사출 성형 설계 지침

잭 라이 CNC 가공 전문가

CNC 밀링, CNC 터닝, 3D 프린팅, 우레탄 주조, 래피드 툴링, 사출 성형, 금속 주조,


사출 성형 공정에서 최종 제품 품질과 반복성을 보장하기 위해 사출 성형 설계에서 몇 가지 요소를 고려해야 합니다. 최대한의 이점을 얻을 수 있는 특정 설계 지침이 있습니다. 사출 성형.

이 블로그에서는 일반적인 사출 성형 결함, 설계의 기본 및 고급 지침을 간략하게 설명하고 권장 비용을 최소화합니다.

일반적인 사출 성형 결함

녹은 물질 유동 및 불균일한 냉각 속도는 사출 성형에서 대부분의 결함을 유발하므로 사출 성형 부품을 설계할 때 주의할 주요 결함을 다음과 같이 나열합니다.

  1. 뒤틀림

특정 섹션이 다른 섹션보다 빨리 냉각되면 내부 응력으로 인해 성형 부품이 영구적으로 구부러집니다. 벽 두께가 일정하지 않은 부품용으로 특별합니다.

  1. 싱크 마크

싱크 마크는 부품 내부가 표면보다 먼저 굳어지면 나타나며 평평한 표면에 작은 홈으로 표시됩니다. 두꺼운 벽 부품이나 잘못 설계된 리브 부품은 가라앉는 경향이 있습니다.

  1. 드래그 마크

사출 과정에서 금형이 부품 벽을 미끄러지고 긁어 드래그 마크가 생깁니다. 구배 각도가 없는 수직 벽 부품은 드래그 마크가 발생하기 쉽습니다.

  1. 니트 라인

2개의 녹은 소재가 머리카락 같은 변색과 만나면 항상 뜨개질 라인이 생깁니다. 이는 부품 미학에 영향을 미치고 부품 강도를 감소시킵니다. 구멍이 있거나 급격한 형상 변경이 있는 부품은 라인이 뜨기 쉽습니다.

  1. 짧은 샷

금형에 갇힌 공기는 재료 흐름을 방해하여 불완전한 부품을 만듭니다. 얇은 벽이나 열등한 디자인의 리브가 있는 부품은 짧은 샷을 선호합니다.

사출 성형 설계 규칙

사출 성형은 복잡한 형상을 쉽게 형성할 수 있으며 단일 부품에 여러 기능을 적용할 수 있습니다. 복잡한 부품은 다음으로 재현 가능 저렴한 비용 일단 금형이 제조됩니다. 그러나 금형 설계의 조정은 나중 개발 단계에서 매우 비용이 많이 듭니다. 당사의 지침은 가장 일반적인 사출 성형 결함을 방지하는 데 도움이 될 것입니다.

일정한 벽 두께

균일한 벽 두께와 가능한 부품을 통해 두꺼운 섹션을 피하십시오. 균일하지 않은 벽은 냉각 과정에서 뒤틀림을 유발할 수 있습니다. 두께 섹션 요구 사항이 다른 경우 캐비티 내부에서 재료가 고르게 흐르고 전체 금형을 완전히 채우기 위해 모따기 또는 필렛으로 부드러운 전환을 사용하십시오.

1.2mm ~ 3mm의 벽 두께는 대부분의 플라스틱 재료에 적합하며 일반적인 사출 성형 재료의 권장 벽 두께를 요약합니다.

재질 권장 벽 두께 [mm]

폴리프로필렌(PP) 0.8 – 3.8mm

ABS 1.2 – 3.5mm

폴리에틸렌(PE) 0.8 – 3.0mm

폴리스티렌(PS) 1.0 – 4.0mm

폴리우레탄(PUR) 2.0 – 20.0mm

나일론(PA 6) 0.8 – 3.0mm

폴리카보네이트(PC) 1.0 – 4.0mm

PC/ABS 1.2 – 3.5mm

POM(델린) 0.8 – 3.0mm

PEEK 1.0 – 3.0mm 실리콘 1.0 – 10.0mm

디자인 고시:

  1. 권장 값의 균일한 벽 두께.
  2. 길이가 두께의 3배인 단면에는 부드러운 전환 모따기 또는 필렛이 필요합니다.

