Çoğu plastik ürün enjeksiyon kalıplama ile yapılır.Bunun başlıca nedeni, işlemin yüksek üretkenliği ve son derece düşük birim maliyetidir.Üretilen herhangi bir bileşende olduğu gibi, tolerans çok önemlidir.Doğru şekilde belirtilmez veya kontrol edilmezse, montaj sırasında son parçalar birbirine uymaz.Özellikle kalıbın ön maliyeti çok yüksek olduğu için bu tür hatalardan kaçınılmalıdır.Bu belge, enjeksiyon kalıplama toleransının nasıl kontrol edileceğini ve DFM (imalat için tasarım) ilkeleri, malzeme seçimi, alet tasarımı ve süreç kontrolü yoluyla yüksek kalitenin nasıl sağlanacağını açıklayacaktır.
Hoşgörü neden bu kadar önemli?
Örneğin, iki düz parçanın birbirine cıvatalanması gerekiyorsa, her parçadaki deliklerin konum toleransı tüm olası durumları dikkate almalıdır.Bir parça minimum toleransta ve diğer parça maksimum toleransta olsa bile, montaj sırasında yine de oturmaları gerekir.Bu durumda basit gibi görünse de birden fazla parçanın birleştirilmesi gerektiğinde bir parça tüm montajın düzgün çalışmamasına neden olabilir.En kötü durum yöntemi, tolerans yığını ve istatistiksel analiz gibi tolerans analizi, çok parçalı bileşenlerin enjeksiyon kalıplama toleransını optimize etmek için kullanılabilir.
Enjeksiyon kalıplama toleransını etkileyen faktörler:
1. Parça tasarımı
Çarpma, aşırı büzülme ve parça yanlış hizalanmasını sınırlamanın en önemli yollarından biri, parçaları tasarlarken DFM ilkelerini kullanmaktır.Bu, tasarım aşamasında daha sonra maliyetli yeniden tasarımı önlemek için enjeksiyon kalıplama hizmetleriyle tasarım sürecinin başlarında çalışarak en iyi şekilde elde edilir.
duvar kalınlığı - değişken duvar kalınlığına sahip parçalarda düzensiz büzülme olabilir.Kalın alanlardan kaçınılamadığı durumlarda, düzgün duvar kalınlığını korumak için karot kullanılmalıdır.Düzensiz duvar kalınlığı, toleransı ve montajı etkileyecek olan parça deformasyonuna yol açacaktır.Daha kalın duvarlar, gücü artırmak için her zaman en iyi seçim değildir;Mümkün olduğunda, parçaların mukavemetini artırmak için takviye ve köşebent kullanmak en iyisidir.
draft açısı - draft açısı aletten kolayca çıkarılmasını sağlamak için çok önemlidir.En iyi duruma ulaşılmazsa, bitmiş ürünün fırlatılması, kazınması ve bükülmesi sırasında parçalar sıkışabilir.Taslak açısı, parça tasarımına ve yüzey kalitesine bağlı olarak 0,5 ° ila 3 ° arasında değişebilir.
çıkıntı özellikleri - birden fazla plastik parçayı monte ederken, genellikle bağlantı elemanlarını yerleştirmek için çıkıntılar kullanılır.Bosluk çok kalınsa parçada bir girinti kalabilir.Yan duvarlara nervürlerle bağlanmazlarsa, önemli ölçüde deforme olabilirler.Bu, bu parçaların montajını neredeyse imkansız hale getirecektir.
2. Malzeme seçimi
Enjeksiyon kalıplama plastikleri çeşitli reçinelerden yapılabilir.Bu malzemelerin seçimi esas olarak nihai ürünün uygulanmasına bağlıdır.Her reçinenin farklı bir büzülme oranı vardır.Kalıp tasarlanırken bu büzülme dikkate alınmalıdır ve kalıp boyutu genellikle malzeme büzülme yüzdesi ile ayarlanır.Birden fazla malzeme bileşeni gerekiyorsa, farklı büzülme oranlarının tasarlanması gerekir.Tasarım toleransı uygun değilse, parçalar birbirine monte edilemeyebilir, bu da enjeksiyon kalıplamada maliyetli bir hatadır.
Enjeksiyon kalıplama toleransı esas olarak malzeme büzülmesi ve parça geometrisi ile belirlenir.Aletler tasarlanıp üretilmeden önce malzeme seçiminin tamamlanması gerekir.Takım tasarımı, büyük ölçüde seçilen malzemeye bağlıdır.
