Beth yw'r gofynion ar gyfer dylunio trwch wal mowldiau chwistrellu?

Mae trwch wal rhan wedi'i fowldio â chwistrelliad yn pennu, ar yr un pryd:

Ymddygiad llenwi: Mae gan waliau tenau ymwrthedd llif uwch. Rhaid i ddeunydd deithio trwy rannau tenau cyn iddo rewi, sy'n cyfyngu ar ba mor bell o'r giât y gall wal denau ymestyn cyn ei llenwi'n fyr.

Amser oeri: Graddfeydd amser oeri gyda sgwâr trwch y wal. Mae trwch y wal ddwywaith a'r amser oeri yn cynyddu tua phedair gwaith, gan effeithio'n uniongyrchol ar amser beicio ac economeg cynhyrchu.

Crebachu a warpage: Mae plastig yn crebachu wrth iddo oeri. Mae adrannau mwy trwchus yn oeri'n arafach ac yn crebachu'n fwy na rhannau teneuach. Lle mae adrannau trwchus a thenau yn ffinio, mae crebachu gwahaniaethol yn creu straen mewnol - sy'n ymddangos fel warpage, marciau sinc, neu'r ddau.

Perfformiad strwythurol: Ar gyfer-nodweddion cario llwyth, mae isafswm trwch wal yn cael ei osod gan ofynion strwythurol. Ar gyfer nodweddion cosmetig yn unig, caiff ei osod gan gyfyngiadau llenwi ac oeri.

Astudiaeth 2020 a gyhoeddwyd ynPolymer Peirianneg a GwyddoniaethCanfuwyd mai amrywiad trwch wal - yn benodol y gymhareb o drwch wal uchaf i isafswm o fewn un rhan - oedd y rhagfynegydd unigol cryfaf o faint warpage mewn sampl o 85 geometreg cynnyrch defnyddwyr wedi'u mowldio â chwistrelliad. Roedd rhannau â chymarebau trwch wal o dan 1.5:1 yn dangos warpage cyfartalog o 0.12mm; dangosodd rhannau gyda chymarebau uwch na 3:1 warpage cyfartalog o 0.61mm - cynnydd pum gwaith.

Mae argymhellion trwch wal yn adlewyrchu nodweddion llif, ymddygiad crebachu, a phriodweddau strwythurol pob dosbarth deunydd. Mae'r ystodau hyn yn cynrychioli cynhyrchiad nodweddiadol-targedau hyfyw - nid terfynau ffisegol absoliwt.

ABS (Styrene Biwtadïen Acrylonitrile)

Trwch wal nodweddiadol: 1.2-3.5mm, a 1.5-2.5mm yw'r ystod gynhyrchu fwyaf cyffredin.

Mae gan ABS nodweddion llif da a chrebachu cymharol isel (0.4-0.8%), sy'n ei gwneud yn faddau ar gyfer geometregau gweddol gymhleth. Dyma'r deunydd mwyaf cyffredin ar gyfer clostiroedd electroneg defnyddwyr, gan gynnwys cregyn llygoden. Mae waliau o dan 1.2mm yn gyraeddadwy ond mae angen gatiau gofalus, pwysedd chwistrellu uchel, a rheolaeth tymheredd manwl gywir. Uwchben 3.5mm, mae amseroedd oeri yn dod yn hir ac mae marciau sinc ar arwynebau cyferbyniol yn dod yn anodd eu dileu.

Polypropylen (PP)

Trwch wal nodweddiadol:0.8–3.8mm, gyda 1.5-2.5mm yn gyffredin ar gyfer rhannau defnyddwyr strwythurol.

Mae PP yn llifo'n hawdd ac yn oddefgar o waliau tenau mewn geometregau syml, ond mae ei gyfradd crebachu uchel (1.0-2.5% yn dibynnu ar radd a chrisialedd) yn creu crebachu absoliwt mwy nag ABS. Canysllwydni pigiad plastig car teganceisiadau, ymwrthedd effaith PP a gwrthwynebiad cemegol yn ei gwneud yn ddewis cyffredin, ond mae'r crebachu uchel yn gofyn am unffurfiaeth trwch wal mwy ceidwadol nag ABS i reoli warpage.

