射出成形プロセスにおける最終製品の品質と再現性を保証するために、射出成形の設計においていくつかの要因を考慮する必要があります。最大限のメリットを得るには、特定の設計ガイドラインがあります。 射出成形.
このブログでは、一般的な射出成形の欠陥、設計の基本的および高度なガイドライン、推奨されるコストの最小化について概説します。
一般的な射出成形の欠陥
溶融物 流動と不均一な冷却速度は、射出成形のほとんどの欠陥の原因となります。射出成形部品の設計時に注意すべき主な欠陥を以下にリストします。
- ゆがみ
特定の部分が他の部分よりも速く冷却されると、内部応力によって成形部品が永久的に曲がります。肉厚が一定でないパーツに特に適しています。
- ヒケ
ヒケは、部品の表面が固まる前に内部が固まると発生し、平らな面に小さな窪みとして現れます。肉厚の部分やデザインの悪いリブ部分は沈み込みやすい。
- 引きずり跡
突き出し工程では、金型がスライドして部品の壁を削り、引きずり跡が発生します。抜き勾配のない垂直壁パーツは、ドラッグ マークが発生しやすくなります。
- ニットライン
2つの溶けた素材が髪の毛のような変色と出会うと、必ずニットラインが発生します.これは部品の美観に影響を与え、部品の強度を低下させます。穴や急激なジオメトリの変化があるパーツは、ニット ラインが最も発生しやすいです。
- ショートショット
金型内に空気が閉じ込められると、材料の流れが妨げられ、部品が不完全になります。肉厚の薄いパーツやリブの設計が劣るパーツは、ショート ショットになりやすい傾向にあります。
射出成形の設計規則
射出成形は複雑な形状を簡単に形成でき、複数の機能を持つ単一部品を適用できます。複雑なパーツも再現可能 低価格 金型を製作したら。しかし、金型設計を調整すると、後の開発段階で非常にコストがかかります。当社のガイドラインは、最も一般的な射出成形の欠陥を回避するのに役立ちます。
一定の肉厚
肉厚を均一にし、部品の厚い部分を避けることができます。不均一な壁は、冷却プロセスで反りを引き起こす可能性があります。さまざまな厚さのセクションの要件については、スムーズな移行を面取りまたはフィレットとして使用して、材料がキャビティ内で均一に流れ、金型全体が完全に充填されるようにします。
ほとんどのプラスチック材料には 1.2mm から 3mm の肉厚が適しています。一般的な射出成形材料の推奨肉厚をまとめます。
材質 推奨肉厚 [mm]
ポリプロピレン（PP） 0.8～3.8mm
ABS 1.2～3.5mm
ポリエチレン（PE） 0.8～3.0mm
ポリスチレン(PS) 1.0～4.0mm
ポリウレタン（PUR） 2.0～20.0mm
ナイロン(PA6) 0.8～3.0mm
ポリカーボネート（PC） 1.0～4.0mm
PC/ABS 1.2～3.5mm
POM（デルリン） 0.8～3.0mm
PEEK 1.0 – 3.0 mm シリコーン 1.0 – 10.0 mm
設計上の注意:
- 推奨値で均一な肉厚。
- 厚さの 3 倍の長さのセクションには、滑らかな移行面取りまたはフィレットが必要です。
厚い部分をくり抜く
厚い部分は反りや沈みにつながります。どの部分でも設計の厚さを最大推奨値以下に制限してください。空洞化は最も重要な方法です。さらに、リブを使用して肉厚を減らしながら中空部分の強度と剛性を向上させます。リブは、ヒケを避けるために肉厚制限も適用する必要があります。
設計上の注意:
- 肉厚部を中空にし、リブにより強度と剛性を向上。
- リブの最大厚みは肉厚の0.5倍です。
- リブの最大高さは肉厚の 3 倍です。
すべてのエッジを丸くする
材料の流れをスムーズにするために、リブ、ボス、スナップ フィットなどの垂直フィーチャも丸くする必要があります。内部エッジの場合、少なくとも肉厚の 0.5 倍の半径を使用する必要があります。外部エッジの場合は、半径を内部半径に肉厚を加えたものとして使用します。これにより、壁の厚さがコーナーで一定になり、応力が集中して弱い部品になる鋭いコーナーを避けます。
設計上の注意:
- 内側の角に 0.5 倍の壁厚を追加します。
- 外側の角に 1.5 倍の壁厚を追加します。
抜き勾配を追加する
垂直壁に抜き勾配を追加すると、パーツの取り出しプロセスが容易になります。そうしないと、金型と抜き勾配のない壁との間の摩擦が大きくなり、部品の表面にドラッグ マークが作成されます。最小ドラフト角度は 2° で、背の高いフィーチャには最大 50° が使用されます。 25mm ごとにドラフト角度を 1 度増やすことをお勧めします。これらすべての規則は肋骨にも必要です。
設計上の注意:
- すべての垂直壁に少なくとも 2° のドラフト角度を追加します。
