Kasus di Korea
Desain Struktur Ketebalan Dinding Bagian Injeksi Plastik untuk Perusahaan Otomotif Korea
Suku cadang plastik sangat penting untuk mobil, dan strukturnya yang kuat akan berpengaruh pada masa pakai dan keamanan berkendara, sehingga pabrikan Korea Auto membeli suku cadang plastik dengan sangat ketat. Industri otomotif akan menggunakan banyak suku cadang plastik di dalam mobil, perusahaan injeksi lokal Korea tidak dapat menawarkan pasokan yang besar, dan pabrikan mobil ini akan membeli suku cadang plastik di luar negeri, seperti DJmolding dari China.
Bagian plastik sangat penting untuk mobil, jadi bagaimana merancang struktur ketebalan dinding bagian injeksi plastik untuk perusahaan Korean Auto? Sekarang, DJmolding akan menunjukkan kepada Anda desain struktur ketebalan bagian injeksi plastik.
Definisi ketebalan dinding
Ketebalan dinding adalah karakteristik struktural dasar dari bagian plastik. Jika permukaan luar bagian plastik disebut dinding luar, permukaan dalam disebut dinding dalam, maka ada nilai ketebalan antara dinding luar dan dalam. Nilai tersebut disebut ketebalan dinding. Nilai yang dimasukkan saat cangkang diekstraksi pada perangkat lunak selama desain struktural juga dapat dikatakan sebagai ketebalan dinding.
Fungsi ketebalan dinding
Untuk dinding luar produk
Dinding bagian luar seperti kulit bagian luar. Dinding bagian dalam adalah kerangka struktural bagian-bagian. Efek penampilan yang berbeda dapat dicapai dengan perawatan permukaan dinding luar bagian. Dinding bagian dalam hanya menghubungkan struktur (tulang rusuk, batang sekrup, gesper, dll.) Bersama-sama dan memberikan kekuatan tertentu pada bagian-bagiannya. Sementara itu, struktur lain dapat diisi selama proses pencetakan infeksi. Tidak ada persyaratan khusus untuk dinding bagian dalam dan luar (pendinginan, perakitan). Biasanya, itu dibuat menjadi satu kesatuan sehingga bagian dapat memiliki kekuatan yang cukup untuk melindungi bagian dalam dari kerusakan atau campur tangan lingkungan.
Untuk bagian dalam produk
Sebagai bantalan atau braket penghubung, tidak ada persyaratan ketat untuk dinding bagian dalam dan luar, yang dapat membentuk struktur lain (tulang rusuk, batang sekrup, gesper dll) di dinding luar sesuai dengan kondisi sebenarnya. Namun, demi kenyamanan pembuatan (terutama mengacu pada saat cetakan depan dan belakang dipisahkan, untuk menjaga bagian plastik di cetakan belakang, permukaan depan cetakan, yang dinding luarnya harus dirancang sesederhana mungkin. . Jika tidak, menyesuaikan sudut penyusunan cetakan depan dan belakang, bahkan memiliki bidal di cetakan depan atau potongan kecil tertentu di cetakan belakang), dan umumnya mendesain struktur lain di dinding bagian dalam.
Tidak peduli itu adalah bagian cangkang atau bagian dalam, ketebalan dinding sangat penting sebagai permukaan penerima pin ejektor cetakan, memungkinkan bagian dikeluarkan dengan lancar.
Prinsip desain ketebalan dinding:
Dalam mendesain bagian plastik, ketebalan dinding menjadi prioritas yang sangat penting sebagai pondasi bangunan. Struktur lain perlu dibangun di atasnya. Sementara itu, itu juga berdampak pada sifat mekanik, sifat mampu bentuk, penampilan, biaya komponen plastik. Dengan demikian, ketebalan dinding harus didasarkan pada faktor-faktor di atas untuk mendesain.
Disebutkan bahwa ketebalan dinding perlu nilai tertentu. Jika ada nilainya, itu mengacu pada ketebalan dinding yang rata. Jika ada banyak nilai, itu mengacu pada ketebalan dinding yang tidak rata. Perbedaan antara genap atau tidak rata akan diperkenalkan setelahnya. Sekarang, kita akan berbicara tentang prinsip desain ketebalan dinding yang harus diikuti.
1. Berdasarkan prinsip sifat mekanik:
Disebutkan bahwa tidak peduli itu bagian cangkang atau bagian dalam, keduanya membutuhkan tingkat kekuatan tertentu. Terlepas dari faktor lain, gaya pelepasan resistan diperlukan saat mempertimbangkan pembentukan bagian. Mudah berubah bentuk jika bagiannya terlalu tipis. Secara umum, semakin tebal ketebalan dinding, semakin tinggi kekuatan bagiannya (ketebalan dinding meningkat 10%, kekuatan akan meningkat sekitar 33%). Jika ketebalan dinding melebihi kisaran tertentu, menambah ketebalan dinding akan menurunkan kekuatan bagian karena penyusutan dan porositas. Peningkatan ketebalan dinding akan menurunkan kekuatan bagian dan meningkatkan berat, memperpanjang lingkaran cetakan injeksi, biaya, dll. Jelas, meningkatkan kekuatan bagian dengan hanya meningkatkan ketebalan dinding bukanlah program yang optimal. Yang terbaik adalah memanfaatkan fitur geometris untuk meningkatkan kekakuan, seperti tulang rusuk, kurva, permukaan bergelombang, pengaku, dll.