Neilon (PA6 / PA66)

Trwch wal nodweddiadol: 0.8-3.0mm ar gyfer graddau heb eu llenwi; 1.5–4.0mm ar gyfer amrywiadau wedi'u llenwi â gwydr.

Mae natur grisialog neilon yn golygu ei fod yn trawsnewid o dawdd i solet yn fwy sydyn na deunyddiau amorffaidd, sy'n effeithio ar ymddygiad llenwi a chrebachu. Mae gan wydr-PA atgyfnerthol66 - sy'n gyffredin ar gyfer cydrannau adeileddol fel cyrff gêr modur a gorchuddion - grebachu sylweddol is na neilon heb ei lenwi (0.3–0.8% o'i gymharu â 1.0–2.0%) ond mae'n fwy sensitif i effeithiau cyfeiriadedd o'r llif. Mae unffurfiaeth trwch wal yn arbennig o bwysig mewn-rhannau neilon wedi'u llenwi â gwydr er mwyn osgoi graddiannau cyfeiriadedd ffibr sy'n creu crebachu anisotropig.

Cyfuniadau polycarbonad (PC) a PC/ABS

Trwch wal nodweddiadol: 1.0-3.5mm, gydag ystodau tynnach ar gyfer cymwysiadau optegol neu fanwl.

Mae gan PC lif is nag ABS ac mae angen pwysau pigiad uwch a thymheredd llwydni, sy'n cyfyngu ar ba mor denau y gall waliau tenau fod yn ymarferol wrth gynnal llenwi. Ar gyfer clostiroedd llygoden neu bezels arddangos sy'n gofyn am eglurder optegol PC neu wrthwynebiad effaith, mae angen gosod giât yn ofalus ar waliau o dan 1.2mm a dadansoddiad llif. Mae cyfuniadau PC / ABS yn cynnig llif ychydig yn well na PC pur gyda pherfformiad effaith tebyg, ac fe'u defnyddir yn eang ar gyfer electroneg defnyddwyr ar drwch wal 1.5-3.0mm.

POM (Asetal / Polyoxymethylene)

Trwch wal nodweddiadol:0.8–3.0mmar gyfer graddau safonol.

POM yw'r deunydd o ddewis ar gyfer llawer o gydrannau mecanyddol manwl - gan gynnwys rhai mathau o gêr - oherwydd ei sefydlogrwydd dimensiwn rhagorol a'i gyfernod ffrithiant isel. Mae ei natur grisialaidd yn rhoi tymheredd caledu sydyn iddo, sy'n golygu bod waliau tenau yn rhewi'n gyflym ond hefyd yn golygu bod yn rhaid i rewi giatiau gael ei amseru'n ofalus. Mae gan POM oddefgarwch isel iawn ar gyfer amrywiad trwch wal: mae crebachu gwahaniaethol mewn POM yn creu straen gweddilliol uchel sy'n aml yn arwain at gracio mewn gwasanaeth yn hytrach na warpage gweladwy yn ystod y cynhyrchiad.

Y rheol dylunio trwch wal mwyaf sylfaenol yw cynnal trwch wal mor unffurf â phosibl trwy'r rhan gyfan. Mae’r egwyddor hon yn bodoli oherwydd:

Mae waliau unffurf yn oeri ar yr un gyfradd ym mhobman - dim crebachu gwahaniaethol, dim graddiannau straen mewnol

Mae waliau unffurf yn llenwi ag ymwrthedd llif tebyg ym mhobman - dim llwybrau llif ffafriol sy'n achosi tracio rasio neu drapiau aer

Mae gan waliau unffurf - grebachu cyson a rhagweladwy y gellir ei ddigolledu gan y gwneuthurwr mowld gydag un lwfans crebachu yn hytrach na lwfansau dibynnol safle-

Y targed ymarferol yw cadw amrywiad trwch wal o fewn cymhareb o 1.5:1 (uchafswm i isafswm trwch) lle bynnag y bo modd. Pan fo gofynion swyddogaethol y rhan yn gofyn am fwy o amrywiad, rhaid rheoli'r trawsnewid yn ofalus.

