Linee guida per la progettazione dello stampaggio a iniezione

Jack Bugia Esperto di lavorazione CNC

Specializzati in fresatura CNC, tornitura CNC, stampa 3D, colata di uretano, utensili rapidi, stampaggio a iniezione, fusione di metalli,


Per garantire la qualità del prodotto finale e la ripetibilità nel processo di stampaggio a iniezione, dobbiamo considerare diversi fattori nella progettazione dello stampaggio a iniezione. Ci sono alcune linee guida di progettazione per ottenere il massimo beneficio stampaggio a iniezione.

In questo blog, descriviamo i difetti comuni dello stampaggio a iniezione, le linee guida di base e avanzate nella progettazione, i consigli per ridurre al minimo i costi.

Difetti comuni dello stampaggio ad iniezione

Materiale fuso il flusso e la velocità di raffreddamento non uniforme causano la maggior parte dei difetti nello stampaggio a iniezione, elenchiamo i difetti principali come segue da notare durante la progettazione di parti di stampaggio a iniezione

  1. Deformazione

Una volta che una determinata sezione si raffredda più velocemente di altre sezioni, la sollecitazione interna risulterà in una piegatura permanente della parte stampata. Speciale per parti con spessore della parete non costante.

  1. Segni di affondamento

I segni del lavandino appariranno una volta che le parti interne si solidificano prima della sua superficie, si mostrano come una piccola rientranza nella superficie piana. Le parti spesse della parete o le parti delle nervature mal progettate tendono ad affondare.

  1. Trascina i segni

Nel processo di espulsione, lo stampo scivolerà e raschierà le pareti delle parti, provocando segni di trascinamento. Le parti verticali della parete senza angolo di sformo sono più soggette a trascinare i segni.

  1. Linee a maglia

Le linee a maglia si verificano sempre quando 2 materiali fusi incontrano scolorimenti simili a capelli. Che influiscono sull'estetica delle parti e riducono la forza delle parti. Le parti con fori o brusche modifiche alla geometria sono più soggette a unire le linee.

  1. Colpi corti

L'aria intrappolata nello stampo inibisce il flusso del materiale e si traduce in parti incomplete. Le parti con pareti sottili o nervature di design inferiore sono più inclini a colpi corti.

Regole di progettazione dello stampaggio ad iniezione

Lo stampaggio ad iniezione può formare facilmente geometrie complesse, applicare un pezzo singolo con molteplici funzioni. È possibile riprodurre parti complesse a basso costo una volta prodotto lo stampo. Ma qualsiasi adeguamento nella progettazione dello stampo sarà molto costoso nelle fasi di sviluppo successive. Le nostre linee guida ti aiuteranno a evitare i difetti più comuni dello stampaggio a iniezione.

Spessore costante della parete

Spessore della parete uniforme ed evitare sezioni spesse attraverso parti possibili. La parete non uniforme può causare deformazioni durante il processo di raffreddamento. Per requisiti di sezione di diverso spessore, utilizzare una transizione liscia come smusso o raccordo, al fine di garantire un flusso di materiale uniforme all'interno della cavità e riempire completamente lo stampo intero.

Lo spessore della parete da 1,2 mm a 3 mm è adatto per la maggior parte dei materiali plastici, riepiloghiamo lo spessore della parete consigliato per i comuni materiali di stampaggio a iniezione:

Materiale Spessore parete consigliato [mm]

Polipropilene (PP) 0,8 – 3,8 mm

ABS 1,2 – 3,5 mm

Polietilene (PE) 0,8 – 3,0 mm

Polistirene (PS) 1,0 – 4,0 mm

Poliuretano (PUR) 2,0 – 20,0 mm

Nylon (PA 6) 0,8 – 3,0 mm

Policarbonato (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 Silicone 1,0 – 10,0 mm

Avviso di progettazione:

  1. Spessore della parete uniforme nei valori consigliati.
  2. Per la sezione sono necessari uno smusso o un raccordo di transizione lisci, la cui lunghezza è 3 volte lo spessore.

