한국 사례
한국 자동차 회사를 위한 플라스틱 사출 부품의 벽 두께 구조 설계
플라스틱 부품은 자동차에 매우 수입품이며 구조적으로 튼튼하여 수명과 안전 운전에 영향을 미치므로 한국 자동차 제조업체는 플라스틱 부품을 매우 엄격하게 구매합니다. 자동차 산업은 자동차에 많은 플라스틱 부품을 사용할 것이고 한국 현지 사출 회사는 대량 공급을 제공할 수 없으며 이러한 자동차 제조업체는 중국의 DJmolding과 마찬가지로 플라스틱 부품을 해외에서 구매할 것입니다.
플라스틱 부품은 자동차에 매우 중요합니다. 그렇다면 한국 자동차 회사에서는 플라스틱 사출 부품의 벽 두께 구조를 어떻게 설계해야 할까요? 이제 DJmolding은 플라스틱 사출 부품의 두께 구조 설계를 보여줍니다.
벽 두께의 정의
벽 두께는 플라스틱 부품의 기본적인 구조적 특성입니다. 플라스틱 부품의 외부 표면을 외부 벽이라고 하고 내부 표면을 내부 벽이라고 하면 외부 벽과 내부 벽 사이에 두께 값이 있습니다. 이 값을 벽 두께라고 합니다. 구조 설계 중 소프트웨어에서 쉘을 추출할 때 입력되는 값도 벽 두께라고 할 수 있습니다.
벽 두께의 기능
제품 외벽용
부품의 외벽은 부품의 외피와 같습니다. 내부 벽은 부품의 구조적 뼈대입니다. 부품 외벽의 표면 처리를 통해 다양한 외관 효과를 얻을 수 있습니다. 내벽은 구조(리브, 나사 막대, 버클 등)를 함께 연결하고 부품에 일정한 강도를 부여합니다. 그 동안 감염 성형 과정에서 다른 구조가 채워질 수 있습니다. 내부 및 외부 벽(냉각, 조립)에 대한 특정 요구 사항은 없습니다. 일반적으로 내부 부품이 환경에 의해 손상되거나 간섭되지 않도록 부품이 충분한 강도를 가질 수 있도록 전체로 만듭니다.
제품 내부 부품용
베어링 또는 연결 브래킷으로 내벽과 외벽에 대한 엄격한 요구 사항이 없으며 실제 조건에 따라 외벽에 다른 구조(리브, 나사 막대, 버클 등)를 설정할 수 있습니다. 다만, 제작의 편의를 위하여(주로 앞금형과 뒷금형을 분리한 경우를 말하며, 플라스틱 부품을 후방금형에 보관하기 위하여 금형의 전면은 가능한 한 단순하게 외벽을 설계하여야 함) 그렇지 않은 경우 전면 및 후면 금형의 구배 각도를 조정하고 전면 금형에 골무가 있거나 후면 금형에 약간의 언더컷이 있어도 일반적으로 내벽에 다른 구조를 설계합니다.
쉘 부품이든 내부 부품이든 벽 두께는 금형의 이젝터 핀의 수용면으로 부품이 원활하게 이형되도록 하는 데 필수적입니다.
벽 두께의 설계 원칙:
플라스틱 부품의 설계에 있어 벽두께는 건물의 기초로서 필수적인 요소입니다. 그 위에 다른 구조물을 세워야 합니다. 그 동안 플라스틱 부품의 기계적 특성, 성형성, 외관, 비용에도 영향을 미칩니다. 따라서 벽 두께는 위의 요소를 기반으로 설계해야 합니다.
벽 두께는 특정 값이어야 한다고 언급했습니다. 값이 있으면 균일한 벽 두께를 나타냅니다. 값이 많으면 불균일한 벽 두께를 나타냅니다. 짝수와 고르지 않은 것의 차이는 나중에 소개될 것입니다. 이제 벽 두께 설계의 원칙을 따라야 합니다.
1. 기계적 특성의 원리에 기초하여:
쉘 부품이든 내부 부품이든 어느 정도의 강도가 필요하다고 언급했습니다. 다른 요인과는 별개로, 부품의 형성을 고려할 때 레지스트 해제력이 필요합니다. 부품이 너무 얇으면 변형되기 쉽습니다. 일반적으로 벽 두께가 두꺼울수록 부품 강도가 높아집니다(벽 두께가 10% 증가하면 강도는 약 33% 증가함). 벽 두께가 일정 범위를 초과하면 벽 두께까지 합산하면 수축 및 기공으로 인해 부품의 강도가 낮아집니다. 벽 두께의 증가는 부품의 강도를 낮추고 무게를 증가시키고 사출 성형 범위를 확장하며 비용 등을 증가시킵니다. 단순히 벽 두께를 증가시키는 것으로 부품의 강도를 높이는 것은 최적의 프로그램이 아닙니다. 리브, 곡선, 주름진 표면, 스티프너 등과 같은 강성을 높이기 위해 기하학적 특징을 활용하는 것이 가장 좋습니다.