- 高さが 50mm を超えるすべてのフィーチャについて、ドラフト角度を 25mm ごとに 1 度ずつ増やします。
- ざらざらした表面仕上げの部品の場合は、抜き勾配を 1 ～ 2° 増やします。
アンダーカット ソリューション
ネジの歯やスナップフィットジョイントフックのようなアンダーカットがあるため、単純な直抜き金型では製造できません。材料の理由で、開口部または排出方法になります。そのため、アンダーカットに対処するためのアイデアが必要です。
シャットオフ
シャットオフは、スナップ フィットの内部領域のアンダーカットや、穴やハンドルの側面のアンダーカットを処理するのに役立ちます。基本的に、アンダーカットの下の領域の材料を除去して、この問題を解消します。
パーティングライン
アンダーカット フィーチャと交差するようにパーティング ラインを移動するのが最も簡単な方法です。外面のアンダーカットに適しており、それに応じて抜き勾配を調整する必要があります。
アンダーカットの除去 (バンプオフ)
ストリッピング アンダーカットは、柔軟な部品が射出工程で金型上で変形するために使用されます。糸付きのボトルキャップなど。厳しい使用条件があります。
- ストリッピング アンダーカットは、コーナーやリブなどの補強機能から遠ざける必要があります。
- 成形品は変形できる柔軟性があり、膨張するスペースが必要です。
- ストライピング アンダーカットには 30° ～ 45° のリード角が必要です。
- 繊維強化プラスチックは避けてください。
ねじ締め具
通常、パーツにボスを追加し、スレッド インサートを追加する 2 つの方法でねじファスナーを追加します。
ボス
ボスは、射出成形プロセスにおけるアタッチメントまたはアセンブリ ポイントの一般的なフィーチャです。それらは、円筒形の円筒形の突起と穴を組み合わせており、ねじ、ねじインサート、またはその他の固定金具を受け入れるために使用されます。
ボスを締結点として使用する場合、ボスの外径はネジまたはインサートの呼び径の 2 倍、内径はネジまたはインサートの直径と等しくなります。ボス穴の深さは、壁の厚さを均一にするためにベース壁レベルまで拡張する必要があります。ねじやインサートの挿入が容易な面取り加工を施しています。
設計上の注意:
- ボスが主壁に合流するのを避けてください。
- ボスをリブで支持するか、ボスを主壁に接続します。
- ボス外径はインサート呼び径の2倍です。
スレッド
プラスチック射出成形部品に金属ねじインサートを追加すると、小ねじ用の耐久性のある穴ができます。インサートは、熱、超音波、またはインモールド挿入方法で取り付けられ、組み立てと分解のサイクルが多くなります。
設計上の注意事項
- スレッドが部品に直接追加されないようにしてください。
- ねじ端に 0.8mm の逃げを追加します。
- ピッチ0.8mm以上のねじをご使用ください。
- 台形ねじまたはのこ歯ねじを使用してください。
- パーティング ラインに沿って雄ねじを配置します。
リブ
リブは、推奨される最大肉厚が機能要件を満たせない場合に、成形部品の剛性を向上させるために常に使用されます。
設計上の注意:
- リブ厚は本体肉厚の0.5倍です。
- リブの高さは、リブの厚さの 3 倍未満です。
- ベース フィレットの半径は、リブの厚さの 1/4 よりも大きくする必要があります。
- 少なくとも 0.25° ～ 0.5° のラフト角度を追加します。
- リブと壁の間の距離は、少なくともリブの厚さの 4 倍にする必要があります。
スナップフィットジョイント
スナップフィット ジョイントは、工具や留め具を使用せずに部品を接続する簡単で経済的な方法です。スナップ フィット ジョイントのさまざまな設計が可能です。そのたわみは、その長さと幅の許容力によって異なります。
設計上の注意:
- スナップ フィット ジョイントの 1 つの垂直壁に勾配角度を追加します。
- スナップ フィット ジョイントの厚さは、肉厚の 0.5 倍以上にする必要があります。
- 幅と長さの調整でたわみと許容力をコントロール。
文字と記号
テキストは、ラベル、ロゴ、警告、指示、および図に使用できます。金型製作はCNC加工なので、刻印文字よりエンボス文字の方が経済的です。文字を部品表面から 0.5 mm 浮かせると、文字が読みやすくなります。太字、丸みのあるフォント、均一な太さ、20 ポイント以上のサイズのスタイルをお勧めします。
設計上の注意:
- 刻印文字ではなくエンボス文字。
- 均一な太さと最小フォント サイズ 20 ポイント。
- テキストをパーティング ラインに対して垂直に揃えます。
- 文字の高さまたは深さが 0.5mm を超えています。