In questo articolo, vi guideremo per capire le considerazioni di design industriale e di fabbricazione di varie opzioni materiali e forniamo i suggerimenti materiali per gli scopi differenti di progettazione, compreso vetro ed i materiali di riempimento della fibra per le più forti parti ed i materiali del poliuretano e del silicone per le parti flessibili.
Come rafforzarsi le parti: tipi di imballaggio comuni
fibra di vetro
Il modo più comune migliorare le proprietà meccaniche delle materie plastiche è di aggiungere la fibra di vetro. La fibra di vetro migliora le proprietà strutturali, quali forza e rigidezza e riduce il restringimento delle parti. Sono relativamente economiche e possono aggiungersi alla maggior parte della plastica. Il vetro ha riempito le resine può avere colori differenti.
In termini di svantaggi, la fibra di vetro può rendere le parti fragili e ridurre la forza d'impatto. La fibra di vetro inoltre ridurrà il tempo di impiego della muffa ed indosserà il barilotto e l'ugello della macchina di formatura. Il vetro ha riempito la resina inoltre aumenta la viscosità del materiale, rendente la muffa più difficile riempire.
fibra del carbonio
Il riempitore della fibra del carbonio può migliorare le proprietà meccaniche delle materie plastiche. Il carbonio ha riempito le parti di plastica ha simili proprietà meccaniche a vetro ha riempito di plastica, ma renderà le parti più forti e più leggere. La fibra del carbonio ha conducibilità, in modo dal carbonio ha riempito le parti ha migliore prestazione della protezione elettromagnetica. La fibra del carbonio può anche migliorare le proprietà strutturali, quali forza e rigidezza e riduce il restringimento delle parti più della fibra di vetro.
Lo svantaggio principale delle parti riempite carbonio è che sono costosi. Come fibra di vetro, la fibra del carbonio renderà le parti fragili e ridurrà la forza d'impatto; Riduca il tempo di impiego della muffa e causi l'usura del barilotto e dell'ugello della macchina di formatura. La fibra del carbonio inoltre aumenta la viscosità del materiale, rendente la muffa più difficile riempire. Ricordi che per carbonio i materiali aggregazione, il colore della parte è limitato per annerire. Alcune resine inoltre richiedono le temperature molto alte della muffa, che possono richiedere l'attrezzatura ausiliaria costosa.
Muore la progettazione di fibra ha riempito le parti
Quando la fibra del carbonio o della fibra di vetro è composta con la resina, il modulo elastico e la resistenza alla trazione della plastica saranno migliorati significativamente, in modo dalle parti di plastica ritengono duro. Ciò significa che se un onere gravoso si applica alla parte di plastica, la parte di plastica non deformerà facilmente.
Tuttavia, la forza d'impatto diminuirà e la plastica riterrà fragile. La fluidità è bassa e la contrazione nella direzione di scorrimento è più piccola di quella perpendicolare alla direzione di scorrimento.
Nella progettazione di muffa, è difficile da determinare il tasso del restringimento secondo la direzione di scorrimento plastico del portone. Il software di cad permette soltanto che l'utente fissi il restringimento nella X, in y e nelle direzioni di Z. Ciò significa che se la dimensione della parte è grande e la tolleranza è stretta, alcune dimensioni possono essere da tolleranza.
La soluzione è di assicurarsi che la sicurezza dell'acciaio dello stampo lasciando più muoia l'acciaio di quanto stato necessario. Dopo la misurazione della parte, è facile da rimuovere l'acciaio dello stampo dallo stampo da CNC o da EDM, ma è difficile da aggiungere l'acciaio allo stampo. Per fare questo, dovete saldare la muffa e poi rimuovere l'acciaio, facendo uso di CNC o di EDM. Inoltre, la saldatura condurrà per modellare la deformazione, che non è molto buona per vita della muffa o qualità della parte.
Per ulteriore modifica della muffa, se la dimensione di plastica della parte è da tolleranza, un certo acciaio della muffa deve essere rimosso o aggiungersi dalla muffa per cambiare la forma o la dimensione della muffa. Per evitare questo punto, la muffa di alluminio della prova di CNC fornisce un modo veloce ed economico fare le muffe, ottenere i campioni di plastica delle parti e confronta le dimensioni chiave di plastica si separa i prodotti stampati. Se qualunque dimensione critica è da tolleranza, la muffa di produzione deve essere cambiata di conseguenza (la muffa di produzione sarà perseguitata alla muffa della prova). Lo scopo di prove della muffa è di determinare quali dimensioni supereranno la tolleranza e che le caratteristiche fondamentali funzioneranno come progettato. Una volta che è determinato come il restringimento differente nelle direzioni di scorrimento differenti colpirà la dimensione, il modello 3D può essere regolato quando fa lo strumento duro.
