In dit artikel, zullen wij u begeleiden om de productie en de industriële ontwerpoverwegingen van diverse materiële opties te begrijpen, en materiële suggesties te verstrekken voor de verschillende doelstellingen van het productontwerp, met inbegrip van glas en vezel het vullen materialen voor sterkere delen, en silicone en polyurethaanmaterialen voor flexibele delen.
Hoe te om sterkere delen te krijgen: gemeenschappelijke verpakkingstypes
glasvezel
De gemeenschappelijkste manier om de mechanische eigenschappen van kunststoffen te verbeteren is glasvezel toe te voegen. De glasvezel verbetert structurele eigenschappen, zoals sterkte en stijfheid, en vermindert inkrimping van delen. Zij zijn vrij goedkoop en kunnen aan de meeste plastieken worden toegevoegd. Kunnen de glas gevulde harsen verschillende kleuren hebben.
In termen van nadelen, kan de glasvezel delen bros maken en schokweerstand verminderen. De glasvezel zal ook de levensduur van de vorm verminderen en zal het vat en de pijp van de vormende machine dragen. Het glas vulde hars verhoogt ook de viscositeit die van het materiaal, de vorm moeilijker maakt te vullen.
koolstofvezel
De vuller van de koolstofvezel kan de mechanische eigenschappen van kunststoffen verbeteren. De koolstof vulde plastic delen heeft gelijkaardige mechanische eigenschappen aan glas gevuld plastiek, maar zal maken de delen sterker en lichter. De koolstofvezel heeft geleidingsvermogen, zodat hebben de koolstof gevulde delen betere elektromagnetische beveiligingsprestaties. De koolstofvezel kan structurele eigenschappen, zoals sterkte en stijfheid zelfs verbeteren, en de inkrimping van delen verminderen meer dan glasvezel.
Het belangrijkste nadeel van koolstof gevulde delen is dat zij duur zijn. Als glasvezel, zal de koolstofvezel de delen bros maken en zal de schokweerstand verminderen; Verminder de levensduur van de vorm en veroorzaak de slijtage van het vat en de pijp van de vormende machine. De koolstofvezel verhoogt ook de viscositeit die van het materiaal, de vorm moeilijker maken te vullen. Herinner dat voor koolstof gevulde materialen, de deelkleur tot zwarte beperkt is. Sommige harsen vereisen ook zeer hoge vormtemperaturen, die duur hulpmateriaal kunnen vereisen.
Matrijzenontwerp van vezel gevulde delen
Wanneer de glasvezel of koolstofvezel met de hars wordt samengesteld, zullen de elastische modulus en de treksterkte van het plastiek beduidend verbeterd worden, zodat hard voelen de plastic delen. Dit betekent dat als een zware lading wordt toegepast op het plastic deel, het plastic deel niet gemakkelijk zal misvormen.
Nochtans, zal de schokweerstand verminderen en het plastiek zal breekbaar voelen. De vloeibaarheid is laag, en de samentrekking in de stroomrichting is kleiner dan dat loodrecht aan de stroomrichting.
In vormontwerp, is het moeilijk om het inkrimpingstarief volgens de plastic stroomrichting van de poort te bepalen. De CAD software staat slechts de gebruiker toe om de inkrimping in de richtingen van X te plaatsen, van y en z-. Dit betekent dat als de deelgrootte groot is en de tolerantie strak is, sommige afmetingen uit tolerantie kunnen zijn.
De oplossing is de veiligheid van matrijzenstaal te verzekeren door meer matrijzenstaal te verlaten dan nodig. Na het meten van het deel, is het gemakkelijk om het matrijzenstaal uit de matrijs door CNC of EDM te verwijderen, maar het is moeilijk om het staal aan de matrijs toe te voegen. Om dit te doen, moet u de vorm lassen en dan het staal verwijderen, gebruikend CNC of EDM. Bovendien zal het lassen leiden tot vormmisvorming, die niet zeer goed voor het vormleven of deelkwaliteit is.
