Σε αυτό το άρθρο, θα σας καθοδηγήσουμε για να καταλάβουμε την κατασκευή και τις βιομηχανικές εκτιμήσεις σχεδίου των διάφορων υλικών επιλογών, και να παρέχουμε τις υλικές προτάσεις για τους διαφορετικούς στόχους σχεδίου προϊόντων, συμπεριλαμβανομένου του γυαλιού και των υλικών πλήρωσης ινών για τα ισχυρότερα μέρη, και των υλικών σιλικόνης και πολυουρεθάνιου για τα εύκαμπτα μέρη.
Πώς να πάρει τα ισχυρότερα μέρη: κοινοί τύποι συσκευασίας
ίνα υάλου
Ο πιό κοινός τρόπος να βελτιωθούν οι μηχανικές ιδιότητες των πλαστικών υλικών είναι να προστεθεί η ίνα υάλου. Η ίνα υάλου βελτιώνει τις δομικές ιδιότητες, όπως η δύναμη και η ακαμψία, και μειώνει τη διακένωση των μερών. Είναι σχετικά φτηνοί και μπορούν να προστεθούν στα περισσότερα πλαστικά. Γεμισμένες οι γυαλί ρητίνες μπορούν να έχουν τα διαφορετικά χρώματα.
Από την άποψη των μειονεκτημάτων, η ίνα υάλου μπορεί να καταστήσει τα μέρη εύθραυστα και να μειώσει τη δύναμη αντίκτυπου. Η ίνα υάλου θα μειώσει επίσης τη ζωή υπηρεσιών της φόρμας και θα φορέσει το βαρέλι και το ακροφύσιο της φορμάροντας μηχανής. Το γυαλί γέμισε τη ρητίνη αυξάνει επίσης το ιξώδες του υλικού, που καθιστά τη φόρμα δυσκολότερη να γεμίσει.
ίνα άνθρακα
Το υλικό πληρώσεως ινών άνθρακα μπορεί να βελτιώσει τις μηχανικές ιδιότητες των πλαστικών υλικών. Ο άνθρακας γέμισε τα πλαστικά μέρη έχει τις παρόμοιες μηχανικές ιδιότητες γεμισμένο στο γυαλί πλαστικό, αλλά θα καταστήσει τα μέρη ισχυρότερα και ελαφρύτερα. Η ίνα άνθρακα έχει την αγωγιμότητα, έτσι γεμισμένα τα άνθρακας μέρη έχουν την καλύτερη ηλεκτρομαγνητική απόδοση προστατευτικών καλυμμάτων. Η ίνα άνθρακα μπορεί ακόμη και να βελτιώσει τις δομικές ιδιότητες, όπως η δύναμη και η ακαμψία, και να μειώσει τη διακένωση των μερών περισσότερο από την ίνα υάλου.
Το κύριο μειονέκτημα γεμισμένων των άνθρακας μερών είναι ότι είναι ακριβά. Όπως την ίνα υάλου, η ίνα άνθρακα θα καταστήσει τα μέρη εύθραυστα και θα μειώσει τη δύναμη αντίκτυπου Μειώστε τη ζωή υπηρεσιών της φόρμας και προκαλέστε την ένδυση του βαρελιού και του ακροφυσίου της φορμάροντας μηχανής. Η ίνα άνθρακα αυξάνει επίσης το ιξώδες του υλικού, που καθιστά τη φόρμα δυσκολότερη να γεμίσει. Θυμηθείτε ότι για τα γεμισμένα υλικά άνθρακα, το χρώμα μερών περιορίζεται στο Μαύρο. Μερικές ρητίνες απαιτούν επίσης τις πολύ υψηλές θερμοκρασίες φορμών, οι οποίες μπορούν να απαιτήσουν τον ακριβό βοηθητικό εξοπλισμό.
