Trong quá trình thiết kếsản phẩm nhựa, có một số cân nhắc cơ bản không thể bỏ qua. Các nhà sản xuất nguyên liệu có thể nói là những người thúc đẩy quan trọng của thiết kế sản phẩm nhựa. Bài viết này giới thiệu các kỹ năng và nguyên tắc cơ bản của thiết kế sản phẩm nhựa từ các khía cạnh lựa chọn vật liệu, lựa chọn gia công, xem xét độ bền, thiết kế khuôn, v.v.
Danh sách kiểm tra thiết kế
Mục tiêu của phát triển sản phẩm mới hoặc cải tiến sản phẩm là làm cho sản phẩm có hiệu suất tuyệt vời trong khi có được chi phí sản xuất thấp. Nhiệm vụ thiết kế chủ yếu bao gồm lựa chọn nguyên liệu thô, phương pháp chế biến, tính toán cường độ và thiết kế khuôn.
Chỉ bằng cách xem xét các yếu tố này và theo dõi một cách có hệ thống, chúng tôi có thể sản xuất khuôn mẫu thương mại và chất lượng cao. Cần phải nhấn mạnh rằng tính khả thi và hiệu quả chi phí của nhựa là không thể tránh khỏi, và các nhà thiết kế phải hết sức chú ý đến giải pháp chính xác của quá trình lựa chọn và xử lý nguyên liệu.
Nguyên liệu so sánh
So với các nguyên liệu thô truyền thống khác, cần đặc biệt chú ý đến việc thiết kế các bộ phận nguyên liệu nhựa.
Các tính chất của nhựa có thể thay đổi trong một phạm vi rộng. Bằng cách thêm chất độn, gia cố vật liệu và sửa đổi, các thuộc tính của chúng sẽ được biến đổi rất nhiều.
Đôi khi trong cùng điều kiện hoạt động, nhựa sẽ thể hiện hiệu suất hoàn toàn khác với kim loại. Do đó, thiết kế chức năng kinh tế và hiệu quả của đúc kim loại, nếu áp dụng cho nhựa vội vàng, sẽ dễ dàng thất bại.
Khi nhiệt độ của vật liệu gần với điểm nóng chảy của nó, nhiệt độ và thời gian sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hành vi biến dạng của nguyên liệu thô.
Các tính chất của nhựa không chỉ là tính chất của nguyên liệu thô. Nếu các nguyên liệu thô được xử lý trong một phạm vi không phù hợp, thiết kế tốt nhất sẽ thất bại. Theo cùng một cách, các sản phẩm không thể được xử lý để giải quyết các điểm yếu thiết kế. Do đó, chất lượng của các bộ phận nhựa chỉ có thể được đảm bảo khi tất cả các yếu tố được xem xét.
Thiết kế tiết kiệm chi phí
Các nhà thiết kế chủ yếu chịu trách nhiệm cho chi phí cuối cùng của các bộ phận nhựa. Quyết định của ông xác định trước chi phí sản xuất, làm khuôn và lắp ráp. Sửa đổi và tối ưu hóa sau này thường tốn kém và không khả thi.
Để phát huy đầy đủ các lợi thế của nguyên liệu nhựa có thể tiết kiệm chi phí về nhiều mặt. Thiết kế tích hợp đa chức năng, công nghệ lắp ráp giá rẻ (như khóa, thiết bị hàn, thiết bị cố định, công nghệ ép phun vật liệu kép, v.v.), đặc tính tự bôi trơn, quy trình xử lý bề mặt miễn phí, v.v. Chú ý đến độ dày của tường, khuôn, dung sai, nguyên liệu, vv để tiếp tục tiết kiệm chi phí.
Vị trí cổng
Các nhà thiết kế không chỉ tính toán thiết kế các sản phẩm nhựa mà còn phải đặc biệt chú ý đến thiết kế cổng của khuôn. Họ phải chọn hệ thống cổng chính xác và số lượng và vị trí của các điểm. Các loại cổng và vị trí khác nhau sẽ có tác động lớn đến chất lượng sản phẩm.