Trawsnewidiadau Graddedig

Pan fydd yn rhaid i drwch wal newid - er enghraifft, gan drawsnewid o bos strwythurol ar wal 3.0mm i ardal gorchudd tenau ar 1.5mm - dylid graddio'r newid dros bellter o leiaf dair gwaith y gwahaniaeth trwch, nid yn sydyn. Mae newid sylweddol mewn trwch wal yn creu crynodiad straen yn y cyfnod pontio sy'n dod yn safle ffafriol ar gyfer marciau sinc, llinellau weldio, a chracio straen yn y gwasanaeth.

Y dull safonol yw defnyddio tapr dros y parth trawsnewid: os yw'n mynd o 3.0mm i 1.5mm, tapiwch y wal yn llinol dros o leiaf 4.5mm (newid 3 × 1.5mm). Mae hyn yn dosbarthu'r crebachu gwahaniaethol ar draws y parth trawsnewid yn hytrach na'i ganolbwyntio ar un pwynt.

Pan fo Waliau Di-Unffurf yn Angenrheidiol

Mae rhai gofynion swyddogaethol wirioneddol yn galw am drwch wal gwahanol mewn gwahanol feysydd. Bydd tai sy'n gorfod gwrthsefyll llwythi trawiad ar bwyntiau mowntio tra'n ysgafn yn ardaloedd y paneli o reidrwydd â waliau mwy trwchus yn y parthau strwythurol. Yn yr achosion hyn:

Dyluniwch y trawsnewidiadau mor raddol ag y mae geometreg yn caniatáu

Gosodwch y darnau trwchus i ffwrdd o arwynebau cosmetig lle byddai marciau sinc i'w gweld

Ystyriwch greiddio mewnol (canu darnau trwchus o'r wyneb nad yw'n gosmetig) i drosi darn solet o drwch yn gragen denau mwy unffurf - sy'n rheoli marciau sinc ac yn lleihau amser oeri heb aberthu perfformiad strwythurol

Mae cydrannau ceir tegan yn rhychwantu ystod eang o ofynion trwch wal. Mae paneli corff ac elfennau strwythurol mawr fel arfer yn 1.5-2.5mm ABS neu PP - yn ddigon trwchus ar gyfer ymwrthedd effaith (ystyriaeth diogelwch allweddol mewn cynhyrchion plant o dan safonau diogelwch tegan EN 71 ac ASTM F963), yn ddigon tenau ar gyfer amser beicio derbyniol a chost materol.

Gall nodweddion addurnol bach - ffenestri, rhwyllau, manylion trimio - fynd mor denau â 0.8–1.0mm mewn ABS gyda lleoliad giât priodol. Mae bwâu olwynion a bymperi sydd angen amsugno effaith fel arfer ar ben uchaf yr ystod, 2.0-3.0mm, tra gellir lleihau paneli to a chwfl yn aml i 1.5-2.0mm gydag asennau anystwyth yn hytrach na chynyddu trwch y croen.

Am allwydni pigiad plastig car tegan, mae angen i ddyluniad trwch wal gyfrif am y gostyngiad-gofynion prawf ac effaith yn y safonau diogelwch cymwys fel cyfyngiad cyntaf, ac yna gwneud y gorau o lenwi, oeri ac estheteg o fewn y terfynau hynny.