Voor verdere vormwijziging, als de plastic deelgrootte uit tolerantie is, moet wat vormstaal van de vorm worden verwijderd of worden toegevoegd om de vorm of de grootte van de vorm te veranderen. om deze stap te vermijden, CNC verstrekt de vorm van de aluminiumtest een snelle en goedkope manier om vormen te maken, plastic delensteekproeven te verkrijgen, en de belangrijkste afmetingen van plastic delen te vergelijken met gedrukte producten. Als om het even welke kritieke afmeting uit tolerantie is, moet de productievorm (de productievorm zal na de testvorm worden gemaakt) dienovereenkomstig worden veranderd. Het doel om de vorm te testen is te bepalen welke afmetingen de tolerantie zullen overschrijden en welke zeer belangrijke eigenschappen zoals ontworpen zullen werken. Zodra het wordt bepaald hoe de verschillende inkrimping in verschillende stroomrichtingen de grootte zal beïnvloeden, kan het 3D model worden aangepast wanneer het maken van het harde hulpmiddel.
Het vullen de materialen dragen sneller de vorm dan ongevuld plastiek, zodat wanneer het gebruiken van deze materialen, van gehard staal moet worden gebruikt om de kernholte en het tussenvoegsel van de vorm te maken. HDT (thermische misvormingstemperatuur) zal ook hoger zijn, zodat kan het materiaal in een hoger temperatuurmilieu worden gebruikt. Welke de moeilijkheid van ultrasoon lassen verhoogt.
In sommige gevallen, zullen de vezels op de oppervlakte van zichtbare plastic delen drijven, zo worden de meeste gevulde plastic delen gebruikt voor interne delen. om deze situatie te vermijden kan de holte van de vorm geweven zijn.
Hoe te om flexibele delen te realiseren: polyurethaan (Pu) en silicone
Polyurethaan (Pu) en silicone de materialen verstrekken andere methoden om zachte delen te realiseren. Pu gebruikt van compressie het vormen en RTV vorm, terwijl het silicone en TPU injectie het vormen gebruiken. Het belangrijkste nadeel van silicone is dat het flits heeft. Wanneer de flits wordt gesneden of in orde gemaakt, zal er altijd residu's zijn. Bovendien wanneer injectie het vormen het silicium, de vorm in plaats van het traditionele proces moet worden verwarmd om het materiaal te verwarmen. Is injectie gevormde TPU gemakkelijker te verwerken en verstrekt gelijkaardige prestaties aan silicium.
Polyurethaan (Pu)
Het polyurethaan (Pu) is verdeeld in twee categorieën: thermosetting polyurethaan (Pu) en thermoplastisch polyurethaan (TPE). Het belangrijkste verschil tussen twee is dat thermosetting materialen tijdens verwerking crosslinked en niet kunnen worden opnieuw gebruikt. Anderzijds, kan het thermoplastische polyurethaan worden gerecycleerd. U kunt meer over thermosetting en thermoplastische materialen hier leren.
Thermosetting Pu wordt hoofdzakelijk gebruikt om prototypen door een proces te vervaardigen genoemd polyurethaanafgietsel of kamertemperatuurvulcanisatie (RTV). Urethane het gieten gebruikt een ouderdeel door vloeibaar silicium elastisch materiaal wordt behandeld, dat bij kamertemperatuur die zal verharden. Zodra het silicium verhardt, wordt de meester verwijderd, resulterend in een zachte, flexibele vorm die copieën van de meester kan maken.
Delen door dit procesgamma van 30A aan 85D worden vervaardigd die. In polyurethaan het gieten proces, zijn de bramen onvermijdelijk. Gewoonlijk, als het deel hard plastiek is, kan de flits manueel worden in orde gemaakt, en het litteken kan met schuurpapier worden geschuurd, zodat is het niet duidelijk. Nochtans, wanneer de delen zoals Pu zo zacht zijn, kunnen de bramen niet gemakkelijk worden verwijderd. Pu heeft betere slijtageweerstand dan thermoplastisch elastomeer (TPE) en polyvinylchloride (pvc), zodat kan het worden gebruikt om bevers en zolen te vervaardigen.
