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注塑零件壁厚研究

作者:由 科學大注塑 發表于 書法日期:2022-02-05

壁厚越大收縮越大嗎

注塑零件的壁厚重要嗎?當然重要!我們希望注塑零件能夠達到預期的力學效能,我們希望注塑零件能夠達到預期的使用壽命,我們希望注塑件的生產週期達到我們的經濟要求……這些都和零件的壁厚存在著直接或者間接的關係。如果在注塑零件設計階段沒有很好地考慮壁厚因素,那麼產品後期將會存在很大的問題。今天,科學君將會根據自己的經驗幫各位梳理梳理注塑零件壁厚的相關問題,歡迎拍磚。

零件壁厚可提高質量和降低成本

設計模本行零件時需要考慮許多因素,包括功能和尺寸要求、公差和裝配、外觀、製造成本、環境影斤遙翟響和售後服務等等。本篇文章主要討論熱塑膠滑性注塑件的可製造性,考慮零件壁厚對週期時間、產品收縮和翹曲以及表面質量的影響。

壁厚增加帶來週期時間的增加

注射成型的塑膠零件必須充分冷卻後才能從模具中頂出,以避免因頂出而造成產品的變形。塑膠零件的壁厚部分由於熱傳遞率更低,因此需要冷卻的時間也更長,需要額外的保壓處理時間。

理論上講,一個注塑零件的冷卻時間與零件最厚位置壁厚的平方成正比。因此,較厚的零件壁厚將延長注塑週期,減少單位時間內生產的零件數量,增加每個零件的成本。

較厚的部分更容易翹曲

在注塑過程中,伴隨著冷卻的進行,注塑零件的收縮是必然會發生的。產品的收縮量和產品的壁厚是直接相關的。也就是說,壁厚越厚的地方,收縮量會越大;壁厚越薄的地方,收縮量越小。而注塑零件的翹曲往往都是兩個位置的不同收縮量造成的。圖1說明了壁厚如何影響產品的收縮量。

注塑零件壁厚研究

圖1 壁厚對收縮的影響例項

薄而均勻的零件能夠提高表面質量

薄截面和厚截面的結合很容易產生競流效應,這是因為熔體沿厚截面部分流動更快。競流效應會在零件表面產生氣穴和熔接痕,造成產品的外觀不良。此外,如果沒有足夠的保壓時間和壓力,較厚的零件部分也容易出現凹痕和空隙。

減少零件厚度

為了縮短週期,提高尺寸穩定性,消除表面缺陷,零件厚度設計的基本經驗法則是儘可能保持零件厚度薄而均勻。加強肋的使用是一種有效的能夠達到需要的剛度和強度,同時避免產品過厚的方法。

除此之外,零件尺寸還應考慮到所用塑膠的材料特性,與零件將要承受的載荷型別和工作條件;還應考慮到最終的裝配要求。下面的圖2提供了我們推薦的設計與應避免的設計的幾個示例,供大家參考。

注塑零件壁厚研究

圖2 好的設計vs不好的設計

以上是注塑零件壁厚的一些基本觀點,