I materiali di riempimento indossano la plastica non riempita della muffa più velocemente, in modo da quando usando questi materiali, acciaio temperato deve essere usato per fare la cavità di anima e l'inserzione di. Il HDT (temperatura termica di deformazione) inoltre sarà più alto, in modo dal materiale può essere utilizzato in un più alto ambiente della temperatura. Quale aumenta la difficoltà di saldatura a ultrasuoni.
In alcuni casi, le fibre galleggieranno sulla superficie delle parti di plastica visibili, così più hanno riempito le parti di plastica sono usate per le parti interne. Per evitare questa situazione, la cavità della muffa può essere strutturata.
Come realizzare le parti flessibili: poliuretano (unità di elaborazione) e silicone
I materiali del poliuretano (unità di elaborazione) e del silicone forniscono i metodi differenti per realizzare le parti molli. L'unità di elaborazione usa il modanatura di compressione e la muffa di RTV, mentre silicone e stampaggio ad iniezione di uso di TPU. Lo svantaggio principale del silicone è che ha istantaneo. Quando il flash è tagliato o sistemato, ci saranno sempre residui. Inoltre, quando il silicio dello stampaggio ad iniezione, la muffa deve essere riscaldato invece del procedimento classico di riscaldamento del materiale. TPU stampaggio ad iniezione è più facile da elaborare e fornisce la simile prestazione a silicio.
Poliuretano (unità di elaborazione)
Il poliuretano (unità di elaborazione) è diviso in due categorie: poliuretano termoindurente (unità di elaborazione) e poliuretano termoplastico (TPE). La differenza principale fra i due è che i materiali termoindurenti sono uniti con legami atomici incrociati durante l'elaborazione e non può essere riutilizzata. D'altra parte, il poliuretano termoplastico può essere riciclato. Potete imparare più circa le materie termoindurenti e termoplastiche qui.
L'unità di elaborazione termoindurente pricipalmente è utilizzata per fabbricare i prototipi con un processo chiamato colata del poliuretano o vulcanizzazione di temperatura ambiente (RTV). La colata dell'uretano usa una parte del genitore coperta dal materiale di elastico liquido del silicio, che si indurirà alla temperatura ambiente. Una volta che il silicio si indurisce, il padrone è rimosso, con conseguente muffa molle e flessibile che può fare le copie del padrone.
Parti manifatturiere da questa gamma trattata da 30A a 85D. Nel processo della colata del poliuretano, le sbavature sono inevitabili. Solitamente, se la parte è duro di plastica, il flash può essere sistemato manualmente e la cicatrice può essere insabbiata con carta vetrata, in modo da non è ovvia. Tuttavia, quando le parti sono molli quanto l'unità di elaborazione, le sbavature non possono essere rimosse facilmente. L'unità di elaborazione ha migliore resistenza all'usura che l'elastomero termoplastico (TPE) ed il cloruro di polivinile (PVC), in modo da può essere usata per fabbricare le macchine per colata continua e le sogliole.
Le parti termoplastiche del poliuretano possono essere stampaggio ad iniezione, in modo dalla linea di separazione può essere molto precisa (nessun sbavature). La durezza delle gamme termoplastiche del poliuretano da 65A a 85D, in modo dalla resina può essere morbide come di gomma e duro quanto la plastica dura. I poliuretani termoplastici sono comunemente usati per overmolding, quali le prese per la fabbricazione dei cavi elettronici. Rispetto al cavo flessibile fatto del PVC o del TPE, il cavo flessibile fatto del materiale termoplastico dell'unità di elaborazione ha la migliore elasticità e risultati dei test di piegamento.
gel di silice
Il gel di silice è una resina termoindurente, in modo da ha la buone resistenza al calore e resistenza agli'agenti atmosferici. Ci sono tre metodi di fabbricazione per le parti del silicone: Colata di RTV, modellatura di compressione o iniezione liquida del silicone. Il gel di silice non può essere ritrattato o riciclato.
Parti flessibili fabbricanti
Poichè detta precedentemente, la colata del poliuretano è il metodo più comunemente usato per modello facendo uso dei materiali molli. La durezza è circa la riva un 40-50. Tuttavia, solo un numero limitato dei campioni può essere fatto dalle muffe del poliuretano.
Il modanatura di compressione è usato solitamente per fabbricazione in serie delle parti ordinarie del silicone. Le sbavature sono inevitabili e devono essere sistemate manualmente. I clienti possono ancora vedere le cicatrici con gli spessori dalla maggior parte dei spessori di compressione del calore che superano 0,2 millimetri. Poche fabbriche possono produrre uno spessore di 0,1 millimetri.
Generalmente, il ciclo del modanatura di compressione è parecchi minuti. Il materiale dello stampo è solitamente d'acciaio con molte cavità migliorare l'efficienza di produzione. Nel progettare le parti del silicone, non è necessario da seguire la regola che rapporto nominale della costola/spessore della parete è inferiore o uguale a 0,6. Nella maggior parte dei casi, anche se è tagliato, l'azione laterale non è utilizzata nello strumento e può essere scelta manualmente dallo strumento.
