1. Задействуйте на производстве дизайнеров и формовщиков
Дизайн является одним из наиболее важных факторов, позволяющих избежать дефектов деталей, получаемых литьем пластика под давлением. Это самая ранняя возможность избежать ошибок, которые могут дорого стоить как в отношении времени, так и бюджета в дальнейшем. Хороший дизайн учитывает задачи, включая функцию детали, эстетичность, технологичность и сборку. Работа со знающим инженером-конструктором и привлечение вашего литьевого формовщика на ранней стадии поможет вам найти решения для удовлетворения потребностей вашей конкретной детали.
Существует ряд важных элементов конструкции, которые необходимо учитывать, чтобы избежать дорогостоящих ошибок.
Толщина стенки
Толщина стенок является одним из наиболее важных факторов при проектировании деталей. Первое правило состоит в том, чтобы определить минимальную толщину стенок, которая будет соответствовать вашим требованиям к дизайну. Это всегда хорошая практика, чтобы работать с вашим инжекционным формовщиком / инженером-проектировщиком, чтобы проверить спецификации толщины для материала(ов), которые вы рассматриваете для своей части. Типичная толщина стенок колеблется от .04 – .150 для большинства смол.
Важные факты о толщине стенок:
- Более тонкие стены требуют более легкой текучей пластмассы
- Более длинные длины потока (расстояние от сопла до самого дальнего угла заготовки) могут потребовать более толстых стенок
Радиус
Острые углы или углы могут препятствовать потоку материала. Эти резкие переходы могут привести к тому, что полость не заполнится или не упакуется должным образом, создавая деталь с дефектами. Материал, проходящий через острый угол, создает напряжение в пластике, которое может способствовать деформации и размерной нестабильности.
Гладкие углы, которые имеют кривую по сравнению с углом, важны в процессе литья под давлением. Радиус должен быть одинаковым внутри и снаружи стены, создавая равномерную толщину. Включив этот элемент конструкции, материал сможет протекать через полость равномерно.
Расположение ворот
Место, где расплавленный пластичный материал поступает в полость пресс-формы, называется затвором. Каждая литая под давлением деталь имеет по крайней мере один затвор, а некоторые имеют несколько затворов. Расположение ворот может помочь обеспечить правильное заполнение полости, однако лучше всего иметь однородную стенку. Равномерная толщина стенок способствует правильному заполнению и охлаждению формы. В неизбежных ситуациях правильное расположение ворот может быть решающим фактором успеха части. Рекомендуется, чтобы детали были спроектированы с затвором в месте, в котором расплав входит в самый толстый участок полости, чтобы затем вытекать из более узкой области.
Проект
Осадка-это угол, заложенный в стенку формы и форму пластмассовой детали, так что отверстие полости шире, чем ее основание. Хорошим примером тяги является пластиковый стаканчик для питья-он меньше у основания, чем у рта, так что чашка выйдет из формы. Тяга необходима для литья под давлением.
Качество сильно зависит от осадки формы при извлечении детали из формы. Когда деталь спроектирована без соответствующей тяги, извлечение пластмассовых деталей практически невозможно.
Конструкция с достаточной осадкой всегда считается хорошей практикой. 1,5 градуса для глубины 0,25 мм обычно рекомендуются инженерами-конструкторами. Общие рекомендации предполагают, что угол осадки 0,5 градуса рекомендуется для сердечника и 1 градус для полости.
Текстуры поверхности также влияют на требования к проекту. Чем больше глубина в текстуре, тем больше тяги она требует. Перед началом проектирования детали рекомендуется определить требования к отделке / текстуре поверхности.
Ребра
Ребра используются для усиления общей прочности деталей и поддержки размерных компонентов конструкции. В зависимости от используемого материала ребра должны составлять не более 2/3 толщины стенки. Большая ширина может вызвать проблемы с конструкцией и может произойти погружение. Чтобы избежать этой проблемы, дизайнер часто может выделить какой-то материал, чтобы уменьшить усадку. Кроме того, ребра не могут быть слишком высокими или слишком тонкими.
Рекомендации по высоте, как правило, не превышают 3x толщины стенки. Углы должны включать радиусы, а высота-осадку (от 0.5 до 1,5 градусов). Угол наклона позволяет выталкивать деталь из формы.
Анализ пресс-формы
При работе с опытным конструктором деталей и литьевым формовщиком, анализ потока формы должен быть проведен до начала производства оснастки. Программное обеспечение можно использовать для оценки конструкции, чтобы убедиться, что она позволит производить наиболее последовательные и высококачественные детали из каждой полости инструмента.
Создается виртуальная модель формы, после чего, используя известные данные и характеристики выбранного материала, программное обеспечение способно предсказать, как материал будет поступать в форму и ее полости. Различные точки данных могут быть оценены, включая давление, время заполнения и температуру плавления. Это позволяет оптимизировать процесс еще до начала производства инструмента.