공간 및 기타 요인의 제한으로 인해 일부 부품의 강도는 주로 벽 두께에 의해 실현된다는 점을 배제하지 않습니다. 따라서 강도가 중요한 요소라면 기계적 시뮬레이션을 모방하여 적절한 벽 두께를 결정하는 것이 좋습니다. 실제로 벽 두께에 대한 값은 다음 형식 원칙도 준수해야 합니다.
2. 성형성 원칙에 따라:
실제 벽 두께는 전면 및 후면 금형 사이의 금형 캐비티 두께입니다. 용융된 수지가 금형 캐비티를 채우고 냉각되면 벽 두께가 얻어집니다.
1) 주입 및 충진 과정에서 용융된 수지의 흐름은 어떻게 됩니까?
캐비티 내부의 플라스틱 흐름은 층류로 간주할 수 있습니다. 유체 역학 이론에 따르면, 층류 유체는 전단력의 작용 하에 미끄러지는 서로 옆에 있는 액체 층으로 간주될 수 있습니다.
사출 성형 공정 중에 용융된 수지는 러너 벽(주형 캐비티 벽)과 접촉하여 스트림 레이어가 먼저 냉각된 러너 벽(또는 주형 캐비티 벽)에 부착됩니다. 속도는 XNUMX이고 인접한 액체층과 마찰 저항이 발생합니다. 이대로 넘어가면 중류층의 속도가 가장 높다. 양쪽의 러너 벽(또는 금형 캐비티 벽) 근처에서 층류 속도가 감소하는 유동 형태입니다.
중간층은 유체층이고 표피층은 응고층입니다. 냉각 시간이 지날수록 저주의 층이 증가합니다. 유체층의 단면적은 점차 작아집니다. 충전이 단단할수록 주입력이 커집니다. 실제로 사출을 수행하기 위해 용융물을 금형 캐비티로 밀어 넣는 것이 더 어렵습니다.
따라서 벽 두께의 크기는 사출 성형 공정 중 사출 성형 부품의 유동 및 충진에 큰 영향을 미치며 그 값은 너무 작을 수 없습니다.
2) 플라스틱 용융물의 점도도 유동성에 큰 영향을 미칩니다.
용융물이 외부 작용을 받고 층 사이에 상대적인 움직임이 있을 때 유체 층 사이의 상대적인 움직임을 방해하기 위해 내부 마찰력이 생성됩니다. 유체에 의해 발생하는 내부 마찰력을 점도라고 합니다. 동적 점도(또는 점도 계수)로 점도 강도를 평가합니다. 용융물의 전단 속도에 대한 전단 응력의 비율입니다.
용융물의 점도는 플라스틱 용융물이 쉽게 흐르는 특성을 반영합니다. 이는 용융 유동 저항의 척도입니다. 점도가 높을수록 유체 저항이 커지고 흐름이 어려워집니다. 용융점도에 영향을 주는 요인은 분자구조뿐만 아니라 온도, 압력, 전단속도, 첨가제 등과도 관련이 있다. 및 사출성형 공정 중 기타 요인이 변경되어 사출성형 공정에서 플라스틱의 유동성을 변화시킬 수 있으며, 향후 상황에 따라 유동성을 주제로 글을 작성하도록 하겠습니다.)
실제 적용에서 용융 지수는 가공 중인 플라스틱 재료의 유동성을 나타냅니다. 값이 높을수록 재료의 유동성이 좋아집니다. 반대로 재료의 유동성은 나빠질 것입니다.
따라서 유동성이 좋은 플라스틱은 특히 복잡한 구조의 사출 성형 부품의 경우 금형 캐비티를 채우기가 더 쉽습니다.
일반적으로 사용되는 플라스틱의 유동성은 금형 설계 요구 사항에 따라 크게 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
①좋은 유동성: PA, PE, PS, PP, CA, 폴리(4) 메틸 펜틸렌;
②중간 유동성: 폴리스티렌 계열 수지(ABS, AS 등), PMMA, POM, PPO;
③나쁜 유동성: PC, 경질 PVC, PPO, PSF, PASF, 불소수지.