Σχέδιο κύβων γεμισμένων των ίνα μερών
Όταν η ίνα ίνας υάλου ή άνθρακα συντίθεται με τη ρητίνη, ο ελαστικός συντελεστής και η εκτατή δύναμη του πλαστικού θα βελτιωθούν σημαντικά, έτσι τα πλαστικά μέρη αισθάνονται σκληρά. Αυτό σημαίνει ότι εάν ένα βαρύ φορτίο εφαρμόζεται στο πλαστικό μέρος, το πλαστικό μέρος δεν θα παραμορφώσει εύκολα.
Εντούτοις, η δύναμη αντίκτυπου θα μειωθεί και το πλαστικό θα αισθανθεί εύθραυστο. Η ρευστότητα είναι χαμηλή, και η συστολή στην κατεύθυνση ροής είναι μικρότερη από αυτή κάθετη στην κατεύθυνση ροής.
Στο σχέδιο φορμών, είναι δύσκολο να καθοριστεί το ποσοστό διακένωσης σύμφωνα με την κατεύθυνση πλαστικής ροής της πύλης. Το λογισμικό CAD επιτρέπει μόνο στο χρήστη για να θέσει τη διακένωση στις κατευθύνσεις Χ, Υ και Ζ. Αυτό σημαίνει ότι εάν το μέγεθος μερών είναι μεγάλο και η ανοχή είναι σφιχτή, μερικές διαστάσεις μπορούν να είναι από την ανοχή.
Η λύση είναι να εξασφαλιστεί η ασφάλεια του χάλυβα κύβων με την αναχώρηση περισσότερου χάλυβα κύβων από απαιτημένη. Μετά από να μετρήσει το μέρος, είναι εύκολο να αφαιρεθεί ο χάλυβας κύβων από τον κύβο από CNC ή EDM, αλλά είναι δύσκολο να προστεθεί ο χάλυβας στον κύβο. Για να κάνετε αυτό, πρέπει να ενώσετε στενά τη φόρμα και να αφαιρέσετε έπειτα το χάλυβα, χρησιμοποιώντας CNC ή EDM. Επιπλέον, η ένωση θα οδηγήσει στην παραμόρφωση φορμών, η οποία δεν είναι πολύ καλή για τη ζωή φορμών ή την ποιότητα μερών.
Για την περαιτέρω τροποποίηση φορμών, εάν το πλαστικό μέγεθος μερών είναι από την ανοχή, κάποιος χάλυβας φορμών πρέπει να αφαιρεθεί ή να προστεθεί από τη φόρμα για να αλλάξει τη μορφή ή το μέγεθος της φόρμας. Προκειμένου να αποφευχθεί αυτό το βήμα, CNC η φόρμα δοκιμής αργιλίου παρέχει έναν γρήγορο και φτηνό τρόπο να γίνουν οι φόρμες, να ληφθούν τα πλαστικά δείγματα μερών, και να συγκριθούν οι βασικές διαστάσεις των πλαστικών μερών με τα τυπωμένα προϊόντα. Εάν οποιαδήποτε κρίσιμη διάσταση είναι από την ανοχή, η φόρμα παραγωγής πρέπει να αλλαχτεί αναλόγως (η φόρμα παραγωγής θα γίνει μετά από τη φόρμα δοκιμής). Ο σκοπός τη φόρμα είναι να καθοριστεί ποιες διαστάσεις θα υπερβούν την ανοχή και ποιες κύρια χαρακτηριστικά θα λειτουργήσουν όπως σχεδιάζονται. Μόλις καθοριστεί πώς η διαφορετική διακένωση στις διαφορετικές κατευθύνσεις ροής έχει επιπτώσεις στο μέγεθος, το τρισδιάστατο την πρότυπο μπορεί να ρυθμιστεί κατά κατασκευή του σκληρού εργαλείου.