Tidak menutup kemungkinan bahwa karena keterbatasan ruang dan faktor lainnya, kekuatan beberapa bagian terutama diwujudkan oleh ketebalan dinding. Jadi, disarankan untuk menentukan ketebalan dinding yang sesuai dengan meniru simulasi mekanik jika kekuatan merupakan faktor penting. Memang, nilai ketebalan dinding juga harus memenuhi prinsip formalitas berikut.
2. Berdasarkan prinsip mampu bentuk:
Ketebalan dinding sebenarnya adalah ketebalan rongga cetakan antara cetakan depan dan belakang. Ketika resin cair mengisi rongga cetakan dan didinginkan, diperoleh ketebalan dinding.
1) Bagaimana aliran resin cair selama proses injeksi dan pengisian?
Aliran plastik di dalam rongga dapat dianggap sebagai aliran laminar. Menurut teori mekanika fluida, fluida laminar dapat dianggap sebagai lapisan-lapisan cairan yang bersebelahan yang tergelincir di bawah aksi gaya geser.
Selama proses pencetakan injeksi, resin cair bersentuhan dengan dinding pelari (dinding rongga cetakan), membuat lapisan aliran menempel pada dinding pelari (atau dinding rongga cetakan) yang didinginkan terlebih dahulu. Kecepatannya nol, dan ada hambatan gesekan yang dihasilkan dengan lapisan cair yang berdekatan. Teruskan seperti ini, kecepatan lapisan mid-stream adalah yang tertinggi. Bentuk aliran di mana kecepatan laminar berkurang di dekat dinding pelari (atau dinding rongga cetakan) di kedua sisi.
Lapisan tengah adalah lapisan cairan, dan lapisan kulit adalah lapisan yang mengeras. Seiring berjalannya waktu pendinginan, lapisan kutukan akan bertambah. Luas penampang lapisan fluida akan mengecil secara bertahap. Semakin keras pengisiannya, semakin besar gaya injeksi. Memang lebih sulit mendorong lelehan ke dalam rongga cetakan untuk memenuhi injeksi.
Oleh karena itu, ukuran ketebalan dinding memiliki pengaruh besar pada aliran dan pengisian bagian cetakan injeksi selama proses pencetakan injeksi, dan nilainya tidak boleh terlalu kecil.
2) Viskositas lelehan plastik juga berpengaruh besar pada fluiditas
Ketika lelehan berada di bawah aksi eksternal, dan ada gerakan relatif antar lapisan, akan ada gaya gesek internal yang dihasilkan untuk mengganggu gerakan relatif antara lapisan fluida. Gaya gesekan dalam yang dihasilkan oleh fluida disebut viskositas. Mengevaluasi kekuatan viskositas dengan viskositas dinamis (atau koefisien viskositas). Secara numerik rasio tegangan geser terhadap laju geser lelehan.
Viskositas lelehan mencerminkan karakteristik kemudahan aliran lelehan plastik. Ini adalah ukuran resistensi aliran leleh. Semakin tinggi viskositas, semakin besar tahanan fluida, semakin sulit alirannya. Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas lelehan mempengaruhi tidak hanya terkait dengan struktur molekul, tetapi juga terkait dengan suhu, tekanan, laju geser, aditif, dll. (setelah menentukan jenis bahan plastik, suhu, tekanan, laju geser, aditif dan faktor lain selama proses pencetakan injeksi dapat diubah untuk mengubah fluiditas plastik dalam proses pencetakan injeksi. Di masa mendatang, kami akan menulis artikel tentang topik likuiditas tergantung pada situasinya.)
Sedangkan pada aplikasi sebenarnya, Indeks leleh menunjukkan fluiditas bahan plastik dalam pemrosesan. Semakin tinggi nilainya, semakin baik fluiditas material. Sebaliknya, fluiditas material akan lebih buruk.
Oleh karena itu, plastik dengan fluiditas yang baik lebih mudah untuk mengisi rongga cetakan, terutama untuk bagian cetakan injeksi dengan struktur yang kompleks.
Fluiditas plastik yang biasa digunakan secara kasar dapat dibagi menjadi tiga kategori sesuai dengan persyaratan desain cetakan:
①Fluiditas yang baik: PA, PE, PS, PP, CA, poli(4) metil pentilena;
②Fluiditas sedang: resin seri polistiren (seperti ABS, AS), PMMA, POM, PPO;
③Fluiditas buruk: PC, PVC keras, PPO, PSF, PASF, fluoroplastik.
