6 способов избежать косметических дефектов при инъекциях

Лукас Тофтеланд, менеджер по продукции для литья под давлением в Protolabs | 24 августа 2023 г.

За годы работы мы изготовили сотни тысяч форм! Учитывая такой большой опыт, мы видели проекты, в которых очевиден опыт литья под давлением, и другие конструкции, которые просто не позволяют производить функциональные инструменты и качественные детали. Давайте поговорим о шести эстетических проблемах, которых дизайнерам следует избегать, и которые вы можете увидеть в формованных деталях: раковина, деформация, сопротивление, закручивание, переплетение линий и блики. Чем больше вы об этом узнаете, тем выше ваши шансы получить структурно надежные и косметически привлекательные детали и продукты.

Вот пример раковины.

В некотором смысле формовка деталей похожа на выпечку суфле. Если внутренняя часть не затвердеет быстро, верхушка медленно рухнет сама по себе, оставив вам десерт, который можно подать к столу, но далеко не так эстетично. То же самое и с формованными деталями.

Раковина выглядит как ямочка на поверхности отлитой детали. Это вызвано более толстым, чем обычно, поперечным сечением, неоднородной конструкцией детали или неправильным расположением заслонки — дверного проема, через который горячий пластик впервые попадает в полость формы. Полипропилен и ацеталь склонны к погружению. Если вы выберете материалы, наполненные волокном или стеклом, они создадут более прочную связь и с меньшей вероятностью утонут. С точки зрения проектирования один из способов избежать этой проблемы — следовать нашим рекомендациям по толщине стенок для каждого материала, которые советуют, чтобы минимальная толщина стенки заготовки составляла не менее 40–60 процентов от ее самой толстой секции. Кроме того, когда это возможно, поток материала внутри формы должен перемещаться от толстого к тонкому, поэтому вам, возможно, придется переориентировать полость формы или разместить литник в области, которую вы изначально зарезервировали для косметической поверхности.

Хотя толстые элементы, безусловно, могут быть проблематичными, вы можете зайти слишком далеко и в другом направлении. Тонкие детали — еще одна важная вещь, которую следует учитывать при проектировании деталей. Например, если в вашу деталь встроены ребра для поддержки, но эти ребра слишком тонкие, они будут остывать гораздо быстрее, чем окружающий материал. Это ускоренное охлаждение будет проявляться аналогично толстым областям, проявляющимся в виде раковин или теней на внешней стороне детали. Тонкие участки также трудно извлечь, а это означает, что вы можете увидеть деформацию детали или даже пробой штифта. Области с очень тонким поперечным сечением также сложно заполнить или протолкнуть пластиком, что может привести к неполному заполнению детали или слабым участкам, где линии сварки не полностью соединяются.

Деталь, имеющая одинаковую толщину стенок для предотвращения утопления.

Только что мы упомянули, что материалы с волокнистым или стеклонаполнителем укрепляют связи между материалами и помогают избежать погружения. С другой стороны, если вы выберете их, вы с большей вероятностью столкнетесь с деформацией. И вот почему: по мере остывания детали стекловолокна имеют тенденцию выстраиваться в одном направлении, создавая внутренние напряжения. Кроме того, когда вы проектируете деталь со стенками, слишком тонкими для целевого материала, она, скорее всего, свернется, как картофельные чипсы. Ням? Нет. Это деформация, и ее легко избежать, если следовать тем же правилам, что и для раковины, а именно соблюдать общие рекомендации по толщине стенок. Детали с внутренними опорными конструкциями — косынками для поддержки тонких стенок или ребрами на больших плоских поверхностях — лучше всего противостоят короблению.

Углы уклона, подобные показанным здесь, жизненно важны для выброса детали.

Одна из самых приятных вещей, которую стоит наблюдать при литье деталей под давлением, — это когда выталкивающие штифты выталкивают детали, не зацепляясь. Вы можете гарантировать, что это произойдет, добавив достаточную тягу. Есть причина, по которой формы для торта расширяются кверху: так ваш десерт выйдет целым. Это черновик, и это важная часть любой конструкции формы. Вертикальные стены — те, поверхность которых параллельна направлению работы формы — должны иметь минимальный угол уклона 1/2 градуса. Хотите быть в полной безопасности? Два градуса — еще лучше, а для сильно текстурированных поверхностей может потребоваться пять градусов или больше, чтобы ваши детали хорошо выходили наружу. Без правильной вытяжки извлечение деталей становится затруднительным, если не невозможным, а некрасивые линии перетаскивания или царапины могут испортить эстетику ваших деталей.