ブログ について 壁 の 厚さ を 最適化 する こと は,注射 鋳造 の 効率 を 向上 さ せる

壁の厚さが不均等で 使えなくなって 欠陥に傷ついたり 完全に捨てられたりした 美しいプラスチック製の 蓋を想像してみてくださいこのシナリオは 物質や時間の無駄以上のもの材料の質を決定する重要な要素です 材料の質を決定する重要な要素です 材料の質を決定する重要な要素です,この記事では,性能と経済性をバランスさせるパーツを作成するために注射鋳造における壁厚さの設計のためのベストプラクティスを検討します.

インジェクション鋳造は,大量生産されたプラスチック部品の最も広く使用される製造プロセスの一つです.この 方法 に よっ て,溶か れ た プラスチック を 模具 の 穴 に 注入 し,冷却 し て 固化 し て 望む 形 に なる通常,注射鋳造部品は,外面と壁,肋骨,ガセットなどの支柱要素で構成された殻のような構造を有します.壁は部品の基本形状を形成します.厚さが強さに直接影響する硬さ,外観,生産コスト

一般的に,注射型部品の壁厚さは 1 mm から 5 mm の範囲にあります.最適厚さは固定値ではなく,プラスチック材料の種類を含む複数の要因に依存します壁 の 厚さ は,可能な限り 安定 し て おり,大きな 変化 を 避ける べき です.完璧な均一性は 必須ではありません設計者は,通常,出力角を組み込む - 部品の底から上までわずかな角を収縮する. 最低0.5度の出力角は, חלקの滑らかな噴出を促進し,損傷を防ぐ.

製品開発中に 壁厚さの考慮は 3つの重要な分野に影響を与えます

• 材料コスト削減壁 の 厚さ を 最適化 する こと に よっ て,プラスチック の 消費 が 減り,部品 の 重さ や 材料 の 費用 が 減る.通常,より 薄い 壁 は 性能 を 損なっ て も 厚い 壁 の 代わり に 置か れ ます.
• パーツの品質向上壁の厚さが不適切である場合,水槽の痕跡,歪み,ショートショットなどの欠陥が生じます.これらの欠陥は拒絶率を増加させ,最終的に部品総コストを上昇させます.適正な厚さ設計は,寸法精度と表面品質を保証する.
• 生産効率:厚い壁には,薄い壁よりも長い冷却期間が必要である.適切な冷却は,部品の最終形状と寸法安定性を決定するため,注射鋳造には不可欠であることが証明される.したがって,壁の厚さは冷却速度と全体的なサイクル時間に影響します優化された厚さは冷却期間を短縮し,生産量を増加させます.

均一性はすべての壁に同一の厚さを強制するものではありません.適度な変動は受け入れられます.通常,1つの壁の厚さは隣接する壁の40%から60%を下回るべきではありません.突発的な変化が 歪みなどの欠陥を引き起こしますさらに,肋骨と支柱壁は,必ずしも主要な壁厚さに一致するわけではありません.これらは特定の要求に応じて設計することができます.

現代の注射鋳造部品設計では,通常,CAD (コンピュータアイド・デザイン) ソフトウェアを使用して,DFM (デザイン・フォー・マニュファクチャリング) 原則に従います.ほとんどのCADパッケージには,注射鋳造設計のための特殊機能が備わっている頑丈なツールキットが含まれますこれらのツールは,壁厚さの変更と設計角度アプリケーションを簡素化します. DFM原則は,生産問題を最小限に抑えるために設計段階中に製造制約を組み込むことを強調します.

下の表は,よく使用される注射鋳造材料の提案された壁厚さ範囲 (インチとミリメートルの両方) をリストしています.これらの値は一般的ガイドラインとして使用されます.実際のアプリケーションは,特定の状況に基づいて調整する必要があります..

壁の最小厚さは,特定のプラスチックタイプに対して推奨される最小の寸法を指します.この測定値を指定する際には,設計者は,予想される負荷条件を含むいくつかの要因を評価しなければならない.装飾部品は,ボタンのような機能的な部品と比較して異なるストレスのレベルを経験します.通常,設計者は材料の最小厚さの推奨から始まります.その後,事前に定義された負荷シナリオを使用して有限要素分析 (FEA) を実行します.FEA の 結果 は 厚さ が 十分 で ある か は 明らか です.壁 が 薄すぎる よう に 見え て いる 場合,設計 者 は 厚さ を 調整 し,または 代替 材料 を 選択 し ます.1mmは最も薄い実用的な壁厚さを表します壁は薄くできますが

最大壁厚さは,特定のプラスチックに対して推奨される上限を表します.この寸法を決定する際には,いくつかの考慮事項が適用されます.壁が太すぎると 部品に欠陥が生じることが多いので 建議されませんしかし,特定の用途では,高い負荷要求,熱隔離の必要性,または単に耐久性と重さを向上させるため,より厚い壁を必要とします.形容性の高いプラスチックには 上限があり その上では ショートショットのような問題があります壁の最大厚さは通常,5mmに制限されるべきである.最小厚さと同様に,最大値は材料の特性に依存する.

• 材料の選択:異なるプラスチックには 流出特性,強度特性,熱性能が 異なっており,これらはすべて 最適な壁厚さに 影響します高流量材料は薄い穴を埋めることができ,強固な材料は低厚さでより大きな負荷に耐えることができます..
• 部品の幾何学部品 の サイズ や 複雑さ は 壁 の 厚さ に 関する 決定 に 影響 し ます.大きく か 複雑 な 部品 は,十分な 強さ や 硬さ を 確保 する ため に より 厚い 壁 を 必要 と する こと が よく あり ます.
• 機能要件:部品の意図された使用 - 負荷承受能力,衝撃耐性,高温耐久性など - は,厚さ設計に影響を与える.高ストレスの部品は通常,より厚い壁を必要とします.
• 表面質:壁 の 厚さ は 表面 の 仕上げ に 影響 し ます.過度に 薄い 壁 は 沈み の 痕跡 や 流出 線 を 引き起こす こと が でき ます.過度に 厚い 壁 は 歪み や 不均等 な 冷却 の 危険 が あり ます.適正な厚さ選択は,表面の質を保ちます.
• 模具設計模具の配置,特にゲートと冷却システムの設計は,壁厚さの決定に影響を与えます.よく設計された模具は,均一な空洞の充填と効率的な部品冷却を保証します.

• 可能な限り,歪みや沈み跡を防ぐために,壁の厚さを均等に保つ
• 壁の厚さを増やすのではなく,肋骨を組み込み,強度/硬さを増やす
• 堅さ や 硬さ を 強化 する ため,角 に ガッセット を 用いる
• 容易な部品エジェクションのために垂直壁にドラフトの角度を適用
• 厚さの適度を検証するための有限元素分析 (FEA) を実施する
• 専門家 の 設計 勧告 に つい て,注射 鋳造 の 専門 者 に 相談 する

注射型部品 の 最適 の 壁 厚さ を 選ぶ と,コスト,強度,サイクル 時間,その他 の 要因 を 均衡 に 合わせる こと が 必要 です.この均衡 を 達成 する ため に は 専門 的 な 知識 と 実用 的 な 経験 が 必要 です材料の性質,部品の幾何学,機能的必要性,表面質,模具設計を注意深く考慮することで,製造者は高品質の費用対効果の高い部品経験豊富な注射鋳造業者と提携することで,設計を向上させ,生産タイムラインを加速させる価値あるDFMフィードバックが得られます.