Seperti yang dapat kita lihat dari Gambar di atas, material dengan fluiditas paling buruk, persyaratan ketebalan dinding minimum akan lebih tinggi. Ini telah diperkenalkan dalam teori aliran laminar.
Nilai ketebalan dinding yang disarankan di atas hanyalah angka konservatif. Dalam aplikasi sebenarnya, ukuran bagian termasuk kecil, sedang dan besar, gambar di atas tidak menentukan rentang referensi.
3) Kita dapat menghitung dengan rasio panjang aliran
Rasio panjang aliran plastik mengacu pada rasio panjang (L) terhadap ketebalan dinding (T) aliran lelehan plastik. Itu berarti untuk ketebalan dinding tertentu, semakin tinggi rasio panjang aliran, semakin jauh lelehan plastik mengalir. Atau ketika panjang aliran lelehan plastik tertentu, semakin besar rasio panjang aliran, semakin kecil ketebalan dindingnya. Dengan demikian, rasio panjang aliran plastik secara langsung mempengaruhi jumlah feeding dan distribusi produk plastik. Juga, itu mempengaruhi ketebalan dinding plastik.
Untuk lebih akuratnya, kisaran nilai spesifik ketebalan dinding dapat diperoleh melalui perhitungan rasio panjang aliran. Memang, nilai ini terkait dengan suhu material, suhu cetakan, tingkat pemolesan, dll. Ini hanya nilai kisaran perkiraan, kondisi berbeda berbeda, sulit untuk tepatnya, tetapi dapat digunakan sebagai nilai referensi.
Perhitungan rasio panjang aliran:
L/T (total) = L1/T1 (saluran utama) + L2/T2 (saluran terpisah) + L3/T3 (produk) Rasio panjang aliran yang dihitung harus kurang dari nilai yang diberikan dalam tabel properti fisik, jika tidak, mungkin ada menjadi Fenomena pengisian yang buruk.
Misalnya
Cangkang karet, bahan PC, ketebalan dinding 2, jarak pengisian 200, pelari 100, diameter pelari 5.
Calculation: L/T(total)=100/5+200/2=120
Nilai referensi untuk rasio panjang aliran PC adalah 90, yang jelas lebih tinggi dari nilai referensi. Kecepatan dan tekanan injeksi perlu ditingkatkan karena sulit untuk diinjeksi, atau bahkan memerlukan mesin cetak injeksi kinerja tinggi khusus. Jika mengadopsi dua titik pengumpanan atau mengubah posisi titik pengumpanan, jarak pengisian produk dapat dikurangi menjadi 100, yaitu L/T(total)=100/5+100/2=70. Rasio panjang sekarang kurang dari nilai referensi dan mudah untuk pencetakan injeksi. L/T(total)=100/5+200/3=87 ketika ketebalan dinding diubah menjadi 3, yang memungkinkan pencetakan injeksi normal.
3. Berdasarkan prinsip penampilan:
Kinerja spesifik ketebalan dinding yang mempengaruhi penampilan bagian adalah sebagai berikut:
1) Ketebalan dinding tidak rata: penyusutan permukaan (termasuk cacat penampilan seperti penyusutan, lubang, cetakan tebal dan tipis), deformasi bengkok, dll.
2) Ketebalan dinding yang berlebihan: cacat seperti penyusutan permukaan dan lubang penyusutan internal.
3) Ketebalan dinding terlalu kecil: cacat seperti kekurangan lem, cetakan bidal, bengkok dan deformasi.
penyusutan atau porositas
penyusutan atau porositas biasanya terjadi pada daerah tebal dinding tebal. Mekanismenya: sesuai dengan prinsip pemadatan material, porositas internal dan penyusutan permukaan selama proses pencetakan injeksi disebabkan oleh kontraksi konstan selama proses pendinginan. Ketika penyusutan terkonsentrasi pada posisi beku di belakang, tetapi tidak dapat segera diperbaiki, penyusutan dan porositas lebih mungkin terjadi di dalam.
Prinsip-prinsip perancangan ketebalan dinding di atas diperkenalkan dari empat aspek, yaitu sifat mekanik, sifat mampu bentuk, kenampakan, biaya. Jika menggunakan satu kalimat untuk menggambarkan desain ketebalan dinding, yaitu nilai ketebalan dinding bagian cetakan injeksi harus sekecil mungkin dan seseragam mungkin dengan syarat memenuhi sifat mekanik dan kinerja pemrosesan. Jika tidak, itu harus ditransisikan secara seragam.
DJmolding menawarkan layanan desain dan manufaktur komponen plastik untuk pasar global, jika Anda ingin memulai proyek Anda, silakan hubungi kami sekarang.
