เคล็ดลับในการออกแบบและขึ้นรูปชิ้นส่วนพลาสติกอย่างแม่นยำ

ด้วยการพัฒนาอุตสาหกรรมสมัยใหม่ทำให้มีวัสดุพลาสติกที่ยอดเยี่ยมมากขึ้นเรื่อย ๆ ในขณะเดียวกันผลิตภัณฑ์พลาสติกยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีการใช้ชิ้นส่วนพลาสติกที่แม่นยำมากขึ้น

ตอนนี้เรามาแบ่งปันเคล็ดลับในการออกแบบและขึ้นรูปชิ้นส่วนพลาสติกอย่างแม่นยำ

การจำแนกประเภทของชิ้นส่วนพลาสติกที่มีความแม่นยำ:

1. การออกแบบชิ้นส่วนพลาสติกที่แม่นยำ

(1) ชิ้นส่วนพลาสติกที่มีความแม่นยำโดยทั่วไป

น. ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงเช่นเกียร์มอเตอร์เฟืองตัวหนอนสกรูแบริ่ง

ชิ้นส่วนที่แม่นยำเหล่านี้มักใช้ในกลไกการส่งผ่านที่แม่นยำของเครื่องจักร (เช่นเครื่องพิมพ์กล้องเครื่องดูดฝุ่นอัตโนมัติหุ่นยนต์อุปกรณ์อัจฉริยะ UAV ขนาดเล็ก ฯลฯ ) ต้องมีการประสานงานที่แม่นยำการเคลื่อนไหวที่ราบรื่นความทนทานและปราศจากเสียงรบกวน

ชิ้นส่วนที่มีผนังบาง:

โดยปกติผนังของชิ้นส่วนพลาสติกจะมีความยาวน้อยกว่า 1.00 มม. ซึ่งเป็นของชิ้นส่วนที่มีผนังบาง

ชิ้นส่วนที่มีผนังบางสามารถทำให้ขนาดของผลิตภัณฑ์มีขนาดเล็กมาก แต่ชิ้นส่วนที่มีผนังบางที่ทำจากพลาสติกแทบจะไม่สามารถเติมเต็มได้เนื่องจากการระบายความร้อนและการแข็งตัวอย่างรวดเร็ว และชิ้นส่วนที่มีผนังบางไม่สามารถทนต่อแรงของดายและแตกในโพรงดายได้ ดังนั้นการออกแบบชิ้นส่วนที่มีผนังบางควรเลือกวัสดุที่มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีกว่า และการออกแบบที่เหมาะสมเช่นความหนาของผนังสม่ำเสมอชิ้นส่วนต้องไม่ติดผนังมากเกินไป ตายลึกมุมที่ใหญ่ขึ้น สำหรับชิ้นส่วนบางเฉียบจำเป็นต้องใช้เครื่องฉีดขึ้นรูปความเร็วสูง

C. ชิ้นส่วนแสง:

ชิ้นส่วนออปติคอลต้องการประสิทธิภาพการส่งผ่าน / การกระจายแสงที่ดีรวมถึงความเสถียรของมิติที่ดีและความต้านทานการสึกหรอ ตัวอย่างเช่นความโค้งของพื้นผิวของเลนส์เว้าและเลนส์นูนที่ใช้ในโปรเจ็กเตอร์ต้องการความแม่นยำและความเสถียรสูง

 ต้องใช้พลาสติกใสสูงเช่น PMMA ในขณะเดียวกันชิ้นส่วนออปติคอลที่ให้แสงสว่างบางส่วนยังต้องทำเส้นละเอียดบนพื้นผิวของชิ้นส่วนเพื่อรับแสงหรือแม้กระทั่งแสงหรือกำจัดแสงจ้า

 D. พื้นผิวมันวาวสูง: ชิ้นส่วนที่มีความมันวาวสูง ได้แก่ ชิ้นส่วนออปติคอลเช่นเดียวกับชิ้นส่วนอื่น ๆ ที่ต้องการพื้นผิวสูง (พื้นผิวกระจก) ชิ้นส่วนประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเช่นเปลือกโทรศัพท์มือถือ การออกแบบผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ควรพิจารณาถึงวัสดุพลาสติกที่มีความลื่นไหลการออกแบบความหนาและเทคโนโลยีแม่พิมพ์ที่ดี

 E. ชิ้นส่วนพลาสติกกันน้ำ

ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องใช้ไฟฟ้าจำนวนมากต้องการการกันน้ำเช่นแว่นตากันน้ำ / นาฬิกา / อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับทหารผลิตภัณฑ์กลางแจ้งและเครื่องมือที่มีน้ำชื้น

