разликите в дебелината на стената могат да доведат до вътрешни напрежения в детайла, докато се охлажда и втвърдява. Секциите с по-дебела стена се охлаждат с по-бавни скорости, причинявайки различни скорости на свиване, което може да деформира или деформира частта.

Еднаквата дебелина в целия детайл е наложителна, за да се разпределят равномерно тези напрежения и да се избегнат потенциални проблеми с качеството.

Когато проектирате части, трябва да вземете предвид зоните с висок риск и да приложите постоянна дебелина на стената, за да смекчите образуването на вътрешно напрежение.

Препоръчителна дебелина – минимум

Минималната дебелина на стената зависи от използвания специфичен пластмасов материал и размера/сложността на частта.

Като цяло:

За малки части и ефективно производство в голям обем се препоръчва минимална дебелина на стената от 0,025-0,030 инча (0,64-0,76 mm).

За по-големи части се препоръчва минимум 0,040-0,050 инча (1,0-1,3 mm).

Практическата минимална дебелина на стената за конвенционално леене под налягане варира от 0,030-0,040 инча (0,76-1,0 mm).

Някои специализирани приложения за формоване на тънки стени могат да постигнат стени с дебелина до 0,010 инча (0,25 mm), но това изисква високо налягане и ограничава размера на детайлите.

Препоръчителна дебелина – максимум

Прекалено дебелите стени трябва да се избягват при леене под налягане, когато е възможно, тъй като те могат да доведат до дефекти и неефективност.

Общите насоки са:

Повечето шприцовани части имат максимална дебелина на стената от 0,125-0,250 инча (3,2-6,4 mm).

Стените, по-дебели от 0,250 инча (6,4 мм), имат по-висок риск от следи от потъване, кухини, остатъчни напрежения и изкривяване.

В някои специализирани приложения са възможни дебелини на стените до 4,5 инча (114 mm), но изискват много дълги времена на цикъла.

Като най-добра практика за ефективност и качество се препоръчва максимална дебелина на стената от 0,125-0,160 инча (3,2-4,0 mm) за повечето части.

Как да решим проблемите с дебелината на стената на формованите части

Справяне с дебелостенни секции в шприцовани части

За да смекчите това, препоръчително е да поддържате дебелина на стената, която улеснява бързото охлаждане, но също така осигурява достатъчна здравина. Например, с материал PA6 с дебелина 8 mm, общият цикъл на леене под налягане е приблизително 93 секунди, като охлаждането отнема около 70 секунди.

За да се преодолее предизвикателството на удължените времена на цикъла поради по-дебели стени, използването на техника, известна като изваждане на ядрото, може да бъде от полза. Това включва създаване на кухи участъци в дебелата стена, без да се нарушава целостта или здравината на частта.

Как да обработваме тънки стени, без да нарушаваме целостта на частта

На продуктовите дизайнери се препоръчва да проектират части с необходимата минимална дебелина на стената, без да се нарушава целостта на частта.

Проектирането на по-тънки стени изисква задълбочено разбиране на характеристиките на потока на материала, за да се предотвратят дефекти.

Фактори като налягане на впръскване, температура на матрицата и включването на дизайнерски елементи като ребра или клинове могат да помогнат за поддържането на тънкостенни части, като подобрят тяхната формоваемост и намалят потенциала за изкривяване, потъване или мехурчета.