L'iniezione liquida del silicone è un processo molto simile allo stampaggio ad iniezione, ma la differenza è che la muffa è riscaldata a temperatura elevata. Solitamente, il termine d'esecuzione è più lungo dello stampaggio ad iniezione e le parti possono così essere dettagliate come parti dello stampaggio ad iniezione, in modo da significa che non ci sono sbavature o le sbavature sono molto sottili.
La seguente figura mostra i campioni tipici con durezza differente:
Altre considerazioni materiali per lo stampaggio ad iniezione: fluidità (viscosità)
Nel selezionare i materiali, la fluidità dei materiali deve essere considerata. Per le parti molto con pareti sottili o le grandi parti, la fluidità è molto importante.
I tipi differenti di resine hanno fluidità differente. Ci sono molti gradi differenti di una resina; Per esempio, l'ABS ha il grado generale, l'alto grado di flusso ed alto grado di impatto.
Ci sono molti generi di materiali dell'ABS, che hanno le proprietà meccaniche e prezzi differenti. Alcuni tipi di ABS sono molto adatti a fabbricazione si separa l'alto rivestimento di lucentezza; Alcuni modelli sono ideali per la fabbricazione delle parti elettrolitiche; Alcuni hanno buona fluidità e sono usati per fabbricare le parti con pareti sottili o le grandi parti.
Generalmente, per la stessa resina dei gradi differenti, più alta la fluidità, più basse le proprietà meccaniche. L'indice di colata (MI) rappresenta la fluidità della resina. La buona resina della fluidità può essere usata per fabbricare le parti di plastica con pareti sottili, quali le casse di batteria del telefono cellulare, o le grandi parti di plastica, quali le vasche del bambino.
Resine con buona fluidità: LCP, PA, PE, PS, pp.
Resina media di flusso: ABS, come, PMMA e POM.
Resine con fluidità difficile: PC, PSF e PPO.
progettazione di macchina
Costruendo le considerazioni di prestazione per determinare quale tipo di materiale dovrebbe essere usato. Il vetro ha riempito le resine è più adatto per le componenti irregolari che richiedono la resistenza all'usura e la forza, quali gli alloggi del computer, i giocattoli ed altri beni di consumo. Al contrario, i materiali non riempiti, quali l'ABS o il policarbonato, sono più adatti a parti decorative che non richiedono la forza speciale. Il polipropilene o il polietilene è una progettazione ideale per i contenitori o si separa le cerniere mobili.
stabilità dimensionale
Nel progettare una parte di plastica, dovete considerare l'accuratezza del montaggio fra la parte ed altre parti. Per adattarsi esattamente, è importante selezionare la plastica con la buona stabilità dimensionale, quali il PC, l'ABS o POM. In questo caso, il PA ed i pp non sono una buona scelta, perché il restringimento, la forza e la flessibilità saranno sfavorevoli alla progettazione della parte, che deve cooperare con altre parti. Tuttavia, nel caso dove il PA o i pp deve essere usato, un agente nucleating può aggiungersi alla resina per migliorare la stabilità dimensionale.
forza d'impatto
La forza d'impatto rappresenta la durezza di un materiale - quando la forza d'impatto è bassa, è fragile. Generalmente, la forza d'impatto della plastica riciclata è più bassa di quella delle resine non trattate. Quando la fibra del carbonio e della fibra di vetro è composta con resina, la forza d'impatto è più bassa, ma la forza di usura e del carico è più alta.
Quando una nuova parte di plastica è progettata, è importante considerare che genere di forza sarà caricato sulla parte, quanto grande la forza è e la frequenza della forza. Per esempio, i prodotti elettronici tenuti in mano possono cadere, in modo dal materiale delle coperture del prodotto dovrebbe essere PC o PC/ABS. La plastica del PC ha quasi il più alta forza d'impatto fra la plastica d'organizzazione ordinaria.
Resistenza agli'agenti atmosferici e linearità UV di resistenza
Quando la plastica è usata all'aperto, le parti di plastica avranno la buona resistenza agli'agenti atmosferici e resistenza UV. L'asa è un genere di resina con buona resistenza agli'agenti atmosferici e la resistenza UV. Le sue proprietà meccaniche sono simili all'ABS.
Quando un'altra resina deve essere usata, è facoltativa aggiungere l'agente resistente ultravioletto del tempo e dello stabilizzatore alla resina. Tuttavia, tutta la resina di plastica sarà provata a fondo prima dell'uso per assicurare che soddisfaccia le richieste del prodotto.
Precauzioni di temperatura
È inoltre importante considerare la temperatura quando seleziona la resina. Quando il motore sta funzionando, la temperatura nell'alloggio del motore è ℃ circa 70 - il ℃ 90, così tutti i materiali nell'alloggio del motore dovrebbe potere resistere a questa temperatura.