Mouse Shell Chwistrellu Wyddgrug

Mae clostiroedd electronig defnyddwyr fel cregyn llygoden fel arfer yn defnyddio ABS neu PC/ABS ar drwch wal enwol 1.5-2.0mm. Mae'r gofyniad wal denau yn cael ei yrru gan hoffterau esthetig (naws, ysgafn) a'r pwysau cystadleuol ar gost rhannol. Mae'r gofyniad cosmetig - uchel-sglein-wynebau gwead mân- heb unrhyw farciau sinc - yn creu pwysau cryf am unffurfiaeth, gan y bydd unrhyw amrywiad mewn trwch wal yn cynhyrchu amrywiad ansawdd arwyneb gweladwy.

Am a llwydni pigiad cragen llygoden,yr her ddylunio yw integreiddio penaethiaid mowntio, nodweddion snap, ac atgyfnerthiadau asennau i wal 1.5mm mewn enw heb greu mannau trwchus sy'n dangos fel marciau sinc ar yr wyneb cosmetig gyferbyn. Y rheol gyffredinol ar gyfer atodi bos ac asen yw na ddylai'r trwch nodwedd wrth y gwraidd fod yn fwy na 60% o'r trwch wal enwol - felly ar gyfer wal gregyn 1.8mm, ni ddylai asennau fod yn lletach na 1.1mm ar eu gwaelod.

Mowld Chwistrellu Gear Modur

Mae rhannau gêr yn cyflwyno her o drwch wal gwahanol: mae gofynion strwythurol y trawstoriad dannedd, y canolbwynt, a'r we rhyngddynt yn cael eu pennu gan y llwyth mecanyddol, nid gan gonfensiynau mowldio chwistrellu. Gwaith y peiriannydd llwydni yw sicrhau bod y geometregau hyn sydd wedi'u pennu'n strwythurol yn gynhyrchadwy o fewn cyfyngiadau'r deunydd a ddewiswyd a'r broses fowldio.

Am allwydni pigiad gêr modur mewn POM neu PA66GF (neilon wedi'i lenwi â gwydr), mae'r dannedd gêr fel arfer yn 1.5-3.0mm o drwch yn y cylch traw, gyda'r canolbwynt o bosibl yn fwy trwchus. Y pryder critigol yw'r gymhareb rhwng trwch canolbwynt a thrwch gwe: os yw'r canolbwynt yn sylweddol fwy trwchus na'r we, mae oeri gwahaniaethol yn creu straen mewnol a all achosi cracio canolbwynt yn y gwasanaeth - modd methiant a all gymryd misoedd i ymddangos ar ôl cynhyrchu, gan ei gwneud hi'n anodd gwneud diagnosis.

Un o'r egwyddorion pwysicaf wrth ddylunio rhan llwydni pigiad yw defnyddio nodweddion geometrig yn hytrach na thrwch wal cynyddol i ychwanegu anystwythder strwythurol. Mae rhan ag asennau'n llawer gwell anystwythder-i-bwysau ac anystwythder-i-gylchu-cymarebau amser na rhan â wal fflat cyfatebol ar drwch uwch.

Rheolau Dylunio Asen Safonol

Trwch yr asen ar y gwaelod: 40-60% o drwch y wal enwol (i atal marciau sinc ar yr wyneb gyferbyn)

Uchder yr asen: uchafswm o 3 × y trwch wal nominal

Bylchau rhwng yr asenau: o leiaf 2 × trwch wal enwol rhwng yr asennau cyfagos

Drafft ar ochrau'r asennau: o leiaf 0.5 gradd, 1 gradd yn ddelfrydol

Ar gyfer rhan wal 2.0mm, mae hyn yn golygu y dylai asennau fod yn 0.8–1.2mm o drwch ar y gwaelod, heb fod yn dalach na 6.0mm, ac wedi'u gwasgaru o leiaf 4.0mm oddi wrth ei gilydd.