Sự lựa chọn vị trí cổng sẽ xác định các tính chất sau của sản phẩm nhựa:
Hành vi điền
Kích thước cuối cùng (dung sai) của sản phẩm
Hành vi co thắt, cong vênh
Cấp hiệu suất cơ khí
Chất lượng bề mặt (ngoại hình)
Nếu nhà thiết kế chọn cổng sai, gần như không thể sửa các hậu quả từ việc tối ưu hóa các tham số xử lý.
Nguyên tắc thiết kế cơ bản:
Không đặt cổng ở khu vực áp lực cao;
Tránh hoặc giảm dòng nhiệt hạch càng nhiều càng tốt;
Giữ đường nhiệt hạch càng xa khu vực áp suất cao càng tốt;
Đối với nhựa gia cố, vị trí cổng xác định hiệu suất cong vênh của bộ phận;
Cung cấp lỗ thông hơi đầy đủ để tránh kẹt không khí.
Công nghệ lắp ráp cơ bản
Một số công nghệ lắp ráp đơn giản được công nhận bởi tất cả các nhà thiết kế, chẳng hạn như lắp ráp khóa, lắp ráp báo chí và lắp ráp ren, có thể tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất bằng cách lắp ráp các thành phần dễ dàng và nhanh chóng.
Ưu điểm lớn nhất của lắp ráp khóa là không cần thêm bộ phận lắp ráp. Trong thiết kế clasp, nhà thiết kế phải đảm bảo kích thước hình học của khớp nối để tránh sự lỏng lẻo của các bộ phận lắp ráp gây ra bởi sự thư giãn căng thẳng.
Lắp báo chí có thể làm cho các thành phần nhựa lắp ráp với cường độ cao với chi phí thấp nhất.
Lắp ráp ren bao gồm các ứng dụng của loại riêng biệt, vít loại kết hợp hoặc chèn vít tích hợp. Để tránh sự xuất hiện của các bộ phận không đủ tiêu chuẩn, đây là bước quan trọng để đảm bảo kích thước chính xác của ống lót trục. Nhiều đề xuất có thể được thực hiện bởi các nhà sản xuất vít về vấn đề này.
Lựa chọn vật liệu
Nói chung, không có tài liệu xấu, chỉ có các tài liệu sai được sử dụng trong các lĩnh vực cụ thể.
Nhựa nhiệt dẻo được sử dụng phổ biến nhất trong đúc phun. Nó có thể được chia thành nhựa vô định hình và nhựa bán tinh thể. Nói chung, nhựa nhiệt dẻo bán tinh thể chủ yếu được sử dụng cho các bộ phận có độ bền cơ học cao, trong khi nhựa nhiệt dẻo vô định hình thường được sử dụng cho vỏ vì nó không dễ uốn cong.
Có các sản phẩm nhựa nhiệt dẻo không gia cố, sợi thủy tinh, khoáng chất và thủy tinh. Sợi thủy tinh chủ yếu được sử dụng để tăng cường độ, độ cứng và nhiệt độ ứng dụng; sợi khoáng và sợi thủy tinh có tác dụng gia cố thấp hơn, chủ yếu được sử dụng để giảm cong vênh.
Một loạt các vật liệu gia cố, chất độn và chất điều biến được thêm vào một số loại nhựa nhiệt dẻo để thay đổi tính chất của chúng.
Một số vật liệu nhiệt dẻo, đặc biệt là PA 6 và PA 66, có độ hút ẩm mạnh. Điều này có thể có tác động lớn hơn đến tính chất cơ học và độ ổn định kích thước của chúng. Cần chú ý đặc biệt đến hiệu suất này khi tiến hành.
Tăng cường xương sườn
Nói chung, độ cứng của các thành phần có thể được tăng cường bằng các phương pháp sau:
Tăng độ dày của tường;
Tăng mô đun đàn hồi (ví dụ tăng hàm lượng sợi gia cường);
Chất làm cứng được xem xét trong thiết kế.
Nếu vật liệu được sử dụng trong thiết kế không thể đáp ứng độ cứng cần thiết, vật liệu có mô đun đàn hồi lớn hơn sẽ được chọn. Mô men quán tính lớn có thể dễ dàng đạt được bằng cách đặt độ cứng dày và cao. Nhưng đối với nhựa nhiệt dẻo