วิธีการหลักในการป้องกันการรั่วซึมคือซีลที่เข้ารหัสที่พื้นผิวด้านนอกของผลิตภัณฑ์เช่นกุญแจที่ปิดอยู่แม่แรงปิดร่องปิดผนึกการเชื่อมด้วยคลื่นเสียงเป็นต้น

 F.IMD / IML (ในการตกแต่งแม่พิมพ์ในแม่พิมพ์ฉลาก)

กระบวนการนี้คือการวางฟิล์ม PET ลงในช่องแม่พิมพ์ฉีดและรวมชิ้นส่วนฉีดเข้ากับเทคโนโลยีการแปรรูปทั้งหมดซึ่งจะยึดติดกับชิ้นส่วนพลาสติกอย่างแน่นหนา

คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ IMD / IML: ความคมชัดสูงสามมิติไม่เคยจางหาย ความโปร่งใสของเลนส์หน้าต่างสูงถึง 92% พื้นผิวที่ทนต่อการสึกหรอและรอยขีดข่วนเพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนาน การลอยตัวของผลิตภัณฑ์หลักในระหว่างการฉีดขึ้นรูปอายุการใช้งานที่สำคัญสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 1 ล้านครั้ง

(2) คำแนะนำสำหรับการออกแบบชิ้นส่วนพลาสติกที่แม่นยำ

 A. ความหนาของผนังสม่ำเสมอ

ในการฉีดขึ้นรูปพลาสติกจะอยู่ในสถานะของเหลวในช่วงเวลาสั้น ๆ และความสม่ำเสมอของความหนาของผนังของชิ้นส่วนมีผลอย่างมากต่อความเร็วในการไหลและทิศทางของพลาสติก ความหนาของชิ้นส่วนเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากซึ่งจะนำมาซึ่งข้อบกพร่องด้านคุณภาพเช่นการเติมความไม่พอใจการเสียรูปการหดตัวรอยเชื่อมรอยความเค้นหนาและบางเป็นต้นดังนั้นความหนาของผนังของชิ้นส่วนพลาสติกที่แม่นยำควรมีความสม่ำเสมอเท่ากัน เป็นไปได้ในการออกแบบ การเปลี่ยนแปลงความหนาไม่ควรใหญ่เกินไปและควรทำการเปลี่ยนความชันหรือส่วนโค้งในการเปลี่ยนแปลง

B. ให้ความสำคัญกับการประสานงานระหว่างชิ้นส่วนและกำหนดขนาดความแม่นยำที่เหมาะสม

เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถใช้แทนกันได้ระหว่างชิ้นส่วนเรามักจะกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความถูกต้องของชิ้นส่วนแต่ละชิ้น แต่สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกจะมีความยืดหยุ่นและยืดหยุ่นได้ระดับหนึ่ง บางครั้งตราบเท่าที่การออกแบบโครงสร้างมีความสมเหตุสมผลความเบี่ยงเบนสามารถแก้ไขได้โดยปฏิสัมพันธ์ระหว่างชิ้นส่วนดังนั้นมาตรฐานความถูกต้องสามารถผ่อนคลายได้อย่างเหมาะสมเพื่อลดปัญหาในการผลิต ระดับ.

ค. การเลือกวัสดุ

มีวัสดุพลาสติกหลายชนิดและประสิทธิภาพแตกต่างกันไปมาก

สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกที่แม่นยำจะเลือกวัสดุที่มีการหดตัว / การเสียรูปขนาดเล็ก / ความคงตัวของมิติที่ดี / การทนต่อสภาพอากาศที่ดีตามความต้องการในการใช้งาน

(a) ABS / PC ที่มีการหดตัวต่ำใช้แทน PP ที่มีการหดตัวสูงและ PVC / HDPE / LDPE ที่มีการหดตัวต่ำ ABS + GF ใช้แทน ABS PC + GF กับ PC

(b) เลือก PA66 + GF หรือ PA6 + GF แทน POM หรือ PA66 และ PA6

 D. พิจารณาขั้นตอนการปั้นอย่างละเอียด

(a) สำหรับชิ้นส่วนเปลือกกล่องหรือแผ่นดิสก์ที่มีความหนาธรรมดาควรออกแบบส่วนโค้งไมโครสตริปบนพื้นผิวและเสริมความแข็งแรงภายในเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูป

(b) สำหรับชิ้นส่วนที่บางเฉียบความหนาของชิ้นส่วนควรสม่ำเสมอและชิ้นส่วนด้านในไม่ควรมีซี่โครงเสริมลึกหรือโครงสร้างที่ซับซ้อน ขอแนะนำให้ใช้เครื่องฉีดพลาสติกความเร็วสูง

