Ruiskupuristuksen suunnitteluohje

Jack Lie CNC-koneistuksen asiantuntija

Erikoistunut CNC-jyrsintään, CNC-sorvaukseen, 3D-tulostukseen, uretaanivaluun, nopeaan työkaluun, ruiskuvaluun, metallin valuun,


Lopputuotteen laadun ja toistettavuuden takaamiseksi ruiskuvaluprosessissa meidän on otettava huomioon useita tekijöitä ruiskupuristussuunnittelussa. On olemassa tiettyjä suunnitteluohjeita, joista saadaan täysi hyöty ruiskuvalu.

Tässä blogissa esittelemme yleisiä ruiskuvaluvirheitä, suunnittelun perus- ja edistyksellisiä ohjeita, minimoimme kustannussuositukset.

Yleiset ruiskupuristusvirheet

Sulanut materiaali virtaus ja epätasainen jäähdytysnopeus aiheuttavat useimmat viat ruiskuvalussa, luettelemme tärkeimmät viat seuraavasti, jotka on huomioitava suunnitellessa ruiskupuristusosia

  1. Vääntyminen

Kun tietty osa jäähtyy nopeammin kuin muut osat, sisäinen jännitys johtaa muovatun osan pysyvään taipumiseen. Erityisesti osille, joiden seinämän paksuus ei ole vakio.

  1. Altaan jälkiä

Allasjäljet ilmestyvät, kun sisäosat jähmettyvät ennen pintaansa, se näkyy pienenä syvennyksenä tasaisessa pinnassa. Paksut seinäosat tai huonosti suunnitellut rivat ovat taipuvaisia vajoamaan.

  1. Vetomerkit

Poistoprosessissa home liukuu ja raaputtaa osien seiniä, mikä johtaa vetojälkiin. Pystysuuntaiset seinäosat ilman vetokulmaa ovat alttiimpia vetojäljeille.

  1. Neulo linjat

Neuleviivat esiintyvät aina, kun 2 sulanutta materiaalia kohtaavat hiusmaisia värjäytymiä. Mikä vaikuttaa osien estetiikkaan ja heikentää osien lujuutta. Osat, joissa on reikiä tai äkillisiä geometrian muutoksia, ovat alttiimpia neuloville viivoille.

  1. Lyhyet laukaukset

Muottiin jäänyt ilma estää materiaalin virtauksen ja johtaa epätäydellisiin osiin. Osat, joissa on ohuet seinämät tai huonommin suunnitellut kylkiluut, ovat taipuvaisempia lyhyisiin laukauksiin.

Ruiskupuristuksen suunnittelusäännöt

Ruiskuvalu voi muodostaa monimutkaisia geometrioita helposti, käyttää yksittäistä osaa useilla toiminnoilla. Monimutkaiset osat voidaan toistaa halpa kun muotti on valmistettu. Mutta kaikki muottien suunnittelun muuttaminen tulee olemaan erittäin kallista myöhemmissä kehitysvaiheissa. Ohjeemme auttavat sinua välttämään yleisimmät ruiskuvaluvirheet.

Vakio seinämän paksuus

Tasainen seinämän paksuus ja vältä mahdollisia paksuja osia osien läpi. Epätasainen seinä voi johtaa vääntymiseen jäähdytysprosessissa. Käytä eripaksuisia poikkileikkausvaatimuksia varten tasaista siirtymää viisteenä tai fileena, jotta materiaali virtaa tasaisesti ontelon sisällä ja täyttää kokonaan koko muotti.

Seinämäpaksuus 1,2–3 mm sopii useimmille muovimateriaaleille, teemme yhteenvedon suositus seinämän paksuudesta tavallisille ruiskuvalumateriaaleille:

Materiaali Suositeltu seinämän paksuus [mm]

Polypropeeni (PP) 0,8 – 3,8 mm

ABS 1,2-3,5 mm

Polyeteeni (PE) 0,8 – 3,0 mm

Polystyreeni (PS) 1,0 – 4,0 mm

Polyuretaani (PUR) 2,0 – 20,0 mm

Nylon (PA 6) 0,8 – 3,0 mm

Polykarbonaatti (PC) 1,0 – 4,0 mm

PC/ABS 1,2 – 3,5 mm

POM (Delrin) 0,8 - 3,0 mm

PEEK 1,0 – 3,0 mm Silikoni 1,0 – 10,0 mm

Suunnitteluilmoitus:

  1. Tasainen seinämän paksuus suositusarvoissa.
  2. Poikkileikkaukselle, jonka pituus on 3 kertaa paksuus, tarvitaan sileä siirtymäviiste tai filee.