Scavare sezioni spesse

Le sezioni spesse porteranno a deformazioni e affondamenti, limiteranno lo spessore del progetto al di sotto dei valori massimi consigliati in qualsiasi sezione, l'incavo è il modo più essenziale. Inoltre, utilizzare le nervature per migliorare la resistenza e la rigidità della sezione cava riducendo lo spessore della parete, le nervature dovrebbero anche applicare limitazioni dello spessore della parete per evitare segni di affondamento.

Avviso di progettazione:

  1. Le sezioni spesse cave e migliorano la resistenza e la rigidità delle sezioni dalle nervature.
  2. Lo spessore massimo delle nervature è 0,5 volte lo spessore della parete.
  3. L'altezza massima delle nervature è 3 volte lo spessore della parete.

Arrotonda tutti i bordi

Anche le caratteristiche verticali come nervature, sporgenze e incastri a scatto dovrebbero essere arrotondate per un flusso fluido dei materiali. Per i bordi interni, è necessario utilizzare un raggio di almeno 0,5 volte lo spessore della parete. Per i bordi esterni, utilizzare il raggio come raggio interno più lo spessore della parete. Ciò renderà lo spessore della parete costante agli angoli, eviterà spigoli vivi con conseguente stress di concentrazione su parti deboli.

Avviso di progettazione:

  1. Aggiungere 0,5 volte lo spessore della parete negli angoli interni.
  2. Aggiungere 1,5 volte lo spessore della parete agli angoli esterni.

Aggiungi angoli di sformo

L'aggiunta di un angolo di sformo alle pareti verticali semplificherà il processo di espulsione delle parti. In caso contrario, verranno creati segni di trascinamento sulla superficie delle parti a causa dell'elevato attrito tra lo stampo e dell'assenza di angoli di sformo delle pareti. Il nostro angolo di sformo minimo è di 2°, il massimo di 50° sarà utilizzato per gli elementi alti. Si consiglia di aumentare l'angolo di sformo di un grado ogni 25 mm. Tutte queste regole sono necessarie anche per le costole.

Avviso di progettazione:

  1. Aggiungere un angolo di sformo di almeno 2° gradi a tutte le pareti verticali.
  2. Aumenta l'angolo di sformo di un grado ogni 25 mm per tutte le caratteristiche più alte di 50 mm.
  3. Aumenta l'angolo di sformo di 1-2° in più per le parti con finitura superficiale strutturata.

Soluzioni sottosquadri

Poiché i sottosquadri come i denti filettati o il gancio per giunzione a scatto, non possono essere prodotti con un semplice stampo straight-pull. A causa dei materiali saranno nelle vie di apertura o di espulsione. Quindi abbiamo bisogno di alcune idee per affrontare i sottosquadri.

Spegnimenti

Le chiusure sono utili per trattare il sottosquadro nelle regioni interne per incastri a scatto o sui lati per fori e maniglie. In sostanza, rimuovere i materiali nell'area sottosquadro ed eliminare questo problema.

Linea di separazione

Il modo più semplice è spostare la linea di divisione per intersecare le funzioni di sottosquadro. È adatto per sottosquadri su superficie esterna, inoltre, è necessario regolare di conseguenza gli angoli di sformo.

Sottosquadri di stripping (Bumpoffs)

I sottosquadri di stripping vengono utilizzati per deformare le parti flessibili sugli stampi durante il processo di espulsione. Come i tappi di bottiglia con filettature. Ha condizioni di utilizzo rigorose:

  1. Il sottosquadro di stripping deve essere tenuto lontano da elementi di irrigidimento come angoli o nervature.
  2. La parte stampata deve essere flessibile per deformarsi e avere spazio per espandersi.
  3. Il sottosquadro delle strisce richiede un angolo di attacco compreso tra 30° e 45°.
  4. Evita la plastica rinforzata con fibre.