(c) หัวฉีดร้อนหรือแม่พิมพ์วิ่งร้อนใช้สำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่เพื่อยืดเวลาในการบรรจุและลดความเครียดในการขึ้นรูปและการเสียรูป

(d) สำหรับชิ้นส่วนสององค์ประกอบที่ทำจากวัสดุสองชนิดจะใช้การฉีดสีสองครั้งแทนการฉีดกาว

(จ) แนะนำให้ใช้การฉีดขึ้นรูปแนวตั้งสำหรับชิ้นส่วนที่มีเม็ดมีดโลหะขนาดเล็ก

 E. มีช่องว่างสำหรับการปรับปรุง

ในการออกแบบชิ้นส่วนพลาสติกที่แม่นยำจำเป็นต้องประเมินความเบี่ยงเบนที่เป็นไปได้ในการผลิตในอนาคต

(3) การตรวจสอบการออกแบบ

แม่พิมพ์ฉีดมีต้นทุนสูงใช้เวลานานและค่าใช้จ่ายในการปรับเปลี่ยนสูงดังนั้นหลังจากเสร็จสิ้นขั้นพื้นฐานของการออกแบบชิ้นส่วนจำเป็นต้องสร้างตัวอย่างทางกายภาพเพื่อตรวจสอบการออกแบบเพื่อกำหนดความสมเหตุสมผลของพารามิเตอร์การออกแบบผลิตภัณฑ์ค้นหาปัญหาและปรับปรุง ล่วงหน้า.

การออกแบบการตรวจพิสูจน์ทางกายภาพส่วนใหญ่ทำได้โดยการสร้างแบบจำลองต้นแบบ การสร้างต้นแบบมีสองประเภท: การประมวลผลด้วย CNC และการพิมพ์ 3 มิติ

การใช้การตรวจพิสูจน์ทางกายภาพของต้นแบบต้องให้ความสำคัญกับประเด็นต่อไปนี้:

 โดยทั่วไปต้นทุนการผลิตต้นแบบของ A.CNC จะสูงกว่าการพิมพ์สามมิติ

สำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ค่าใช้จ่ายในการประมวลผล CNC ค่อนข้างต่ำ สำหรับวัสดุและคุณสมบัติทางกลหรือข้อกำหนดในการรักษาพื้นผิวและการประกอบขอแนะนำให้ใช้การประมวลผล CNC เพื่อให้ได้ความแข็งแรงเชิงกลที่ดี

สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กและความแข็งแรงต่ำจะใช้การพิมพ์ 3 มิติ การพิมพ์ 3 มิติทำได้รวดเร็วและถูกกว่ามากสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก

 B. ต้นแบบโดยทั่วไปสามารถตรวจสอบการจับคู่การประกอบระหว่างชิ้นส่วนตรวจสอบข้อผิดพลาดในการออกแบบและการละเว้นและอำนวยความสะดวกในการปรับปรุงการออกแบบ อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปแล้วต้นแบบไม่สามารถสะท้อนถึงความต้องการทางเทคโนโลยีของการขึ้นรูปแม่พิมพ์เช่นการขึ้นรูปมุมร่าง / การหดตัว / การเปลี่ยนรูป / เส้นฟิวชั่นเป็นต้น

2. การขึ้นรูปชิ้นส่วนพลาสติกที่แม่นยำ

 (1) การออกแบบแม่พิมพ์พลาสติก (การออกแบบแม่พิมพ์)

แม่พิมพ์คุณภาพสูงเป็นหัวใจสำคัญในการผลิตชิ้นส่วนที่แม่นยำ ต้องปฏิบัติตามประเด็นต่อไปนี้

A. เลือกค่าสัมประสิทธิ์การหดตัวของวัสดุพลาสติกอย่างแม่นยำ ตำแหน่งที่เหมาะสมของชิ้นส่วนในแม่พิมพ์

B. วัสดุหลักของแม่พิมพ์ต้องเลือกเป็นวัสดุเหล็กที่มีความเสถียรดี / ทนต่อการสึกหรอ / ทนต่อการกัดกร่อน

C. ระบบป้อนแม่พิมพ์ใช้ Tsui ร้อนหรือนักวิ่งร้อนเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้ชิ้นส่วนของแต่ละส่วนมีความสม่ำเสมอของอุณหภูมิลดการเสียรูป

D. แม่พิมพ์ต้องมีระบบระบายความร้อนที่ดีเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนต่างๆจะได้รับความเย็นอย่างเท่าเทียมกันในเวลาอันสั้น