Koverra paksut osat

Paksut osat johtavat vääntymiseen ja uppoamiseen. Rajoita mitoituspaksuus alle suositeltujen enimmäisarvojen missä tahansa osassa, ontto on tärkein tapa. Lisäksi käytä ripoja parantaaksesi onton profiilin lujuutta ja jäykkyyttä samalla kun pienennät seinämän paksuutta. Ripoissa on myös käytettävä seinämän paksuusrajoituksia, jotta vältytään uppoamisjäljeltä.

Suunnitteluilmoitus:

  1. Onttele paksuja osia ja paranna osien lujuutta ja jäykkyyttä ripoilla.
  2. Ripojen enimmäispaksuus on 0,5 kertaa seinämän paksuus.
  3. Ripojen enimmäiskorkeus on 3 kertaa seinämän paksuus.

Pyöristä kaikki reunat

Pystysuorat ominaisuudet, kuten rivat, ulokkeet ja napsautussovitukset, tulee myös pyöristää tasaisen materiaalin virtauksen varmistamiseksi. Sisäreunoissa on käytettävä vähintään 0,5 kertaa seinämän paksuuden sädettä. Käytä ulkoreunoissa sädettä sisäsäteenä plus seinämän paksuus. Tämä tekee seinämän paksuuden tasaiseksi kulmissa, vältä teräviä kulmia, jotka aiheuttavat keskittymisjännitystä heikkoihin osiin.

Suunnitteluilmoitus:

  1. Lisää 0,5-kertainen seinämän paksuus sisäkulmiin.
  2. Lisää 1,5-kertainen seinämän paksuus ulkokulmiin.

Lisää vetokulmat

Vetokulman lisääminen pystysuoraan seinään helpottaa osien poistoa. Muussa tapauksessa osien pintaan muodostuu vetojälkiä muotin välisen suuren kitkan vuoksi ja ilman vetokulmaa. Pienin syväyskulmamme on 2°, korkeintaan 50°. Suosittelemme lisäämään yhden asteen syväyskulmaa jokaista 25 mm:ä kohti. Kaikki nämä säännöt ovat välttämättömiä myös kylkiluille.

Suunnitteluilmoitus:

  1. Lisää vähintään 2° vetokulma kaikkiin pystysuoraan seinään.
  2. Lisää vetokulmaa yhdellä asteella 25 mm:n välein kaikille yli 50 mm:n pituisille ominaisuuksille.
  3. Lisää vetokulmaa ylimääräisellä 1-2° osilla, joissa on kuvioitu pinta.

Alittavia ratkaisuja

Koska alaleikkauksia, kuten kierrehampaita tai pikaliitoskoukkua, ei voida valmistaa yksinkertaisella suoravetomuotilla. Materiaalit ovat avautumis- tai poistotavoissa. Tarvitsemme siis ideoita alihinnoittelun käsittelemiseksi.

Sulkuja

Sulkijat ovat hyödyllisiä sisäisten alueiden alileikkausten käsittelemiseen napsautussovituksissa tai sivuilla reikien ja kahvojen vuoksi. Pohjimmiltaan poista materiaalit alaleikkauksen alapuolelta ja poista tämä ongelma.

Jakolinja

Erotusviivan siirtäminen leikkaavien ominaisuuksien leikkaamiseksi on yksinkertaisin tapa. Se soveltuu ulkopinnan alileikkauksiin, lisäksi meidän on säädettävä vetokulmat vastaavasti.

Poistoleikkaukset (Bumpoffs)

Kuorivia alaleikkauksia käytetään joustavien osien muotoutumiseen muottien päällä irrotusprosessissa. Kuten pullonkorkit kierteillä. Sillä on tiukat käyttöehdot:

  1. Kuoriva alaleikkaus on pidettävä poissa jäykistysosista, kuten kulmista tai kylkiluista.
  2. Valetun osan tulee olla joustava muotoutuakseen ja siinä on oltava tilaa laajentua.
  3. Raidan alileikkaus tarvitsee 30° - 45° johtokulman.
  4. Vältä kuituvahvisteista muovia.