3. Takım tasarımı
Bir malzeme seçildikten sonra, ilgili malzemenin büzülmesini hesaba katmak için alet genellikle büyük boyutludur.Bununla birlikte, büzülme tüm boyutlarda tek tip değildir.Örneğin, daha kalın parçalar, daha ince parçalardan farklı bir soğuma hızına sahiptir.Bu nedenle, ince ve kalın duvarların bir karışımına sahip karmaşık bir parça, değişken bir soğuma hızına sahip olacaktır.Ortaya çıkan çarpıklık veya çökme, enjeksiyon toleransını ve montajı ciddi şekilde etkileyebilir.Bu etkileri sınırlamak için takım üreticileri, kalıp özelliklerini tasarlarken aşağıdaki faktörleri göz önünde bulundurur.
takım soğutması - kontrollü soğutma, homojen büzülmeyi sürdürmek için gereklidir.Kötü takım soğutması, kontrolsüz büzülmeye yol açacak ve bu da parçaların tolerans gereksinimlerinden ciddi şekilde sapmasına yol açacaktır.Soğutma kanallarının akıllı yerleşimi, parçaların tutarlılığını önemli ölçüde iyileştirebilir.
takım toleransı - toleransı aşan takımlar, sonraki tüm enjeksiyon kalıplama parçalarına yol açacak ve büzülmeden kaynaklanan herhangi bir hataya ek olarak hata eklenecektir.Bununla birlikte, CNC işleme sürecinde, takım toleransı genellikle sıkı bir şekilde kontrol edilir ve izlenir, bu nedenle tolerans dışı takım, nadiren tolerans dışı olan parçanın nedenidir.Ayrıca, bu aletler genellikle "çelik güvenlidir".Bu, takımları üretirken önemli boyutların veya özelliklerin ek frezeleme ile ayarlanabileceği anlamına gelir.Bazı parçaların bitmiş boyutu tolerans aralığı içinde değilse, ek malzeme, işleme ile takımın ince ayarına izin verir.Örneğin, bir parça üzerindeki sıkı tolerans deliği özelliği, toleransın daha geniş tarafında bir göbek pimi ile tasarlanmış bir araca sahip olabilir.Deliğin ayarlanması gerekiyorsa, deliği daha ince yapmak için daha ince işlenecektir.
yüksük konumu - yüksük, kalıp açıldığında onu kalıptan dışarı iter;Bu, döngü süresini en aza indirmek için mümkün olduğunca çabuk yapılmalıdır.Ejektör pimi istenmeyen bir konuma yerleştirilirse parçalar zarar görebilir.Aletten çıkarken bazı malzemeler tamamen rijit değildir ve düzensiz fırlatma ciddi çarpıklığa ve boyutsal tutarsızlığa neden olabilir.
kapı konumu - kapı, reçine akış aracının bir parçasıdır.İstenmeyen bir konuma yerleştirilirse, bu kötü bir görünüme neden olur.Ayrıca, eşit olmayan doldurma hızı da çarpıklığa ve düzensiz büzülmeye neden olabilir.Karmaşık parçalar genellikle tek tip doldurma elde etmek ve bu zorlukları azaltmak için birden fazla kapı gerektirir.
4. Proses kontrolü
Parçaların enjeksiyon toleransını optimize etmek için önceki tüm tasarım çalışmalarına ve malzeme değerlendirmelerine rağmen, ilk numune partisi teslim edildiğinde parçalar yine de toleransı aşabilir.Yukarıdaki yöntemlerin tümü birleştirildiğinde, tolerans uyumluluğunu iyileştirmenin bir sonraki adımı, süreci ayarlamaktır.Sıcaklık, basınç ve tutma süresinin kontrol edilmesi, parçaların kalitesini iyileştirmek için en yaygın yöntemlerden bazılarıdır.İdeal koşul kümesi belirlendikten sonra kalıp, parçalar arasında çok küçük boyutsal değişikliklerle tutarlı parçalar oluşturabilir.
Karmaşık çok özellikli parçalarda, gerçek zamanlı geri bildirim ve süreç kontrolü elde etmek için üretim sürecinde bu parametreleri ölçmek için araçlara basınç ve sıcaklık sensörleri yerleştirmek faydalı olabilir.Takımdaki basınç ve sıcaklığın her zaman korunması, tutarlı toleransların sağlanmasına yardımcı olur.
Karmaşık çok özellikli parçalarda, gerçek zamanlı geri bildirim ve süreç kontrolünü gerçekleştirmek için üretim sürecinde bu parametreleri ölçmek için araçlara basınç ve sıcaklık sensörleri yerleştirmek faydalı olabilir.Takımdaki basıncı ve sıcaklığı her zaman korumak, büyük ölçüde tutarlı toleranslar sağlayabilir.