Enjeksiyon kalıplama süreci boyunca, plastik bir parçanın verimliliğini ve uygulanabilirliğini etkileyen çeşitli faktörler vardır. Üretim başlamadan önce, özellikle bir parça yüksek ısı veya egzotik reçinelerin kullanılmasını gerektirdiğinde dikkate alınması gereken önemli tasarım unsurları vardır.
Bu tasarım hususları parçaların kalıplanabilirliğini geliştirir ve sonuçta kusur ve diğer sorunların ortaya çıkma olasılığını azaltabilir. Plastik bir parçanın başlangıç tasarım aşamalarında mühendisler, tasarımın en iyi şekilde nasıl optimize edileceği konusunda önerilerde bulunabilecek ve kritik malzeme önerileri yapabilecek güvenilir bir enjeksiyon kalıpçısı ile yakın bir şekilde çalışmalıdır.
Tasarımdan üretime kadar enjeksiyon kalıplama sürecinin kapsamlı bir incelemesiyle ilgileniyor musunuz?
Yüksek ısı ve egzotik reçinelerin bazı özellikleri benzersizdir ve bir uygulamadan diğerine farklı performans gösterebilir. Hem tasarımın hem de malzemenin tüm faydalarını gerçekleştirmek için deneyimli tasarım mühendisleri ve enjeksiyon kalıpçılarının dikkate alması gereken bir dizi faktör vardır. Bu yazıda, yüksek ısılı veya egzotik reçineler kullanılarak enjeksiyon kalıplama için parçalar tasarlanırken dikkate alınması gereken birkaç temel ve gelişmiş ipucu özetlenmiştir.
Büzülme, enjeksiyondan sonra soğurken kalıplanan parçanın daralmasıdır. Tüm malzemeler reçine ailesine (amorf ve kristal malzemeler), kalıp tasarımına ve işleme koşullarına bağlı olarak farklı büzülme oranlarına sahiptir. Reçine ayrıca akış yönüne bağlı olarak farklı şekilde büzüşebilir. Genel bir kural olarak, kalıp sıcaklığındaki %10'luk bir değişiklik orijinal büzülmede %5'lik bir değişikliğe neden olabilir. Ayrıca enjeksiyon basıncının da büzülme oranları üzerinde doğrudan bir etkisi vardır. Enjeksiyon basıncı ne kadar yüksekse, büzülme oranı o kadar düşük olur. Orta ila yaygın olarak kullanılan bazı malzemeler ve yüksek ısı reçineleri için tipik kalıp çekme oranlarının yanı sıra tonaj önerilerini ve havalandırma derinliği değerlerini görüntüleyin:
| Malzeme | Tavsiye edilir Tonaj (in² başına) |
Küçültme Değerleri | Havalandırma Derinliği (inç) |
| Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS) | 2.5 - 3.5 | .004 - .008 | .0010 - .0020 |
| ABS/Polikarbonat Karışımı (PC/ABS) | 3.0 - 4.0 | .004 - .007 | .0015 - .0030 |
| Asetal (POM) | 3.0 - 4.0 | .020 - .035 | .0005 - .0015 |
| Akrilik (PMMA) | 3.0 - 4.0 | .002 - .010 | .0015 - .0020 |
| Etilen Vinil Asetat (EVA) | 2.0 - 3.0 | .010 - .030 | .0005 - .0007 |
| İyonomer | 2.5 - 3.5 | .003 - .020 | .0005 - .0007 |
| Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE) | 2.5 - 3.5 | .015 - .030 | .0008 - .0010 |
| Düşük Yoğunluklu Polietilen (LDPE) | 2.0 - 3.0 | .015 - .035 | .0005 - .0007 |
| Poliamid - Naylon (PA) Dolgulu | 4.0 - 5.0 | .005 - .010 | .0003 - .0010 |
| Poliamid - Naylon (PA) Dolgusuz | 3.0 - 4.0 | .007 - .025 | .0005 - .0020 |
| Polibütilen Tereftalat (PBT) | 3.0 - 4.0 | .008 - .010 | .0005 - .0015 |
| Polikarbonat (PC) | 4.0 - 5.0 | .005 - .007 | .0010 - .0030 |
| Polyester | 2.5 - 3.5 | .006 - .022 | .0005 - .0010 |
| Polietereterketon (PEEK) | 4.0 - 5.0 | .010 - .020 | .0005 - .0007 |