2. Не экономьте на дизайне и сборке подсобного оборудования
Идеальная деталь начинается с пресс-формы. Её изготовление, скорее всего, представляет собой самую крупную инвестицию в производственный процесс, поэтому правильное его использование имеет решающее значение для успеха проекта. Все перечисленные выше конструктивные факторы являются важными соображениями, которые помогут вам избежать дорогостоящих ошибок. Кроме того, объем требуемых деталей, а также материал, из которого они будут изготовлены, помогут определить, как и из каких материалов создать пресс-форму.
Важно иметь в виду, что более сложные формы создают множество сложных полостей, через которые должен проходить пластик. Повороты по всему пути, в котором заполняется форма, могут привести к структурным напряжениям и проблемам охлаждения деталей. Проектирование формы с плавными поворотами может помочь справиться с этими напряжениями, вызывающими проблему для детали. Проект, как уже упоминалось выше, не всегда совместим с дизайном детали-как эстетически, так и функционально. Однако даже небольшое количество Черновика предпочтительнее, чем его полное отсутствие. Осадка может варьироваться в зависимости от требований к отделке поверхности или текстуре детали. Например, более гладкая оснастка может потребовать меньшей осадки.
Другие дефекты деталей, вызванные конструкцией пресс-формы или проблемами технического обслуживания, включают вспышку и короткие снимки.
Вспышка
Вспышка происходит, когда расплавленный пластик выходит из полости формы и появляется в виде вафельного расширения на готовой детали. Этот дефект чаще всего возникает вдоль линии отрыва штифта выталкивателя и вызван чрезмерной скоростью впрыска или давлением, слишком высокой температурой формы и чрезмерным нагревом ствола. Вспышка может произойти из-за плохой конструкции формы или пренебрежительного обслуживания.
Короткий выстрел
Короткий выстрел происходит, когда смола не успевает заполнить форму. Это часто вызвано засорением ворот или слишком малым диаметром ворот. Короткий выстрел может также произойти, когда используется неправильный тип смолы или неправильные настройки процесса. Иногда для оптимизации потока требуется перепроектировать систему бегунов.
3. Избегайте проблем, связанных с качеством исходного материала
Выбор наилучшего материала может повысить стоимость, функциональность и универсальность вашей детали. Важно работать со знающим инженером-конструктором и литьевым формовщиком, чтобы узнать, как различные материалы и их характеристики могут оптимизировать производство и срок службы вашей пластиковой детали. Выбор материала часто основывается на применении детали. Требования к пластику для медицинской части могут существенно отличаться от требований, предъявляемых к аэрокосмическому оборудованию. Такие факторы, как температура, биологическое и химическое взаимодействие, контакт с пищей или животными и многое другое, являются критическими факторами в выборе материала, чтобы избежать дефектов деталей.
Обесцвечивание
Обесцвечивание-это дефект, который показывает прожилки или окраску в литьевой детали.
Обычно это происходит в одном из двух случаев:
- Неправильное смешивание маточной смеси, добавки, используемой для окрашивания материала
- Примеси, вносимые в материал в процессе формования
Когда смесь смолы не смешивается равномерно, вы можете увидеть полосу окраски в конечном продукте. Кроме того, вы можете иметь примеси, введенные в форму, если бункер, область подачи материала или пластины формы машины не очищены должным образом перед производством. Необходимо, чтобы литьевая машина для литья под давлением очищала литьевую машину перед изготовлением деталей.
Ожоги могут проявляться в виде черного или темно-красного обесцвечивания, когда материал горит в процессе литья под давлением, и могут быть вызваны одним или несколькими из следующих факторов:
- Перегрев из-за захваченного воздуха
- Превышение скорости закачки
- Чрезмерная температура расплава
Если появляются следы ожогов, есть несколько корректирующих действий, которые формовщик может предпринять, чтобы избежать дальнейших дефектов.
Ожогов можно избежать с помощью:
- Сокращения времени цикла
- Снижения температуры и / или замедление скорости впрыска
Захвата воздуха можно избежать, обеспечив соответствующие размеры газовых вентиляционных отверстий и ворот.
Подтеки
Это полосы, узоры или линии, которые видны на детали. Этот дефект вызван различной скоростью, с которой расплавленный пластик течет внутри пресс-формы инструмента. Поточные линии могут также возникать при прохождении пластика через секции с различной толщиной стенки или при слишком низкой скорости впрыска, что приводит к затвердеванию пластика с различной скоростью.
Подтеков можно избежать путем:
- Увеличения скорости впрыска и давления до оптимального уровня
- Скругления углов и мест, где толщина стенки изменяется, чтобы избежать резких изменений направления и скорости потока.
Линии сварки
Линии сварки появляются в части, где расплавленные пластики встречаются друг с другом, когда они текут из двух различных секций формы. Этот дефект вызван недостаточным сцеплением двух или более фронтов потока при частичном затвердевании расплавленного пластика.
Линий сварки можно избежать путем:
- Повышения температуры формы или расплавленного пластика;
- Увеличения скорости впрыска;
- Настройки конструкции для схемы потока;
- Перехода на пластик с более низкой температурой плавления.