แม่พิมพ์ E. ต้องมีตัวล็อคด้านข้างและอุปกรณ์กำหนดตำแหน่งอื่น ๆ

F. ตั้งตำแหน่งการดีดของกลไกอีเจ็คเตอร์อย่างสมเหตุสมผลเพื่อให้แรงขับของชิ้นส่วนสม่ำเสมอและไม่ผิดรูป

เครื่องมือสำคัญในการออกแบบและวิเคราะห์แม่พิมพ์ (moldfow): การใช้ซอฟต์แวร์จำลองการฉีดขึ้นรูปเพื่อเลียนแบบผลของกระบวนการฉีดขึ้นรูปภายใต้พารามิเตอร์การตั้งค่าที่แตกต่างกันค้นหาข้อบกพร่องในการออกแบบผลิตภัณฑ์และการออกแบบแม่พิมพ์ล่วงหน้าปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพและหลีกเลี่ยง ข้อผิดพลาดที่สำคัญในการผลิตแม่พิมพ์ในระดับสูงสุดซึ่งสามารถรับประกันคุณภาพของแม่พิมพ์ได้อย่างมากและลดต้นทุนในภายหลัง

(2) ตรวจสอบแม่พิมพ์

ต้นทุนของแม่พิมพ์ธรรมดาต่ำกว่าแม่พิมพ์ที่ใช้ในการผลิตมาก สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกฉีดที่แม่นยำจำเป็นต้องสร้างแม่พิมพ์อย่างง่ายเพื่อตรวจสอบการออกแบบของแม่พิมพ์ก่อนที่จะทำแม่พิมพ์การผลิตอย่างเป็นทางการเพื่อให้ได้พารามิเตอร์เพื่อปรับปรุงการออกแบบของแม่พิมพ์และให้แน่ใจว่าการผลิตแม่พิมพ์จะประสบความสำเร็จ

(3) การแปรรูปแม่พิมพ์

แม่พิมพ์ที่มีคุณภาพสูงต้องได้รับการกลึงด้วยเครื่องจักรที่มีความแม่นยำสูงดังต่อไปนี้

A. เครื่องมือเครื่อง CNC ที่มีความแม่นยำสูง

B. เครื่องส่องกระจก

C. ตัดลวดช้า

D. สภาพแวดล้อมการทำงานที่อุณหภูมิคงที่

E. อุปกรณ์ทดสอบที่จำเป็น

นอกจากนี้การแปรรูปแม่พิมพ์ต้องเป็นไปตามกระบวนการที่เข้มงวดและต้องอาศัยพนักงานที่มีคุณภาพสูงในการดำเนินการ

(4) การเลือกเครื่องฉีดพลาสติก

อุปกรณ์ฉีดขึ้นรูปชิ้นส่วนพลาสติกที่มีความแม่นยำสูง

A. ควรใช้เครื่องฉีดพลาสติกที่มีความแม่นยำอายุการใช้งานไม่เกิน 5 ปี

สภาพแวดล้อมของโรงงานสะอาดและเป็นระเบียบเรียบร้อย

C. สำหรับชิ้นส่วนบางเฉียบต้องมีเครื่องฉีดขึ้นรูปความเร็วสูง

D. สองสีหรือชิ้นส่วนกันน้ำต้องมีเครื่องฉีดพลาสติกสองสี

F. ระบบประกันคุณภาพเสียง

(5) บรรจุชิ้นส่วนพลาสติกที่แม่นยำ

บรรจุภัณฑ์ที่ดีเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันรอยขีดข่วนการเสียรูปฝุ่นในการขนส่งการจัดเก็บชิ้นส่วนพลาสติกที่แม่นยำ

A. ชิ้นส่วนที่มีความมันวาวสูงต้องติดฟิล์มกันรอย

B. ชิ้นส่วนที่มีผนังบางต้องห่อด้วยกระเป๋าหรือโฟมพิเศษหรือคั่นด้วยมีดกระดาษเพื่อหลีกเลี่ยงแรงกดโดยตรง

C. ชิ้นส่วนที่ต้องขนส่งในระยะทางไกลไม่ควรวางไว้ในกล่องอย่างหลวม ๆ กล่องหลายกล่องควรได้รับการแก้ไขโดยกองและตัวป้องกัน

บริษัท Mestech มีเครื่องจักรและอุปกรณ์สำหรับการผลิตแม่พิมพ์พลาสติกที่แม่นยำและการผลิตแม่พิมพ์ฉีด เราหวังเป็นอย่างยิ่งว่าจะให้บริการทำแม่พิมพ์และผลิตชิ้นส่วนพลาสติกที่แม่นยำ