Τα υλικά πλήρωσης φορούν τη φόρμα γρηγορότερα από το ασυμπλήρωτο πλαστικό, έτσι κατά χρησιμοποίηση αυτών των υλικών, το χάλυβας πρέπει να χρησιμοποιηθεί για να κάνει την κοιλότητα πυρήνων και το ένθετο της φόρμας. Το HDT (θερμική θερμοκρασία παραμόρφωσης) θα είναι επίσης υψηλότερο, έτσι το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα περιβάλλον υψηλότερης θερμοκρασίας. Όποιος αυξάνει τη δυσκολία της υπερηχητικής συγκόλλησης.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ίνες θα επιπλεύσουν στην επιφάνεια των ορατών πλαστικών μερών, έτσι μεγαλύτερα γεμισμένα πλαστικά μέρη χρησιμοποιούνται για τα εσωτερικά μέρη. Προκειμένου να αποφευχθεί αυτή η κατάσταση, η κοιλότητα της φόρμας μπορεί να είναι κατασκευασμένη.
Πώς να πραγματοποιήσει τα εύκαμπτα μέρη: πολυουρεθάνιο (PU) και σιλικόνη
Τα υλικά πολυουρεθάνιου (PU) και σιλικόνης παρέχουν τις διαφορετικές μεθόδους για να πραγματοποιήσουν τα μαλακά μέρη. Το PU χρησιμοποιεί τη φόρμα σχηματοποίησης και RTV συμπίεσης, ενώ η σιλικόνη και TPU χρησιμοποιούν τη σχηματοποίηση εγχύσεων. Το κύριο μειονέκτημα της σιλικόνης είναι ότι έχει τη λάμψη. Όταν η λάμψη κόβεται ή τακτοποιείται, θα υπάρξουν πάντα υπολείμματα. Επιπλέον, όταν πρέπει το πυρίτιο σχηματοποίησης εγχύσεων, η φόρμα να θερμαθεί αντί της παραδοσιακής διαδικασίας το υλικό. Φορμαρισμένο έγχυση TPU είναι ευκολότερο να επεξεργαστεί και παρέχει την παρόμοια απόδοση στο πυρίτιο.
Πολυουρεθάνιο (PU)
Το πολυουρεθάνιο (PU) διαιρείται σε δύο κατηγορίες: thermosetting πολυουρεθάνιο (PU) και θερμοπλαστικό πολυουρεθάνιο (TPE). Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι τα thermosetting υλικά διασυνδέονται κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας και δεν μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν. Αφ' ετέρου, το θερμοπλαστικό πολυουρεθάνιο μπορεί να ανακυκλωθεί. Μπορείτε να μάθετε περισσότερων για τα thermosetting και θερμοπλαστικά υλικά εδώ.
Το Thermosetting PU χρησιμοποιείται κυρίως για να κατασκευάσει τα πρωτότυπα μέσω μιας διαδικασίας αποκαλούμενης θείωση θερμοκρασίας ρίψεις ή δωματίου πολυουρεθάνιου (RTV). Urethane η ρίψη χρησιμοποιεί ένα μέρος γονέων που καλύπτεται από το υγρό ελαστικό υλικό πυριτίου, το οποίο θα σκληρύνει στη θερμοκρασία δωματίου. Μόλις σκληρύνει το πυρίτιο, ο κύριος απομακρύνεται, με συνέπεια μια μαλακή, εύκαμπτη φόρμα που μπορεί να κάνει τα αντίγραφα του κυρίου.
Μέρη που κατασκευάζονται από αυτήν την σειρά διαδικασίας από 30A σε 85D. Στη διαδικασία ρίψης πολυουρεθάνιου, τα σαλιάσματα είναι αναπόφευκτα. Συνήθως, εάν το μέρος είναι σκληρό πλαστικό, η λάμψη μπορεί να τακτοποιηθεί με το χέρι, και το σημάδι μπορεί να στρώσουν με άμμο με το γυαλόχαρτο, έτσι δεν είναι προφανές. Εντούτοις, όταν τα μέρη είναι τόσο μαλακά όσο PU, τα σαλιάσματα δεν μπορούν να αφαιρεθούν εύκολα. Το PU έχει την καλύτερη αντοχή από το θερμοπλαστικό ελαστομερές (TPE) και το πολυβινυλικό χλωρίδιο (PVC), έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κατασκευάσει τους κάστορες και τα πέλματα.