위의 그림에서 볼 수 있듯이 유동성이 가장 낮은 재료는 최소 벽 두께에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 이것은 층류 이론에서 소개되었습니다.
위의 권장 벽 두께 값은 단지 보수적인 수치입니다. 실제 응용 프로그램에서 부품의 크기에는 소형, 중형 및 대형이 포함되며 위 그림은 참조 범위를 지정하지 않습니다.
3) 흐름 길이 비율로 계산할 수 있습니다.
플라스틱의 유동 길이 비율은 플라스틱 용융 유동의 벽 두께(T)에 대한 길이(L)의 비율을 나타냅니다. 이는 주어진 벽 두께에 대해 유동 길이 비율이 높을수록 플라스틱 용융물이 더 멀리 흐른다는 것을 의미합니다. 또는 플라스틱 용융 흐름의 길이가 확실한 경우 흐름 길이 비율이 클수록 벽 두께가 작아질 수 있습니다. 따라서 플라스틱의 유동 길이 비율은 플라스틱 제품의 공급 및 분포 횟수에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한 플라스틱의 벽 두께에도 영향을 미칩니다.
보다 정확하게는 벽 두께의 특정 값 범위는 유동 길이 비율 계산을 통해 얻을 수 있습니다. 실제로 이 값은 재료 온도, 금형 온도, 연마도 등과 관련이 있어 대략적인 범위 값일 뿐, 조건에 따라 다르기 때문에 정확하기는 어렵지만 참고 값으로 사용할 수 있다.
흐름 길이 비율 계산:
L/T(합계) = L1/T1(메인 채널) + L2/T2(분할 채널) + L3/T3(제품) 계산된 흐름 길이 비율은 물리적 특성 표에 주어진 값보다 작아야 합니다. 빈약한 충전의 현상.
예를 들어
고무 쉘, PC 재질, 벽 두께는 2, 충전 거리는 200, 러너는 100, 러너 직경은 5입니다.
Calculation: L/T(total)=100/5+200/2=120
PC의 흐름 길이 비율에 대한 기준값은 90으로 기준값보다 분명히 높습니다. 사출이 어렵거나 특정 고성능 사출기가 필요하기 때문에 사출 속도와 압력을 높여야 합니다. 두 개의 공급 지점을 채택하거나 공급 지점 위치를 변경하면 제품의 충전 거리를 100으로 줄일 수 있습니다. 즉, L/T(total)=100/5+100/2=70입니다. 이제 길이 비율이 기준 값보다 작아 사출 성형이 용이합니다. L/T(total)=100/5+200/3=87 벽 두께를 3으로 변경하면 정상적인 사출 성형이 가능합니다.
3. 외관 원칙에 따라:
부품의 외관에 영향을 미치는 벽 두께의 특정 성능은 다음과 같습니다.
1) 균일하지 않은 벽 두께: 표면 수축(수축, 피트, 두껍고 얇은 인쇄물과 같은 외관 결함 포함), 뒤틀림 변형 등
2) 과도한 벽 두께: 표면 수축 및 내부 수축 구멍과 같은 결함.
3) 벽 두께가 너무 작음: 접착제 부족, 골무 인쇄, 뒤틀림 및 변형과 같은 결함.
수축 또는 다공성
수축 또는 다공성은 일반적으로 두꺼운 벽 두께 영역에서 발생합니다. 메커니즘: 재료 응고 원리에 따라 사출 성형 공정 중 내부 다공성 및 표면 수축은 냉각 공정 중 지속적인 수축으로 인해 발생합니다. 수축이 뒤에 있는 동결된 위치에 집중되어 있지만 즉시 보충할 수 없는 경우 내부에 수축과 기공이 발생하기 쉽습니다.
상기 벽두께의 설계원리는 기계적 물성, 성형성, 외관, 비용의 XNUMX가지 측면에서 소개하였다. 벽두께의 설계를 한 문장으로 표현한다면, 사출성형품의 벽두께 값은 기계적 성질과 가공성능을 만족하는 조건에서 가능한 한 작고 균일해야 한다. 그렇지 않은 경우 균일하게 전환되어야 합니다.
DJmolding은 글로벌 시장을 위한 플라스틱 부품의 설계 및 제조 서비스를 제공합니다. 프로젝트를 시작하려면 지금 바로 문의하십시오.
