3 tips voor het maken van sterkere spuitgietonderdelen

Spuitgieten is een veelzijdig productieproces waarbij gesmolten kunststofhars meestal in duurzame metalen mallen wordt geïnjecteerd, wat de productie van grote hoeveelheden identieke onderdelen mogelijk maakt. Hoewel spuitgieten op schaal ongelooflijk kosteneffectief kan zijn, ondergaan plastic onderdelen meestal ontwerprecensies, 3D-printen, simulaties en testen voordat een eindproduct wordt gespuitgiet. Hier zijn een paar tips om in gedachten te houden bij het ontwerpen van kunststof spuitgegoten onderdelen die de sterkte van het eindproduct zullen helpen verbeteren.

Materiaalselectie:fundamenteel voor het maken van sterke onderdelen

Eerst een korte opmerking over de materiaalkeuze. Het lijkt misschien voor de hand liggend om te zeggen, maar de specifieke materialen waaruit uw componenten zijn gemaakt, hebben een aanzienlijke invloed op de duurzaamheid, sterkte en taaiheid van het uiteindelijke onderdeel of de montage. Een eenvoudige manier om de sterkte van uw onderdelen en samenstellingen te verbeteren? Gebruik sterkere thermoplasten. Hier zijn enkele veelvoorkomende spuitgietmaterialen die u kunt overwegen als u specifiek de sterkte van uw spuitgietonderdelen wilt verbeteren.

ABS

Acrylonitrilbutadieenstyreen (ABS) is een slagvast technisch thermoplast dat zowel huishoudelijk als industrieel wordt gebruikt - alles van afstandsbedieningen en elektronische behuizingen tot compressoren en productievernevelaars kan van deze betaalbare hars worden gemaakt. ABS is echter gevoelig voor verwering en spanningsscheuren wanneer het in aanraking komt met bepaalde chemicaliën.

Polycarbonaat

Dit plastic, ook wel PC genoemd, biedt een ongelooflijke slagvastheid (zelfs meer dan ABS) en kan transparant worden gemaakt, waardoor het een veelvoorkomend alternatief is voor glas. Consumptiegoederen zoals veiligheidsbrillen, gezichtsschermen, binnen- en buitensignalisatie en ramen worden vervaardigd van deze hars, die ook af en toe wordt gebruikt om de buitenkant van gebouwen te beschermen. Hoewel de pc bestand is tegen schokken, is hij gevoelig voor krassen en duur om mee te werken.

Nylon

Nylons zijn een veelzijdige familie van kunststoffen die zeer geschikt zijn voor toepassingen die een lage wrijvingscoëfficiënt vereisen in combinatie met een goede slijtvastheid, chemische en thermische weerstand. Hoewel ongevuld nylon een zekere mate van flexibiliteit en stijfheid heeft, kunnen stabilisatoren en additieven in het materiaal worden opgenomen om specifieke eigenschappen van het onderdeel te optimaliseren. Glasvezels verbeteren bijvoorbeeld de druksterkte, stijfheid en warmteafbuigingstemperatuur van het materiaal en maken het ook bros. Nylon is gevoelig voor het absorberen van vocht uit de omgeving en wordt gemakkelijk beschadigd door UV-licht zonder het gebruik van stabilisatoren.

Acetaal

Acetaal wordt gewaardeerd om zijn stijfheid, lage wrijvingscoëfficiënt en weerstand tegen slijtage, water en chemicaliën. Acetaal wordt vaak gebruikt voor de productie van elektronica, ritsen en tandwielen, auto-onderdelen, onderdelen voor de voedingsindustrie en vele andere toepassingen. Acetaal is niet compatibel met additieve fabricagetechnologieën en wordt daarom minder gebruikt voor prototyping dan nylon. Het is ook niet goed geschikt voor cosmetische onderdelen of onderdelen die verf of bedrukking nodig hebben.

Ontwerptips voor het bouwen van sterkere onderdelen

Vermijd dikke secties

De afkoeltijd, meestal de langste fase van het spuitgietproces, wordt bepaald door de dikste secties van het onderdeel. Een langere koeltijd betekent een langere cyclustijd, wat op zijn beurt de productiekosten verhoogt. Dikkere doorsneden vergroten ook het risico dat verschillende delen van het onderdeel met verschillende snelheden afkoelen, wat kan leiden tot defecten zoals kromtrekken en verzakkingen.