두꺼운 부분을 비움

두꺼운 섹션은 뒤틀림 및 가라앉음으로 이어질 것이며, 모든 섹션에서 최대 권장 값 아래로 디자인 두께를 제한합니다. 속을 비우는 것이 가장 필수적인 방법입니다. 또한 리브를 사용하여 중공 단면 강도와 강성을 향상시키면서 벽 두께를 줄입니다. 리브는 싱크 마크를 방지하기 위해 벽 두께 제한도 적용해야 합니다.

디자인 고시:

  1. 두꺼운 단면을 중공하고 리브에 의해 단면 강도와 강성을 향상시킵니다.
  2. 최대 리브 두께는 벽 두께의 0.5배입니다.
  3. 최대 리브 높이는 벽 두께의 3배입니다.

모든 모서리 라운드

늑골, 보스 및 스냅핏과 같은 수직 형상도 매끄러운 재료 흐름을 위해 둥글어야 합니다. 내부 모서리의 경우 벽 두께의 0.5배 이상의 반경을 사용해야 합니다. 외부 모서리의 경우 반지름을 내부 반지름에 벽 두께를 더한 값으로 사용합니다. 이것은 모서리에서 벽 두께를 일정하게 만들고 약한 부분에 집중 응력 결과로 날카로운 모서리를 피합니다.

디자인 고시:

  1. 내부 모서리에 0.5배의 벽 두께를 추가합니다.
  2. 외부 모서리에 1.5배의 벽 두께를 추가합니다.

구배 각도 추가

수직 벽에 구배 각도를 추가하면 부품 배출 프로세스가 더 쉬워집니다. 그렇지 않으면 금형과 구배 각도 벽 사이의 높은 마찰로 인해 부품 표면에 드래그 마크가 생성됩니다. 최소 드래프트 각도는 2°도이며, 키가 큰 피처에는 최대 50°도가 사용됩니다. 25mm마다 1도 구배 각도를 늘리는 것이 좋습니다. 이 모든 규칙은 갈비뼈에도 필요합니다.

디자인 고시:

  1. 모든 수직 벽에 최소 2°도의 구배 각도를 추가합니다.
  2. 50mm보다 큰 모든 피처에 대해 25mm마다 드래프트 각도를 1도 늘립니다.
  3. 표면이 질감 처리된 부품의 경우 구배 각도를 1-2° 더 높입니다.

언더컷 솔루션

나사 이빨이나 스냅 핏 조인트 후크와 같은 언더컷은 간단한 스트레이트 풀 몰드로 제조할 수 없습니다. 재료의 이유로 개방 또는 배출 방식이 될 것입니다. 따라서 언더컷을 처리하기 위한 몇 가지 아이디어가 필요합니다.

차단

차단은 스냅핏을 위한 내부 영역이나 구멍과 핸들의 측면에서 언더컷을 처리하는 데 유용합니다. 기본적으로 언더컷 아래 영역의 재료를 제거하고 이 문제를 제거합니다.

파팅 라인

언더컷 피처와 교차하도록 파팅 라인을 이동하는 것이 가장 간단한 방법입니다. 외부 표면의 언더컷에 적합하며 그에 따라 구배 각도를 조정해야 합니다.

언더컷 제거(범프오프)

스트리핑 언더컷은 사출 공정에서 금형 위로 변형되는 유연한 부품에 사용됩니다. 스레드가 있는 병뚜껑과 같은 것입니다. 엄격한 사용 조건이 있습니다.

  1. 스트리핑 언더컷은 모서리나 늑골과 같은 딱딱한 피처에서 멀리 떨어져 있어야 합니다.
  2. 성형 부품은 변형이 가능하고 확장할 공간이 있어야 합니다.
  3. 스트라이핑 언더컷은 30°~45°리드 각도가 필요합니다.
  4. 섬유 강화 플라스틱을 피하십시오.