Filettature di fissaggio

Normalmente aggiungiamo elementi di fissaggio filettati in 2 modi, aggiungiamo borchia sulle parti e aggiungiamo inserto filettatore.

Boss

Le sporgenze sono caratteristiche comuni per i punti di attacco o assemblaggio nel processo di stampaggio a iniezione. Combinano sporgenze cilindriche cilindriche con fori, che vengono utilizzati per ricevere viti, inserti filettati o altro materiale di fissaggio.

Quando si utilizzano le boccole come punti di fissaggio, il diametro esterno della boccola deve essere 2 volte il diametro nominale della vite o dell'inserto e il diametro interno uguale al diametro della vite o dell'inserto. La profondità del foro della sporgenza dovrebbe estendersi al livello della parete di base per uniformità dello spessore della parete. Lo smusso verrà aggiunto per la vite o per l'inserimento facile.

Avviso di progettazione:

  1. Evita che i boss si uniscano ai muri principali.
  2. Supporta le sporgenze con nervature o collega le sporgenze alle pareti principali.
  3. Il diametro esterno delle boccole è 2 volte la dimensione nominale dell'inserto.

Fili

Gli inserti filettati in metallo possono essere aggiunti alle parti di stampaggio a iniezione di plastica, che forniscono fori durevoli per le viti della macchina. Gli inserti vengono installati tramite modalità di inserimento termiche, ultrasoniche o in-mold con molti cicli di montaggio e smontaggio.

Avviso di progettazione

  1. Evita che i fili vengano aggiunti direttamente sulle parti.
  2. Aggiungi 0,8 mm di rilievo sui bordi del filo.
  3. Utilizzare una filettatura con passo maggiore di 0,8 mm.
  4. Utilizzare un filo trapezoidale o contrafforte.
  5. Posizionare le filettature esterne insieme alla linea di divisione.

Costolette

Le nervature vengono sempre utilizzate per migliorare la rigidità dei pezzi stampati una volta che lo spessore massimo della parete consigliato non può soddisfare i requisiti funzionali.

Avviso di progettazione:

  1. Lo spessore delle nervature è 0,5 volte lo spessore della parete principale.
  2. L'altezza delle costole è inferiore a 3 volte lo spessore delle costole.
  3. Il raggio del raccordo di base deve essere maggiore di 1/4 dello spessore della nervatura.
  4. Aggiungi almeno un angolo di zattera di 0,25°-0,5°.
  5. La distanza tra le nervature e le pareti dovrebbe essere almeno 4 volte lo spessore delle nervature.

Giunti a scatto

Il giunto a scatto è un modo semplice ed economico di collegare le parti senza strumenti o dispositivi di fissaggio. Ci sono vari modelli possibili di giunto a scatto. La sua deflessione dipende dalla sua lunghezza e larghezza della forza ammissibile.

Avviso di progettazione:

  1. Aggiungi un angolo di sformo su una parete verticale nei giunti a scatto.
  2. Lo spessore dei giunti a scatto deve essere almeno 0,5 volte lo spessore della parete.
  3. Controlla la deflessione e la forza ammissibile mediante la regolazione della larghezza e della lunghezza.

Lettere e simboli

Il testo può essere utilizzato per etichette, loghi, avvertenze, istruzioni e diagrammi. Poiché la lavorazione CNC per la produzione di stampi, è conveniente aggiungere testo in rilievo rispetto al testo inciso. Alzando il testo di 0,5 mm sopra la superficie delle parti, le lettere saranno facili da leggere. Raccomandiamo uno stile di carattere in grassetto, arrotondato, spessore uniforme del privilegio, dimensione di 20 punti o superiore.

Avviso di progettazione:

  1. Testo in rilievo invece del testo inciso.
  2. Spessore uniforme e dimensione minima del carattere di 20 punti.
  3. Allinea il testo perpendicolarmente alla linea di divisione.
  4. Altezza o profondità del testo superiore a 0,5 mm.