Dyluniad Boss ar gyfer Mowntio Sgriw

Mae penaethiaid - nodweddion silindrog sy'n derbyn sgriwiau neu'n pwyso - mewnosodiadau ffitio - yn ffynhonnell gyffredin o farciau sinc a llinellau weldio oherwydd eu bod yn creu adrannau trwchus lleol. Canllawiau safonol:

Diamedr allanol Boss: dim mwy na 2 × y trwch wal enwol

Trwch wal Boss: 40-60% o'r wal enwol

Dylai sylfaen y bos gael ei gussetio i'r wal agosaf os yn bosibl - mae hyn yn dosbarthu'r llwyth atodiad bos ar draws mwy o ddeunydd ac yn lleihau'r risg marc sinc

Platiau Gusset ar gyfer Atgyfnerthu Cornel

Lle mae dwy wal yn cyfarfod ar gornel ac mae angen anystwythder ychwanegol, mae platiau gusset yn darparu atgyfnerthiad heb ychwanegu at drwch y wal. Dylai Gussets ddilyn yr un rheol trwch ag asennau (40-60% o wal enwol) a dylai fod â radiysau ffiled priodol yn eu gwaelod i atal crynodiad straen.

Mae'r achos economaidd dros ddylunio i drwch wal priodol yn syml. Ers graddfeydd amser oeri gyda thrwch wal wedi'i sgwario, mae lleihau trwch wal o 3.0mm i 2.0mm - gostyngiad o 33% - yn lleihau'r amser oeri tua 56%. Ar gyfer mowld sy'n rhedeg 24/7 ar gyfaint uchel, mae hwn yn wahaniaeth trawsnewidiol mewn economeg cynhyrchu.

Er enghraifft ymarferol: gallai mowld chwistrellu plastig car tegan sy'n cynhyrchu paneli corff ar drwch wal 3.0mm fod ag amser beicio o 35 eiliad, gyda 22 eiliad ohono'n oeri. Mae lleihau i 2.0mm yn lleihau oeri i tua 10 eiliad, am gyfanswm amser beicio o tua 23 eiliad - gwelliant o 34% yn y mewnbwn o newid dyluniad nad yw'n costio dim i'w weithredu yn ystod y cyfnod dylunio ond byddai angen ail-weithio offer pe bai'n cael ei gymhwyso ar ôl adeiladu'r offeryn.

Dyma pam mae adolygiad dylunio ar gyfer gweithgynhyrchu (DFM) sy'n mynd i'r afael yn benodol â thrwch wal mor werthfawr: mae'r newidiadau yn rhad ac am ddim yn y cam dylunio ac yn ddrud ar ôl torri offer.

Polymer Peirianneg a Gwyddoniaeth(2020): Cymhareb trwch wal (uchafswm: mun) oedd y rhagfynegydd unigol cryfaf o warpage mewn 85 o rannau wedi'u mowldio â chwistrelliad defnyddwyr. Cymhareb o dan 1.5:1 ar gyfartaledd 0.12mm warpage; uwch na 3:1 cyfartaledd o 0.61mm - gwahaniaeth pum gwaith.

Journal of Polymer Engineering(2019): Roedd lleihau cymhareb trwch wal yr asen i 75% i 50% wedi dileu marciau sinc ar yr wyneb cosmetig gwrthwynebol mewn rhannau ABS ar draws yr holl geometregau a brofwyd, tra'n cynyddu'r gymhareb o 50% i 80% yn cynhyrchu marciau sinc gweladwy ym mhob achos.

Cylchgrawn Rhyngwladol Technoleg Gweithgynhyrchu Uwch(2021): Gostyngodd trwch wal o 3.0mm i 2.0mm mewn rhan amgaead electroneg defnyddwyr gost deunydd 29%, amser beicio 38%, a warpage 47% - yn cadarnhau bod dyluniad wal tenau, o'i weithredu'n iawn, yn gwella pob un o'r tri metrig cynhyrchu allweddol ar yr un pryd.

Roedd gwneuthurwr tegannau yn datblygu llinell newydd o gerbydau atgynhyrchiad marw graddfa 1:18 gyda chregyn corff ABS manwl. Roedd gan ddyluniad y rhan gychwynnol drwch wal nominal yn amrywio o 1.2mm mewn ardaloedd paneli i 4.5mm ar bwyntiau mowntio strwythurol - cymhareb 3.75:1 a amlygodd adolygiad DFM Sunhingstones ar unwaith.