나사 패스너

우리는 일반적으로 두 가지 방법으로 나사산 패스너를 추가하고 부품에 보스를 추가하고 나사산 인서트를 추가합니다.

보스

보스는 사출 성형 공정에서 부착 또는 조립 지점에 대한 일반적인 기능입니다. 나사, 나사 삽입물 또는 기타 고정 하드웨어를 수용하는 데 사용되는 구멍이 있는 원통형 원통형 돌출부를 결합합니다.

보스를 고정점으로 사용할 때 보스 외경은 나사 또는 인서트 호칭 지름의 2배이고 내경은 나사 또는 인서트 지름과 같아야 합니다. 보스 홀 깊이는 벽 두께 균일성을 위해 베이스 벽 수준까지 확장되어야 합니다. 모따기는 나사 또는 삽입물을 통해 추가됩니다.

디자인 고시:

  1. 보스가 주요 벽에 병합되는 것을 피하십시오.
  2. 늑골로 보스를 지지하거나 메인 벽에 보스를 연결합니다.
  3. 보스 외경은 인서트 호칭 크기의 2배입니다.

스레드

플라스틱 사출 성형 부품에 금속 나사 인서트를 추가하여 기계 나사에 내구성 있는 구멍을 제공할 수 있습니다. 인서트는 열, 초음파 또는 인몰드 삽입 방식을 통해 조립 및 분해의 많은 사이클을 통해 설치됩니다.

디자인 공지

  1. 부품에 스레드를 직접 추가하지 마십시오.
  2. 나사산 가장자리에 0.8mm 릴리프를 추가합니다.
  3. 피치가 0.8mm 이상인 나사를 사용하십시오.
  4. 사다리꼴 또는 버트레스 나사를 사용하십시오.
  5. 파팅 라인과 함께 수나사를 배치합니다.

갈비 살

권장되는 최대 벽 두께가 기능 요구 사항을 충족할 수 없는 경우 리브는 항상 성형 부품 강성을 개선하는 데 사용됩니다.

디자인 고시:

  1. 리브 두께는 주벽 두께의 0.5배입니다.
  2. 리브 높이는 리브 두께의 3배보다 작습니다.
  3. 베이스 필렛 반경은 리브 두께의 1/4보다 커야 합니다.
  4. 최소한 0.25°-0.5°raft 각도를 추가하십시오.
  5. 리브와 벽 사이의 거리는 리브 두께의 4배 이상이어야 합니다.

스냅핏 조인트

스냅핏 조인트는 도구나 패스너 없이 부품을 연결하는 간단하고 경제적인 방법입니다. 다양한 스냅핏 조인트 디자인이 가능합니다. 편향은 길이와 너비의 허용 가능한 힘에 따라 다릅니다.

디자인 고시:

  1. 스냅핏 조인트에서 하나의 수직 벽에 구배 각도를 추가합니다.
  2. 스냅핏 조인트 두께는 벽 두께의 0.5배 이상이어야 합니다.
  3. 폭 및 길이 조정으로 처짐 및 허용력을 제어합니다.

문자 및 기호

텍스트는 레이블, 로고, 경고, 지침 및 다이어그램에 사용할 수 있습니다. 금형 제작을 위한 CNC 가공이기 때문에 음각 문자보다 양각 문자를 추가하는 것이 경제적입니다. 부품 표면에서 0.5mm 위로 텍스트를 올리면 글자를 쉽게 읽을 수 있습니다. 굵고 둥근 글꼴, 균일한 유치권 두께, 20포인트 이상의 스타일을 권장합니다.

디자인 고시:

  1. 새겨진 텍스트 대신 양각 텍스트.
  2. 균일한 두께와 최소 글꼴 크기는 20포인트입니다.
  3. 분할선에 수직으로 텍스트를 정렬합니다.
  4. 텍스트 높이 또는 깊이가 0.5mm보다 큽니다.