Hva er de strukturelle prosessene for plastdeler?

Hva er de strukturelle prosessene for plastdeler?

Den strukturelle prosessdesignen for plastdeler involverer hovedsakelig betraktninger som geometri, dimensjonsnøyaktighet, trekkforhold, overflateruhet, veggtykkelse, trekkvinkel, hulldiameter, filetradier, formtrekkvinkel og forsterkningsribber. Denne artikkelen vil utdype hvert av disse punktene og diskutere hvordan man kan optimalisere disse elementene under termoformingsprosessen for å forbedre produktkvaliteten og produksjonseffektiviteten.

1. Geometri og dimensjonsnøyaktighet

Sidentermoforming av plaster en sekundær prosesseringsmetode, spesielt ved vakuumforming, er det ofte et gap mellom plastplaten og formen. I tillegg kan krymping og deformasjon, spesielt i utstikkende områder, føre til at veggtykkelsen blir tynnere, noe som fører til redusert styrke. Derfor bør ikke plastdeler som brukes i vakuumforming ha altfor strenge krav til geometri og dimensjonsnøyaktighet.

Under formingsprosessen er den oppvarmede plastplaten i en ubegrenset strekktilstand, noe som kan føre til henging. Sammen med betydelig avkjøling og krymping etter avforming, kan de endelige dimensjonene og formen på produktet være ustabile på grunn av temperatur- og miljøendringer. Av denne grunn er termoformede plastdeler ikke egnet for presisjonsstøping.

2. Tegneforhold

Trekkforholdet, som er forholdet mellom delens høyde (eller dybde) til dens bredde (eller diameter), bestemmer i stor grad vanskeligheten til formingsprosessen. Jo større trekkforholdet er, desto vanskeligere blir støpeprosessen, og jo større er sannsynligheten for uønskede problemer som rynker eller sprekker. For store trekkforhold reduserer delens styrke og stivhet betydelig. Derfor, i faktisk produksjon, brukes vanligvis et område under maksimalt trekkforhold, vanligvis mellom 0,5 og 1.

Trekkforholdet er direkte relatert til minimum veggtykkelse på delen. Et mindre trekkforhold kan skape tykkere vegger, egnet for tynnplateforming, mens et større trekkforhold krever tykkere plater for å sikre at veggtykkelsen ikke blir for tynn. I tillegg er trekkforholdet også relatert til formens trekkvinkel og plastmaterialets strekkbarhet. For å sikre produktkvaliteten bør trekkforholdet kontrolleres for å unngå en økning i skrothastigheten.

3. Filetdesign

Skarpe hjørner bør ikke utformes ved hjørnene eller kantene på plastdeler. I stedet bør en så stor filet som mulig brukes, med hjørneradius generelt ikke mindre enn 4 til 5 ganger tykkelsen på arket. Unnlatelse av å gjøre det kan føre til tynning av materialet og spenningskonsentrasjon, noe som påvirker delens styrke og holdbarhet negativt.

4. Utkastvinkel

Termoformingformer, i likhet med vanlige former, krever en viss trekkvinkel for å lette utformingen. Trekkvinkelen varierer vanligvis fra 1° til 4°. En mindre trekkvinkel kan brukes for hunformer, da krympingen av plastdelen gir noe ekstra klaring, noe som gjør det lettere å fjerne formen.

5. Utforming av forsterkningsribbe

Termoformede plastplater er vanligvis ganske tynne, og formingsprosessen er begrenset av trekkforholdet. Derfor er det å legge til forsterkningsribber i strukturelt svake områder en viktig metode for å øke stivheten og styrke. Plasseringen av forsterkningsribber bør vurderes nøye for å unngå for tynne områder i bunnen og hjørnene av delen.

I tillegg kan det å legge til grunne riller, mønstre eller markeringer til bunnen av det termoformede skallet øke stivheten og støtte strukturen. Langsgående grunne riller på sidene øker den vertikale stivheten, mens tverrgående grunne riller, selv om de øker motstanden mot kollaps, kan gjøre utforming vanskeligere.

6. Produktsvinn

Termoformede produktergenerelt oppleve betydelig krymping, med omtrent 50 % av det som skjer under avkjøling i formen. Hvis formtemperaturen er høy, kan delen krympe med ytterligere 25 % ettersom den avkjøles til romtemperatur etter fjerning av formen, mens de resterende 25 % av krympingen skjer i løpet av de neste 24 timene. Dessuten har produkter dannet ved bruk av hunnformer en tendens til å ha en krympehastighet som er 25 % til 50 % høyere enn de som dannes med hannformer. Derfor er det avgjørende å vurdere krymping under designprosessen for å sikre at de endelige dimensjonene oppfyller nøyaktighetskravene.

Ved å optimalisere designet for geometri, trekkforhold, filetradius, trekkvinkel, forsterkningsribber og krymping, kan kvaliteten og stabiliteten til termoformede plastdeler forbedres betydelig. Disse prosessdesignelementene har en avgjørende innvirkning på produksjonseffektiviteten og ytelsen til termoformede produkter og er nøkkelen til å sikre at produktene oppfyller brukerkravene.