Muovisen ruiskupuristetun seinämän paksuuden yleisopas

Tämä opas kattaa olennaiset seikat, jotka suunnittelijoiden, insinöörien ja valmistajien on tiedettävä seinän paksuuden perusteiden ymmärtämisestä materiaalikohtaisiin näkökohtiin siirtymiseen.

Tämä kattava opas tutkii oikean seinämän paksuuden suunnittelun merkitystä ruiskuvalussa, ja se tarjoaa tietoa parhaista käytännöistä, yleisistä haasteista ja ratkaisuista osien tuotannon optimointiin.

Mikä on seinämän paksuus ruiskuvalussa

Seinämän paksuus on kriittinen suunnittelunäkökohta ruiskuvaluprosessissa, mikä viittaa muovattavan muoviosan poikkileikkauksen paksuuteen.

Se on yksi tärkeimmistä suunnittelunäkökohdista ruiskuvalussa, koska se vaikuttaa merkittävästi lopullisen osan valmistettavuuteen, hintaan, laatuun ja suorituskykyyn.

Mikä vaikuttaa seinän paksuuteen

Ruiskupuristettavassa muovimateriaalissa ja osien rakenteessa seinämänpaksuuteen vaikuttaa kaksi avaintekijää.

• Koko ja muoto – Suuremmat osat vaativat yleensä paksumpia seiniä rakenteen eheyden vuoksi, kun taas pienemmillä osilla voi olla ohuempia seinämiä. Monimutkaiset muodot saattavat tarvita vaihtelevia paksuuksia.
• Materiaali muovia – – Eri muovien virtausominaisuudet ja jäähdytysnopeudet vaihtelevat. Materiaaleja, joilla on pienempi viskositeetti tai korkeampi sulavirtaus, voidaan yleensä käyttää ohuemmilla seinillä.

Tässä kaaviossa voit tarkistaa eri materiaalien optimaalisen seinämän paksuuden:

Mitä ongelmia seinän paksuuden kanssa on?

Väärä seinämän paksuus ruiskuvalua varten voi johtaa useisiin vioihin lopputuotteessa:

Suunnittelunäkökohdat tasaisen seinän paksuuden saavuttamiseksi

Valmistettavuus (DFM) -analyysi auttaa tunnistamaan optimaalisen tasaisen paksuuden sisäisen jännityksen minimoimiseksi ja yhtenäisyyden parantamiseksi.

Vetokulmien hyödyntäminen muotin täytön parantamiseen

Syvyyskulmat ovat olennainen osa ruiskuvalettujen komponenttien suunnittelua, mikä helpottaa valmiin osan irrottamista muotista. Syvyyskulman sisällyttäminen ei ole vain hyvä käytäntö; se on avainasemassa tasaisen seinämän paksuuden edistämisessä.

Suositeltu 0,5-1,5 asteen ulkoinen syväyskulma ja 0,5 asteen sisäinen kulma voivat parantaa huomattavasti muotin täyttöprosessia.

Nämä pienet kulmat mahdollistavat materiaalin tasaisemman virtauksen ja estävät epäyhtenäisten seinämäpaksuuksien muodostumisen, jotka ovat usein syynä osan sisällä oleviin erilaisiin vioihin.

Epätasaisen seinän paksuuden aiheuttamien sisäisten jännitysten käsitteleminen

Seinämän paksuuden erot voivat johtaa sisäisiin jännityksiin osan sisällä sen jäähtyessä ja jähmettyessä. Paksumman seinämän osat jäähtyvät hitaammin, mikä aiheuttaa kutistumiseroja, jotka voivat vääntyä tai vääristää osaa.

Tasainen paksuus koko kappaleessa on välttämätöntä näiden jännitysten tasaiseksi jakautumiseksi ja mahdollisten laatuongelmien välttämiseksi.

Osia suunniteltaessa on otettava huomioon riskialueet ja käytettävä tasaista seinämän paksuutta sisäisen jännityksen muodostumisen vähentämiseksi.

Suositeltu paksuus – Minimi

Seinämän vähimmäispaksuus riippuu käytettävästä muovimateriaalista ja osan koosta/monimutkaisuudesta.

Yleensä:

Pienille osille ja tehokkaalle suurivolyymituotannolle suositellaan vähintään 0,025-0,030 tuumaa (0,64-0,76 mm) seinämän paksuutta.

Suuremmille osille suositellaan vähintään 0,040–0,050 tuumaa (1,0–1,3 mm).

Käytännön vähimmäisseinämäpaksuus tavanomaisessa ruiskuvalussa on 0,76-1,0 mm.

Jotkut erikoistuneet ohutseinävalusovellukset voivat saavuttaa jopa 0,25 mm:n ohuet seinät, mutta tämä vaatii korkeita paineita ja rajoittaa osan kokoa.

Suositeltu paksuus – maksimi

Liian paksuja seiniä tulee mahdollisuuksien mukaan välttää ruiskuvalussa, koska ne voivat aiheuttaa vikoja ja tehottomuutta.

Yleiset ohjeet ovat:

Useimpien ruiskupuristettujen osien seinämän paksuus on 3,2-6,4 mm (0,125-0,250 tuumaa).

Seinissä, jotka ovat paksumpia kuin 6,4 mm (0,250 tuumaa), on suurempi riski uppoamisjälkistä, tyhjistä paikoista, jäännösjännityksistä ja vääntymisestä.

Joissakin erikoissovelluksissa jopa 114 mm:n (4,5 tuuman) seinämänpaksuudet ovat mahdollisia, mutta vaativat erittäin pitkiä jaksoaikoja.

Paras käytäntö tehokkuuden ja laadun kannalta on, että suurimmaksi osaksi osien seinämän paksuus on 0,125–0,160 tuumaa (3,2–4,0 mm).

Kuinka ratkaista valettujen osien seinämän paksuusongelmat

Paksujen seinäosien käsittely ruiskupuristetuissa osissa

Tämän lieventämiseksi on suositeltavaa säilyttää seinämän paksuus, joka helpottaa nopeaa jäähtymistä, mutta antaa myös riittävän lujuuden. Esimerkiksi PA6-materiaalilla, jonka paksuus on 8 mm, ruiskupuristusjakso on yhteensä noin 93 sekuntia, ja jäähdytys kestää noin 70 sekuntia.

Paksumpien seinien aiheuttaman pidentyneen syklin haasteen voittamiseksi voi olla hyödyllistä käyttää tekniikkaa, joka tunnetaan nimellä core out. Tämä edellyttää onttojen osien luomista paksuun seinään vaarantamatta osan eheyttä tai lujuutta.

Kuinka käsitellä ohuita seiniä vaarantamatta osien eheyttä

Tuotesuunnittelijoita suositellaan suunnittelemaan osat, joiden seinämäpaksuus on mahdollisimman pieni osien eheyttä tinkimättä.

Ohuempien seinämien suunnittelu edellyttää materiaalin virtausominaisuuksien perusteellista ymmärtämistä vikojen estämiseksi.

Tekijät, kuten ruiskutuspaine, muotin lämpötila ja suunnitteluelementtien, kuten ripojen tai kulmien, lisääminen voivat auttaa tukemaan ohutseinäisiä osia, parantaen niiden muovattavuutta ja vähentäen vääntymisen, uppoamisen tai kuplien mahdollisuutta.