De thermoplastische polyurethaandelen kunnen gevormde injectie zijn, zodat kan de scheidingslijn zeer nauwkeurig zijn (geen bramen). De hardheid van thermoplastisch polyurethaan gaat van 65A tot 85D, zodat kan de hars zo zacht zijn zoals rubber en zo hard zoals hard plastiek. Het thermoplastische polyurethaan wordt algemeen gebruikt voor het overmolding, zoals hefbomen voor de productie van elektronische draden. Vergeleken met het flexibele die koord van pvc of TPE wordt gemaakt, heeft het flexibele die koord van thermoplastisch Pu-materiaal wordt gemaakt betere elasticiteit en buigende testresultaten.
kiezelzuurgel
Het kiezelzuurgel is een thermosetting hars, zodat heeft het goede hittebestendigheid en weerbestendigheid. Er zijn drie productiemethodes voor siliconedelen: RTV-afgietsel, compressie het vormen of vloeibare siliconeinjectie. Het kiezelzuurgel kan niet worden gerecycleerd of worden gerecycleerd.
Verwerkende flexibele delen
Zoals hierboven vermeld, is het polyurethaanafgietsel de het meest meestal gebruikte methode voor prototyping die zachte materialen gebruiken. De hardheid is over kust een 40-50. Nochtans, slechts kan een beperkt aantal steekproeven van polyurethaanvormen worden gemaakt.
Compressie het vormen wordt gewoonlijk gebruikt voor massaproduktie van gewone siliconedelen. De bramen zijn onvermijdelijk en moeten manueel worden in orde gemaakt. De klanten kunnen nog littekens met dikten van de meeste dikten die van de hittecompressie zien 0,2 mm overschrijden. Weinig fabrieken kunnen een dikte van 0,1 mm veroorzaken.
Over het algemeen, is de compressie vormende cyclus verscheidene notulen. Het matrijzenmateriaal is gewoonlijk staal met vele holten om productieefficiency te verbeteren. Wanneer het ontwerpen van siliconedelen, is het niet noodzakelijk om de regel dat te volgen de rib/nominale muurdikte verhouding minder dan of gelijk aan 0,6 is. In de meeste gevallen, zelfs als er worden ondergraven, wordt de zijactie niet gebruikt in het hulpmiddel, en kan manueel uit het hulpmiddel worden geselecteerd.
De vloeibare siliconeinjectie is een zeer gelijkaardig proces aan injectie het vormen, maar het verschil is dat de vorm aan op hoge temperatuur wordt verwarmd. Gewoonlijk, is de levertijd langer dan injectie vormend, en de delen kunnen zo gedetailleerd zijn zoals injectie het vormen de delen, zo het betekent dat er geen bramen zijn of de bramen zeer dun zijn.
Het volgende cijfer toont typische steekproeven met verschillende hardheid:
Andere materiële overwegingen voor injectie het vormen: vloeibaarheid (viscositeit)
Wanneer het selecteren van materialen, moet de vloeibaarheid van materialen worden overwogen. Voor zeer thin-walled delen of grote delen, is de vloeibaarheid zeer belangrijk.
De verschillende types van harsen hebben verschillende vloeibaarheid. Er zijn vele verschillende kwaliteiten van een hars; Bijvoorbeeld, heeft ABS algemene rang, hoge stroomrang en hoge effectrang.
Er zijn vele soorten ABS materialen, die verschillende mechanische eigenschappen en prijzen hebben. Sommige types van ABS zijn zeer geschikt want de productiedelen met hoge glans eindigen; Sommige modellen zijn ideaal voor het maken van gegalvaniseerde delen; Wat hebben goede vloeibaarheid en gebruikt om thin-walled delen of grote delen te vervaardigen.