Roedd y pwyntiau mowntio 4.5mm yn cynhyrchu marciau sinc mawr ar yr wyneb gyferbyn gweladwy, roedd amser beicio'n rhedeg ar 58 eiliad i ganiatáu i'r rhannau trwchus oeri'n ddigonol, ac roedd rhyfel yn y panel to yn uwch na'r fanyleb gwastadrwydd 0.3mm.

Roedd y rhaglen optimeiddio yn cynnwys tri newid:

Roedd pwyntiau mowntio trwchus wedi'u craiddio'n fewnol o'r ochr isaf, gan leihau trwch wal effeithiol o 4.5mm i 2.2mm wrth gynnal uchder y bos a'r swyddogaeth strwythurol

Graddiwyd y newid o barth bos 2.2mm i barth panel 1.5mm dros 8mm yn hytrach na'r cam sydyn gwreiddiol

Ychwanegwyd dwy asen anystwyth ychwanegol (0.8mm o drwch, 4.5mm o uchder) at banel y to i adfer yr anystwythder strwythurol a gollwyd trwy leihau trwch y panel o 1.8mm i 1.5mm

Canlyniadau: gostyngwyd amser beicio o 58 i 31 eiliad, dileu marciau sinc ar arwynebau cosmetig, gostyngodd warpage paneli to i 0.18mm (o fewn y fanyleb). Gostyngodd pwysau materol fesul rhan 14%, gan wella economeg uned ymhellach. Mae'r mowld bellach yn rhedeg ar ei gyfaint llawn gyda dim-dim cydymffurfiadau ar y wal-trwch-diffygion cysylltiedig.

Mae'r dewisiadau trwch wal a wneir yn y cyfnod dylunio cynnyrch yn pennu amser beicio, cost rhan, ansawdd dimensiwn, a pherfformiad cosmetig ar gyfer pob rhan y mae'r mowld yn ei chynhyrchu erioed. Maent yn rhad i'w hoptimeiddio yn y cam dylunio ac yn ddrud i'w trwsio ar ôl ymrwymo'r offer. Sicrhewch fod y pethau sylfaenol yn gywir - trwch wal cyson o fewn deunydd-ystodau priodol, trawsnewidiadau graddedig, asennau yn lle adrannau trwchus ar gyfer anystwythder - ac mae'r mowld yn rhedeg yn dda o'r cychwyn cyntaf.

Yn Sunhingstones, mae pob prosiect llwydni newydd yn dechrau gydag adolygiad DFM sy'n gwerthuso'n benodol gymarebau trwch wal, cyfrannau asen a phennaeth, a geometreg llwybr llenwi. Mae ein profiad yn rhychwantu gêr manwl gywir a mowldiau cydrannau mecanyddol, clostiroedd electroneg defnyddwyr, ac offer teganau a chynhyrchion defnyddwyr cyfaint uchel.

Cysylltwch nawr

Bralla, JGLlawlyfr Dylunio ar gyfer Gweithgynhyrchu, 2il Argraffiad. McGraw-Hill, 1998.

Malloy, RADyluniad Rhan Plastig ar gyfer Mowldio Chwistrellu: Cyflwyniad. Cyhoeddwyr Hanser, 1994.

Beaumont, YH et al.Mowldio Chwistrellu Llwyddiannus: Proses, Dyluniad ac Efelychu. Cyhoeddwyr Hanser, 2002.

Kim, HS et al. "Effaith cymhareb amrywiad trwch wal ar warpage mewn cynhyrchion defnyddwyr wedi'u mowldio â chwistrelliad."Polymer Peirianneg a Gwyddoniaeth, 2020.

Xu, G. et al. msgstr "Asen-i-cymhareb trwch wal a ffurfiant marc sinc mewn rhannau ABS wedi'u mowldio â chwistrelliad."Journal of Polymer Engineering, 2019.