Как конструкция литьевой формы решает проблему отклонения размеров продукта?

Пластик не ведет себя как металл. Когда расплавленный пластик заполняет форму и охлаждается, он сжимается. Если форма была вырезана точно по размеру, который вы хотите, чтобы деталь была, деталь каждый раз получается слишком маленькой. Это первая и главная причина, по которой детали не соответствуют своим размерам.

Но усадка – не единственная причина. Основными источниками отклонений размеров являются:

Усадка материала, которая не была должным образом компенсирована в форме.

Неравномерное охлаждение, вызывающее коробление

Толщина стенки, которая варьируется в зависимости от детали

Расположение ворот неравномерно выталкивает материал

Параметры процесса выходят за пределы проверенного окна

Эталонным стандартом для измерения степени усадки материала является ASTM D955. Литье под давлением с хорошей размерной точностью начинается с знания характеристик усадки вашего материала и проектирования формы вокруг него, не надеясь исправить это позже.

Любой пластик сжимается при охлаждении, но не все они сжимаются одинаково. Это самая важная цифра, которую нужно правильно понять.

Типичные диапазоны усадки формы выглядят примерно так:

ABS: около 0,4–0,7 процента.

Полипропилен (ПП): около 1,0–2,5 процента.

Поликарбонат (ПК): около 0,5–0,7 процента.

Нейлон (PA): около 0,8–2,0 процента.

Пресс-форма для литья под давлением корпуса мыши обычно отливается из АБС-пластика или смеси АБС-пластика, отчасти потому, что его усадка невелика и предсказуема, что облегчает удержание плотно-прилегающих корпусов. Вот как компенсация усадки работает на практике:

Определите точный материал и сорт, который вы будете использовать в производстве.

Найдите опубликованный коэффициент усадки, а затем уточните его на основе геометрии детали.

Вырежьте полость формы немного больше конечной детали на величину усадки.

Проверьте при первом испытании и при необходимости-точно отрегулируйте сталь.

Ловушка, в которую попадают многие покупатели, — это смена материала после изготовления формы. Если вы спроектируете форму для АБС-пластика, а затем перейдете на материал с более высокой-усадкой, чтобы сэкономить средства, ваши детали окажутся меньшего размера, и это будет нелегко исправить. Зафиксируйте материал перед тем, как разрезать форму.

Вот что большинство людей не осознают: то, насколько равномерно охлаждается деталь, оказывает огромное влияние на ее окончательный размер и форму.

Если одна сторона детали остывает быстрее другой, деталь деформируется. Он изгибается в сторону более медленного-охлаждения, как полоска металла, нагретая неравномерно. На плоской части, такой как основание корпуса мыши, даже небольшая деформация превращается в проблему прилегания, когда вы пытаетесь соединить ее с верхней половиной.

Хорошая система охлаждения решает эту проблему следующим образом:

Равномерное размещение охлаждающих каналов по всей полости.

Поддержание постоянного расстояния канала от поверхности полости

Использование конформного охлаждения (каналов, повторяющих форму детали) для сложных геометрических форм.

Балансирование охлаждения между сердцевиной и стенками полости

В нашей работе по проектированию формы корпуса мыши мы рассматриваем схему охлаждения как инструмент измерения, а не просто инструмент-времени цикла. Равномерное охлаждение означает, что детали становятся более плоскими, а более плоские детали собираются правильно.

Пластиковые детали требуют одинаковой толщины стенок. Когда стена становится толще в одной области, эта область дольше удерживает тепло, сильнее сжимается и притягивает за собой окружающую геометрию.

Корпус мыши представляет собой деталь с тонкими-стенками, обычно толщиной от 1,5 до 2,5 мм, и поддержание однородности этой стенки является одним из ключей к сохранению размеров. Если вы не можете избежать толстой секции, например, втулки винта, решение состоит в том, чтобы вырезать из нее сердечник, чтобы стена оставалась ровной, а не оставляла сплошной кусок пластика.

Вот сценарий, который мы часто видим. Покупатель приносит нам корпус мыши с прочными винтовыми выступами и толстыми ребрами жесткости. Первый инстинкт — слепить его так, как нарисовано. Но эти толстые секции будут сжиматься больше, чем тонкие стены вокруг них, оставляя вмятины и деформации на косметической поверхности. Исправление кроется в конструкции: бобышки выдолблены, ребра утончены примерно до 60 процентов толщины стенки, и деталь держит форму. Такая проверка ничего не стоит на этапе проектирования и позволяет избежать внесения исправлений в форму позже.

Ворота — это место, где расплавленный пластик попадает в полость. Его расположение влияет на то, как пластик течет, как он упаковывается и, в конечном итоге, на то, как получаются размеры детали.

Плохо расположенный литник приводит к неравномерной упаковке, а это означает, что некоторые области детали подвергаются большему давлению материала, чем другие. Результатом является изменение размеров детали. Для симметричных деталей, таких как корпус мыши, центрально сбалансированный затвор или правильно сбалансированная компоновка с несколькими-затворами обеспечивает равномерную упаковку.

Тип ворот также имеет значение. Каждый из распространенных вариантов имеет компромисс-с точки зрения точности и внешнего вида, а правильный выбор зависит от того, где вы можете скрыть отметку ворот на готовой детали.

Как только форма построена правильно, процесс формования становится последним рычагом. Параметры, которые больше всего перемещают размеры:

Удержание давления: большее давление упаковывает больше материала, что делает детали немного больше.

Температура плавления: влияет на текучесть и усадку материала.

Время охлаждения: слишком короткое, деталь продолжает сжиматься после извлечения.

Скорость впрыска: влияет на упаковку и внутреннее напряжение.

Важный принцип заключается в том, что процесс должен-точно настраивать размеры, а не восстанавливать форму, которая была спроектирована неправильно. Если вы обнаружите, что выполняете процесс с экстремальными настройками только для того, чтобы добиться размера, настоящая проблема обычно кроется в форме. Хороший контроль усадки литьевой формы заложен на этапе проектирования.

Наш подход к точности размеров является-в первую очередь. Прежде чем резать сталь, мы проводим проверку-для-производства, в которой отмечаются толстые секции, неровные стенки и риски, связанные с допусками. Мы моделируем усадку для вашего конкретного материала, проектируем равномерное охлаждение и балансируем литник.

После первого испытания мы проверяем полный отчет ШМ и при необходимости корректируем сталь. Поскольку сталь всегда можно удалить, но никогда не добавить обратно, мы на всякий случай вырезаем полости и дорабатываем ее, а не гадать и надеяться.

Для прецизионного корпуса, такого как корпус мыши, именно этот дисциплинированный процесс отделяет детали, которые аккуратно соединяются друг с другом, от деталей, которые мешают вам при каждой сборке.

Если вы разрабатываете форму для литья под давлением корпуса мыши или любой плотно прилегающий-пластмассовый корпус, отправьте нам проект детали. Мы проведем бесплатную проверку конструкции-для-производства и точно скажем вам, в чем именно заключаются размерные риски, прежде чем вы потратите доллар на оснастку.

Свяжитесь сейчас