Τα θερμοπλαστικά μέρη πολυουρεθάνιου να είναι έγχυση που φορμάρεται μπορούν, έτσι η γραμμή χωρισμού μπορεί να είναι πολύ ακριβής (κανένα σάλιασμα). Η σκληρότητα του θερμοπλαστικού πολυουρεθάνιου κυμαίνεται από 65A ως 85D, έτσι η ρητίνη μπορεί να είναι τόσο μαλακή όσο το λάστιχο και τόσο σκληρά όσο και το σκληρό πλαστικό. Τα θερμοπλαστικά πολυουρεθάνια χρησιμοποιούνται συνήθως για, όπως οι γρύλοι για την κατασκευή των ηλεκτρονικών καλωδίων. Έναντι του εύκαμπτου σκοινιού φιαγμένου από PVC ή TPE, το εύκαμπτο σκοινί φιαγμένο από θερμοπλαστικό PU υλικό έχει τα αποτελέσματα καλύτερης ελαστικότητας και της κάμπτοντας δοκιμής.
πήκτωμα πυριτίου
Το πήκτωμα πυριτίου είναι μια thermosetting ρητίνη, έτσι έχει την καλή αντίσταση θερμότητας και την καιρική αντίσταση. Υπάρχουν τρεις μέθοδοι κατασκευής για τα μέρη σιλικόνης: Ρίψη RTV, σχηματοποίηση συμπίεσης ή υγρή έγχυση σιλικόνης. Το πήκτωμα πυριτίου δεν μπορεί να επανεπεξεργαστεί ή να ανακυκλωθεί.
Κατασκευαστικά εύκαμπτα μέρη
Όπως αναφέρεται ανωτέρω, η ρίψη πολυουρεθάνιου είναι η ο συνηθέστερα χρησιμοποιημένη μέθοδος για τη διαμόρφωση πρωτοτύπου που χρησιμοποιεί τα μαλακά υλικά. Η σκληρότητα είναι για την ακτή 40-50. Εντούτοις, μόνο ένας περιορισμένος αριθμός των δειγμάτων μπορεί να γίνει από τις φόρμες πολυουρεθάνιου.
Η σχηματοποίηση συμπίεσης χρησιμοποιείται συνήθως για τη μαζική παραγωγή των συνηθισμένων μερών σιλικόνης. Τα σαλιάσματα είναι αναπόφευκτα και πρέπει να τακτοποιηθούν με το χέρι. Οι πελάτες μπορούν ακόμα να δουν τα σημάδια με τα πάχη από τα περισσότερα πάχη συμπίεσης θερμότητας που υπερβαίνουν 0,2 χιλ. Λίγα εργοστάσια μπορούν να παραγάγουν ένα πάχος 0,1 χιλ.
Γενικά, ο φορμάροντας κύκλος συμπίεσης είναι αρκετά πρακτικά. Το υλικό κύβων είναι συνήθως χάλυβας με πολλές κοιλότητες για να βελτιώσει την αποδοτικότητα παραγωγής. Κατά σχεδιασμό των μερών σιλικόνης, τη δεν είναι απαραίτητο να ακολουθηθεί ο κανόνας ότι η ονομαστική πάχος τοίχων αναλογία πλευρών/είναι λιγότερο ή ίσο προς 0,6. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ακόμα κι αν περικόπτεται, η δευτερεύουσα δράση δεν χρησιμοποιείται στο εργαλείο, και μπορεί να επιλεχτεί με το χέρι από το εργαλείο.