Over het algemeen, voor dezelfde hars van verschillende kwaliteiten, hoger de vloeibaarheid, lager de mechanische eigenschappen. De smeltingsindex (MI) vertegenwoordigt de vloeibaarheid van de hars. De goede vloeibaarheidshars kan worden gebruikt om thin-walled plastic delen, zoals de batterijgevallen van de celtelefoon, of grote plastic delen, zoals babybadkuipen te vervaardigen.
Harsen met goede vloeibaarheid: LCP, PA, PE, PS, BLZ.
Middelgrote stroomhars: ABS, zoals, PMMA en POM.
Harsen met slechte vloeibaarheid: PC, PSF EN PPO.
machineontwerp
De overwegingen van techniekprestaties bepalen welk type van materiaal zou moeten worden gebruikt. Zijn de glas gevulde harsen meest geschikt voor ruwe componenten die slijtageweerstand en sterkte, zoals computerhuisvesting, speelgoed en andere consumptiegoederen vereisen. In tegenstelling, zijn de ongevulde materialen, zoals ABS of polycarbonaat, het meest geschikt voor decoratieve delen die geen speciale sterkte vereisen. Het polypropyleen of het polyethyleen zijn een ideaal ontwerp voor containers of delen met beweegbare scharnieren.
dimensionale stabiliteit
Wanneer het ontwerpen van een plastic deel, moet u de nauwkeurigheid van de montage tussen het deel en andere delen overwegen. nauwkeurig te passen, is het belangrijk om plastieken met goede dimensionale stabiliteit, zoals PC, ABS of POM te selecteren. In dit geval, zijn de PA en pp geen goede keus, omdat de inkrimping, de sterkte en de flexibiliteit aan het deelontwerp ongunstig zullen zijn, dat met andere delen moet samenwerken. Nochtans, in het geval waar de PA of pp moeten worden gebruikt, kan een nucleating agent aan de hars worden toegevoegd om dimensionale stabiliteit te verbeteren.
schokweerstand
De schokweerstand vertegenwoordigt de hardheid van een materiaal - wanneer de schokweerstand laag is, is het bros. Over het algemeen, is de schokweerstand van gerecycleerde plastieken lager dan dat van onbehandelde harsen. Wanneer glasvezel en koolstof de vezel met hars wordt samengesteld, is de schokweerstand lager, maar de lading en slijtagesterkte is hoger.
Wanneer een nieuw plastic deel wordt ontworpen, is het belangrijk om te overwegen welk soort kracht op het deel zal worden geladen, hoe groot de kracht, en de frequentie van de kracht is. Bijvoorbeeld, kunnen de handbediende elektronische producten vallen, zodat zou het shell materiaal van het product PC of PC/ABS moeten zijn. PC-het plastiek heeft bijna de hoogste schokweerstand onder gewone techniekplastieken.
Weerbestendigheid en UVweerstandslineariteit
Wanneer het plastiek in openlucht wordt gebruikt, zullen de plastic delen goede weerbestendigheid en UVweerstand hebben. ASA is een soort hars met goede weerbestendigheid en UVweerstand. Zijn mechanische eigenschappen zijn gelijkaardig aan ABS.
Wanneer een andere hars moet worden gebruikt, is het facultatief om ultraviolette stabilisator en weer bestand agent aan de hars toe te voegen. Nochtans, zal om het even welke plastic hars grondig getest worden v3o3or gebruik om ervoor te zorgen dat het aan de productvereisten voldoet.
Temperatuurvoorzorgsmaatregelen
Het is ook belangrijk om de temperatuur te overwegen wanneer het selecteren van de hars. Wanneer de motor werkt, is de temperatuur in de motorhuisvesting ongeveer 70 ℃ - 90 ℃, zodat alle materialen in de motorhuisvesting deze temperatuur moeten zouden kunnen weerstaan.