| Polieterimid (PEI) | 3.0 - 4.0 | .005 - .007 | .0010 - .0015 |
| Polietilen (PE) | 2.5 - 3.5 | .015 - .035 | .0005 - .0020 |
| Polietersülfon (PES) | 3.0 - 4.0 | .002 - .007 | .0005 - .0007 |
| Polifenilen Oksit (PPO) | 3.0 - 4.0 | .005 - .007 | .0010 - .0020 |
| Polifenilen Sülfür (PPS) | 3.5 - 4.5 | .002 - .005 | .0005 - .0010 |
| Poliftalamid (PPA) | 3.5 - 4.5 | .005 - .007 | .0005 - .0020 |
| Polipropilen (PP) | 2.5 - 3.5 | .010 - .030 | .0005 - .0020 |
| Polistiren (PS) | 2.0 - 2.5 | .002 - .008 | .0015 - .0020 |
| Polisülfon (PSU) | 4.0 - 5.0 | .006 - .008 | .0010 - .0015 |
| Poliüretan (PUR) | 2.5 - 3.5 | .010 - .020 | .0004 - .0010 |
| Polivinil Klorür (PVC) | 2.5 - 3.5 | .002 - .030 | .0005 - .0020 |
| Termoplastik Elastomer (TPE) | 2.5 - 3.5 | .005 - .020 | .0008 - .0010 |

Kalın kesitlerden kaçınmak için bir parça boyunca (mümkünse) eşit duvar kalınlığı esastır. Üniform olmayan duvarlar tasarlamak, eritilen malzeme soğudukça parçanın eğrilmesine yol açabilir.
Farklı kalınlıktaki bölümler gerekiyorsa, malzemenin boşluk içinde daha eşit bir şekilde akmasını sağlamak için geçişi mümkün olduğunca yumuşak yapın. Bu, tüm kalıbın tamamen doldurulmasını sağlar ve sonuçta kusur olasılığını azaltır. Kalınlık geçişlerinin yuvarlatılması veya sivriltilmesi, kalıpta oluşan gerilmeleri ve kalınlıktaki ani değişikliklerle ilişkili gerilme konsantrasyonunu en aza indirecektir.
Parçanız için uygun et kalınlığının dahil edilmesi, üretim maliyeti ve üretim hızı üzerinde ciddi etkilere sahip olabilir. Kullanılabilecek minimum et kalınlığı, parçanın boyutuna ve geometrisine, yapısal gereksinimlere ve reçinenin akış davranışına bağlıdır. Enjeksiyonla kalıplanmış bir parçanın et kalınlıkları genellikle 2mm - 4mm (0.080″ - 0.160″) arasında değişir. İnce duvar enjeksiyon kalıplama 0,5 mm (0,020 ″) kadar ince duvarlar üretebilir. Parçanızın tasarımı ve malzeme seçimi için uygun duvar kalınlıklarının uygulandığından emin olmak için deneyimli bir enjeksiyon kalıpçısı ve tasarım mühendisi ile çalışın.
Bir parçanın ana alanlarına ek olarak, kenarlar ve köşeler söz konusu olduğunda tek tip et kalınlığı çok önemli bir tasarım unsurudur. Yuvarlatılmış köşelere geniş yarıçaplar eklemek, plastik bir parçanın tasarımına daha az stres konsantrasyonu ve malzemenin daha fazla akma kabiliyeti dahil olmak üzere birçok avantaj sağlayacaktır. Geniş yarıçaplı parçalar ayrıca daha ekonomik olma eğilimindedir ve daha fazla mukavemet ve görünüme sahip olarak üretilmeleri daha kolaydır.
Çoğu yüksek sıcaklık ve egzotik malzeme doğuştan güçlüdür ve en zorlu ortamlardan bazılarına dayanır. Ancak, bir parçaya ilave güç katmanın bir yolu da tasarıma "nervür" eklemektir. Kaburgalar, ilave güç sağlamak için bir duvardan veya düzlemden dik olarak uzanan ince çıkıntılardır.
Birçok tasarımcı, bir parçanın duvarlarını kalınlaştırarak parçanın mukavemetinin artacağını düşünür. Gerçekte, duvarları çok kalın yapmak çarpılma, batma ve diğer kusurlara neden olabilir. Nervür kullanmanın avantajı, duvar kalınlığını artırmadan bir parçanın mukavemetini artırmasıdır. Daha az malzeme gerektiren nervürler, ilave mukavemet için uygun maliyetli bir çözüm olabilir.