Η υγρή έγχυση σιλικόνης είναι μια πολύ παρόμοια διαδικασία στη σχηματοποίηση εγχύσεων, αλλά η διαφορά είναι ότι η φόρμα θερμαίνεται σε υψηλής θερμοκρασίας. Συνήθως, η χρονική ανοχή είναι πιό μακροχρόνια από φορμάροντας εγχύσεων, και τα μέρη μπορούν να είναι τόσο λεπτομερή όπως τα μέρη σχηματοποίησης εγχύσεων, έτσι αυτό σημαίνουν ότι δεν υπάρχει κανένα σάλιασμα ή τα σαλιάσματα είναι πολύ λεπτά.
Ο ακόλουθος αριθμός παρουσιάζει χαρακτηριστικά δείγματα με τη διαφορετική σκληρότητα:
Άλλες υλικές εκτιμήσεις για τη σχηματοποίηση εγχύσεων: ρευστότητα (ιξώδες)
Κατά επιλογή των υλικών, τη ρευστότητα των υλικών πρέπει να εξεταστεί. Σε πολύ με λεπτούς τοίχους μέρη ή μεγάλους βαθμούς, η ρευστότητα είναι πολύ σημαντική.
Οι διαφορετικοί τύποι ρητινών έχουν τη διαφορετική ρευστότητα. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί βαθμοί μιας ρητίνης Παραδείγματος χάριν, το ABS έχει το γενικό βαθμό, τον υψηλό βαθμό ροής και τον υψηλό βαθμό αντίκτυπου.
Υπάρχουν πολλά είδη υλικών ABS, τα οποία έχουν τις διαφορετικές μηχανικές ιδιότητες και τις τιμές. Μερικοί τύποι ABS είναι πολύ κατάλληλοι γιατί τα μέρη κατασκευής με την υψηλή ερμηνεία τελειώνουν Μερικά πρότυπα είναι ιδανικά για την παραγωγή των ηλεκτρολυτικών μερών Μερικοί έχουν την καλή ρευστότητα και χρησιμοποιούνται για να κατασκευάσουν τα με λεπτούς τοίχους μέρη ή τα μεγάλου μεγέθους μέρη.
Γενικά, για την ίδια ρητίνη των διαφορετικών βαθμών, όσο υψηλότερη η ρευστότητα, τόσο χαμηλότερες οι μηχανικές ιδιότητες. Ο δείκτης λειωμένων μετάλλων (MI) αντιπροσωπεύει τη ρευστότητα της ρητίνης. Η καλή ρητίνη ρευστότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κατασκευάσει τα με λεπτούς τοίχους πλαστικά μέρη, όπως οι περιπτώσεις τηλεφωνικών μπαταριών κυττάρων, ή τα μεγάλα πλαστικά μέρη, όπως οι μπανιέρες μωρών.
Ρητίνες με την καλή ρευστότητα: LCP, PA, PE, CP, Σ.
Μέση ρητίνη ροής: ABS, όπως, PMMA και POM.
Ρητίνες με τη φτωχή ρευστότητα: PC, PSF ΚΑΙ PPO.
σχέδιο μηχανών
Οι εκτιμήσεις απόδοσης εφαρμοσμένης μηχανικής καθορίζουν ποιος τύπος υλικού πρέπει να χρησιμοποιηθεί. Γεμισμένες οι γυαλί ρητίνες είναι καταλληλότερες για τα τραχιά συστατικά που απαιτούν την αντοχή και τη δύναμη, όπως οι κατοικίες υπολογιστών, τα παιχνίδια και άλλα καταναλωτικά αγαθά. Αντίθετα, τα ασυμπλήρωτα υλικά, όπως τα ABS ή ο πολυάνθρακας, είναι καταλληλότερα για τα διακοσμητικά μέρη που δεν απαιτούν την ειδική δύναμη. Το πολυπροπυλένιο ή το πολυαιθυλένιο είναι ένα ιδανικό σχέδιο για τα εμπορευματοκιβώτια ή τα μέρη με τις κινητές αρθρώσεις.