Spuitgieten als proces is over het algemeen stabiel en consistent wanneer het wordt gebruikt om onderdelen te produceren met wanddikten van 0,040” (1,016 mm) – 0,140” (3,556 mm), maar de ideale nominale wanddikte verschilt per materiaal. Onderdelen met een wanddikte van meer dan 3 mm zijn over het algemeen vormbaar, maar vereisen vaak extra aandacht om ervoor te zorgen dat de vormholte tijdens elke cyclus wordt gevuld. Rond de 0,150 inch (3,8 mm) worden doorsneden vatbaar voor het ontwikkelen van putten, waardoor extra processen of ondersteuning nodig zijn om de levensvatbaarheid van het onderdeel te behouden.

Versterk muren of bazen met ribben

Muren en nokken zijn twee kenmerken die de bovenstaande richtlijnen voor maximale wanddikte vaak overschrijden, deels omdat ze voldoende sterk moeten zijn om goed te kunnen functioneren. Ribben voegen kracht toe aan belangrijke gebieden die meer dan de nominale wanddikte, reliëfkenmerken en hoge wanden vereisen - allemaal zonder de cyclustijd te beïnvloeden. In sommige gevallen kan het gebruik van meer ribbels in het ontwerp van het onderdeel het materiaalverbruik verminderen.

Om het risico op verzakkingen of holtes als het onderdeel afkoelt te minimaliseren, moet de wanddikte van een naaf 40-60% van de nominale wanddikte van het onderdeel zijn. Bazen moeten op hun plaats worden vastgezet met ribben of filets om kromtrekken te minimaliseren. Bazen kunnen extra stresspunten introduceren, maar ze kunnen stresspunten in het ontwerp van een onderdeel juist versterken als ze op de juiste manier worden verwerkt.

Gebruik filets en radii om hoeken te versterken

Scherpe hoeken zijn bij de fabricage niemands vriend, zeker niet voor spuitgietonderdelen. De oplossing om bochten te nemen? Filetstralen en ronde stralen. De twee zijn vergelijkbaar:afrondingsstralen zijn de afronding van een binnenhoek en ronde stralen zijn de afronding van de buitenhoeken van een onderdeel.

Het afronden van binnenhoeken biedt een aantal voordelen, waaronder het verbeteren van de draagkracht van het onderdeel en het helpen verminderen van de spanningsconcentratie. Dit zorgt ook voor een meer uniforme spouwvulling tijdens de productie, wat helpt voorkomen dat hoekmateriaal uitzet en de kwaliteit van de onderdelen scheurt. Filetradii kunnen worden toegevoegd tussen nokken en ribben, waardoor ze worden verbonden met nabijgelegen muren voor extra stevigheid. Het afronden van een buitenhoek helpt verder om de draagkracht te vergroten, vermindert de kans op breuken en verwijdert moeilijk te vullen hoeken uit het ontwerp van het onderdeel, waardoor het gemakkelijker wordt om consistentere vormvullingen te garanderen.

Verbeter de sterkte van uw spuitgegoten onderdelen met een ervaren expert

Duurzaamheid en taaiheid zijn niet de enige materiaaleigenschappen waar productteams naar op zoek zijn - het vinden van de juiste balans tussen sterkte, functie, betaalbaarheid en andere gewenste materiaaleigenschappen is van vitaal belang. Anders loop je het risico dat je een onderdeel krijgt dat te flexibel of te broos is.

Werken met een ervaren productiepartner als Fast Radius betekent dat u gerust kunt zijn. Ons team werkt hard om al onze klanten te helpen hun ontwerpen te optimaliseren en het benodigde inzicht te bieden om ervoor te zorgen dat elk onderdeel dat we met u produceren de verwachtingen overtreft als het gaat om de sterkte van het onderdeel, het productieschema en de kosten. klaar om te beginnen? Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie over onze spuitgietdiensten.