Yüksek sıcaklık ve egzotik malzemelerin kullanıldığı parçalar tasarlanırken, nervürler nominal duvar kalınlığının yüzde 50-60'ı olacak şekilde tasarlanmalıdır. Nervür yüksekliği nominal duvar kalınlığının üç katından fazla olmamalıdır. Daha fazla sertlik için, yüksekliği artırmak yerine nervür sayısını artırın ve birbirlerinden nominal et kalınlığının en az iki katı aralıklarla yerleştirin.
Bir parçanın özelliklerinin bir kalıpta nasıl oluşturulduğu, ihtiyaç duyulan taslak türünü belirler. Kör delikler veya cepler tarafından oluşturulan özellikler (çoğu çıkıntı, nervür ve direk gibi) kalıbın içine doğru uzandıkça incelmelidir. Kızaklar tarafından oluşturulan yüzeyler, çelik fırlatılmadan önce yüzeyden ayrılırsa çekime ihtiyaç duymayabilir. Parçanın kalıptan çıkış yönüne paralel uzanan duvarlar, nervürler, direkler ve çıkıntılar gibi ürün özelliklerine açılar veya koniklikler eklemeyi düşünün, bu da parça çıkışını kolaylaştırır.
Diğer tasarım kılavuzları şunlardır:
- Çoğu malzeme için en az bir buçuk derecelik bir çekim açısı kabul edilebilir. Yüksek ısılı ve egzotik reçineler bir ila iki derece çekim gerektirebilir. Her 0,001 inç doku derinliği için ilave bir derece çekim ekleyin.
- Tüm yüzeyleri kalıp ayırma yönüne paralel olarak çizin.
- Fırlatmaya yardımcı olmak ve eşit duvar kalınlığını korumak için her iki kalıp yarısında oluşturulan açılı duvarlar ve diğer parça özellikleri.
Plastik enjeksiyon kalıplı parçalar için yüzey kaplama seçenekleri parça tasarımına ve kullanılan malzemenin kimyasal yapısına bağlı olarak değişir. Seçilen malzemenin uygulanan finisaj türü üzerinde önemli bir etkisi olabileceğinden, finisaj seçenekleri tasarım sürecinin başlarında tartışılmalıdır. Parlak bir yüzey kullanılması durumunda, malzeme seçimi özellikle önemli olabilir.
Parlaklığı artıran ve pürüzlülüğü azaltan kristal reçinelerden yapılan ürünler için daha yüksek erime sıcaklıkları gereklidir - istenen pürüzsüz yüzeyi oluşturur. İstenen yüzey kalitesini elde etmek ve bir parçanın kalitesini artırmak için katkı bileşiklerini değerlendirirken, bilgili malzeme bilimi uzmanlarıyla uyumlu bir enjeksiyon kalıpçısıyla çalışmak çok önemlidir.
7. Malzemenin Özellikleri:

Tasarım süreci boyunca plastik bir parçanın son kullanımını göz önünde bulundurun ve kullanılan malzemenin özelliklerinin zorlu ortamlarda performansı artırabilecek hayati faktörler olduğunu anlayın. Yüksek ısı veya egzotik malzemeler doğası gereği aşağıdaki özelliklere sahiptir veya bu özelliklere sahip olacak şekilde tasarlanabilir:
- Düşük veya yüksek ısı iletkenliği
- Uzun süreli termal stabilite
- Mükemmel aşınma özellikleri
- Sürünme direnci
- Aşınma direnci
- Kimyasal direnç
- Boyutsal kararlılık
- Aleve dayanıklı
- Düşük geçirgenlik
- Çok daha fazlası
Enjeksiyon kalıplama sürecinde tasarım kritik öneme sahiptir - özellikle de bir parçanın mukavemetini, stabilitesini ve benzersiz uygulaması için zorunlu olan diğer özelliklerini artırmak için yüksek sıcaklıkta malzemeler kullanıldığında. Geleneksel kalıplama teknikleri, yüksek sıcaklık ve egzotik reçinelerde her zaman etkili değildir. Bir malzemenin belirli koşullarda nasıl tepki verdiğini ve parçanızın başarılı olmasını sağlamak için tasarım ve üretim süreci boyunca uygulanması gereken parametreleri anlamak için enjeksiyon kalıpçınızla birlikte çalışın.