Kierrekiinnikkeet

Lisäämme tavallisesti kierrekiinnikkeitä kahdella tavalla, lisäämme osiin ulokkeita ja lisäämme kierteilijän.

Pomot

Pohjat ovat yleisiä kiinnitys- tai kokoamispisteitä ruiskuvaluprosessissa. Ne yhdistävät sylinterimäisiä sylinterimäisiä ulokkeita reikiin, joita käytetään ruuvien, kierresisäkkeen tai muiden kiinnitystarvikkeiden vastaanottamiseen.

Käytettäessä kohoumia kiinnityspisteinä, ulokkeen ulkohalkaisijan tulee olla 2 kertaa ruuvin tai sisäkkeen nimellishalkaisija ja sisähalkaisija yhtä suuri kuin ruuvin tai sisäosan halkaisija. Pohjareiän syvyyden tulisi ulottua pohjaseinän tasolle seinämän paksuuden tasaiseksi. Viiste lisätään ruuvin tai insertin kautta, joka on helppo asentaa.

Suunnitteluilmoitus:

  1. Vältä pomoja sulautumasta pääseiniin.
  2. Tue ulokkeita ulokkeilla tai liitä kohokkeet pääseiniin.
  3. Pohjien ulkohalkaisija on 2 kertaa insertin nimelliskoko.

Kierteet

Muovisiin ruiskuvaluosiin voidaan lisätä metallikierresisäkkeitä, jotka tarjoavat kestäviä reikiä koneruuveille. Sisäosa asennetaan lämpö-, ultraääni- tai muottiin asetetuilla tavoilla, joissa on useita kokoamis- ja purkujaksoja.

Suunnitteluilmoitus

  1. Vältä lankojen lisäämistä suoraan osiin.
  2. Lisää 0,8 mm helpotus kierteen reunoihin.
  3. Käytä kierrettä, jonka jako on suurempi kuin 0,8 mm.
  4. Käytä puolisuunnikkaan tai tukilankaa.
  5. Aseta ulkokierteet jakolinjan mukana.

Kylkiluut

Ripoja käytetään aina muovattujen osien jäykkyyden parantamiseen, kun suosituksen mukainen seinämän maksimipaksuus ei täytä toiminnallisia vaatimuksia.

Suunnitteluilmoitus:

  1. Ripojen paksuus on 0,5 kertaa pääseinän paksuus.
  2. Kylkien korkeus on pienempi kuin 3 kertaa kylkien paksuus.
  3. Pohjafileen säteen tulee olla suurempi kuin 1/4 rivan paksuudesta.
  4. Lisää vähintään 0,25°-0,5° lauttakulma.
  5. Ripojen ja seinämien välisen etäisyyden tulee olla vähintään 4 kertaa rivan paksuus.

Napsautettavat liitokset

Snap-fit liitos on yksinkertainen ja taloudellinen tapa liittää osat ilman työkaluja tai kiinnikkeitä. Snap-fit-liitosmalleja on useita. Sen taipuma riippuu sen pituudesta ja leveydestä sallitusta voimasta.

Suunnitteluilmoitus:

  1. Lisää vetokulma yhteen pystysuoraan seinään napsautusliitoksissa.
  2. Snap-fit liitosten paksuuden tulee olla vähintään 0,5 kertaa seinämän paksuus.
  3. Säädä taipumaa ja sallittua voimaa leveyden ja pituuden säädöllä.

Kirjaimet ja symbolit

Tekstiä voidaan käyttää tarroissa, logoissa, varoituksissa, ohjeissa ja kaavioissa. Koska CNC-työstö muottien valmistukseen, on edullista lisätä kohokuvioitu teksti kuin kaiverrettu teksti. Tekstin nostaminen 0,5 mm osien pinnan yläpuolelle tekee kirjaimista helposti luettavia. Suosittelemme lihavoitua, pyöristettyä fonttia, yhtenäistä panttipaksuutta, 20 pisteen kokoa tai suurempi.

Suunnitteluilmoitus:

  1. Kohokuvioitu teksti kaiverretun tekstin sijaan.
  2. Tasainen paksuus ja pienin kirjasinkoko 20 pistettä.
  3. Tasaa teksti kohtisuoraan erotusviivaan nähden.
  4. Tekstin korkeus tai syvyys yli 0,5 mm.