διαστατική σταθερότητα
Κατά σχεδιασμό ενός πλαστικού μέρους, την πρέπει να εξετάσετε την ακρίβεια της συναρμολόγησης μεταξύ του μέρους και άλλων μερών. Προκειμένου να εγκαταστήσει ακριβώς, είναι σημαντικό να επιλεχτούν τα πλαστικά με την καλή διαστατική σταθερότητα, όπως το PC, τα ABS ή POM. Σε αυτήν την περίπτωση, το PA και τα PP δεν είναι μια καλή επιλογή, επειδή η διακένωση, η δύναμη και η ευελιξία θα είναι δυσμενείς στο σχέδιο μερών, το οποίο πρέπει να συνεργαστεί με άλλα μέρη. Εντούτοις, στην περίπτωση όπου το PA ή τα PP πρέπει να χρησιμοποιηθεί, ένας nucleating πράκτορας μπορεί να προστεθεί στη ρητίνη για να βελτιώσει τη διαστατική σταθερότητα.
δύναμη αντίκτυπου
Η δύναμη αντίκτυπου αντιπροσωπεύει την ανθεκτικότητα ενός υλικού - όταν η δύναμη αντίκτυπου είναι χαμηλή, είναι εύθραυστη. Γενικά, η δύναμη αντίκτυπου των ανακυκλωμένων πλαστικών είναι χαμηλότερη από αυτή των μη επεξεργασμένων ρητινών. Όταν η ίνα ίνας υάλου και άνθρακα συντίθεται με τη ρητίνη, η δύναμη αντίκτυπου είναι χαμηλότερη, αλλά η δύναμη φορτίων και ένδυσης είναι υψηλότερη.
Όταν ένα νέο πλαστικό μέρος σχεδιάζεται, είναι σημαντικό να εξετάσει ότι τι είδους η δύναμη θα φορτωθεί στο μέρος, πόσο μεγάλη η δύναμη είναι, και η συχνότητα της δύναμης. Παραδείγματος χάριν, τα φορητά ηλεκτρονικά προϊόντα μπορούν να πέσουν, έτσι το υλικό κοχυλιών του προϊόντος πρέπει να είναι PC ή PC/ABS. Το πλαστικό PC έχει σχεδόν την υψηλότερη δύναμη αντίκτυπου μεταξύ των συνηθισμένων πλαστικών εφαρμοσμένης μηχανικής.
Καιρική αντίσταση και UV γραμμικότητα αντίστασης
Όταν το πλαστικό χρησιμοποιείται υπαίθρια, τα πλαστικά μέρη θα έχουν την καλή καιρική αντίσταση και τη UV αντίσταση. Ο ASA είναι ένα είδος ρητίνης με την καλή καιρική αντίσταση και τη UV αντίσταση. Οι μηχανικές ιδιότητές της είναι παρόμοιες με τα ABS.
Όταν μια άλλη ρητίνη πρέπει να χρησιμοποιηθεί, είναι προαιρετικό προσθέτω ο υπεριώδης σταθεροποιητής και ο καιρικός ανθεκτικός πράκτορας στη ρητίνη. Εντούτοις, οποιαδήποτε πλαστική ρητίνη θα εξεταστεί λεπτομερώς πριν τη χρήση για να εξασφαλίσει ότι καλύπτει τις απαιτήσεις προϊόντων.
Προφυλάξεις θερμοκρασίας
Είναι επίσης σημαντικό να εξεταστεί η θερμοκρασία κατά την επιλογή της ρητίνης. Όταν η μηχανή λειτουργεί, η θερμοκρασία στην κατοικία μηχανών είναι περίπου 70 ℃ - 90 ℃, έτσι όλα τα υλικά στην κατοικία μηχανών πρέπει να είναι σε θέση να αντισταθούν αυτήν την θερμοκρασία.
