In diesem Artikel führen wir Sie, um die Herstellungs- und Industriedesignerwägungen von verschiedenen materiellen Wahlen zu verstehen und stellen materielle Vorschläge für verschiedene Konzeption- des Produktsziele, einschließlich Glas und FaserFüllmaterialien für stärkere Teile und Silikon- und Polyurethanmaterialien für flexible Teile zur Verfügung.
Wie man stärkere Teile erhält: allgemeine verpackende Arten
Glasfaser
Die allgemeinste Weise, die mechanischen Eigenschaften des Plastiks zu verbessern ist, Glasfaser zu addieren. Glasfaser verbessert strukturelle Eigenschaften, wie Stärke und Steifheit und verringert Schrumpfung von Teilen. Sie sind verhältnismäßig billig und können dem meisten Plastik hinzugefügt werden. Glas füllte Harze kann verschiedene Farben haben.
Im Hinblick auf Nachteile kann Glasfaser Teile spröde machen und Schlagfestigkeit verringern. Glasfaser auch verringert die Nutzungsdauer der Form und trägt das Fass und die Düse der Gestaltungsmaschine. Glas füllte Harz erhöht auch die Viskosität des Materials und machte die Form schwieriger zu füllen.
Kohlenstofffaser
Kohlenstofffaserfüller kann die mechanischen Eigenschaften des Plastiks verbessern. Kohlenstoff füllte Plastikteile haben ähnliche mechanische Eigenschaften zum Glas füllte Plastik, aber wird machen die Teile stärker und heller. Kohlenstofffaser hat Leitfähigkeit, also füllte Kohlenstoff Teile haben bessere Leistung der elektromagnetischen Abschirmung. Kohlenstofffaser kann strukturelle Eigenschaften, wie Stärke und Steifheit sogar verbessern und verringert die Schrumpfung von Teilen mehr als Glasfaser.
Der Hauptnachteil von Kohlenstoff gefüllten Teilen ist, dass sie teuer sind. Wie Glasfaser macht Kohlenstofffaser die Teile spröde und verringert die Schlagfestigkeit; Verringern Sie die Nutzungsdauer der Form und verursachen Sie die Abnutzung des Fasses und der Düse der Gestaltungsmaschine. Kohlenstofffaser erhöht auch die Viskosität des Materials und macht die Form schwieriger zu füllen. Erinnern Sie daran sich, dass für Kohlenstoff Füllmaterialien, die Teilfarbe begrenzt ist, um zu schwärzen. Etwas Harze erfordern auch sehr hohe Formtemperaturen, die möglicherweise teure zusätzliche Ausrüstung erfordern.
Sterben Entwurf der Faser füllte Teile
Wenn die Glasfaser- oder Kohlenstofffaser mit dem Harz zusammengesetzt wird, werden das Elastizitätsmodul und die Dehnfestigkeit des Plastiks erheblich verbessert, also glauben die Plastikteile stark. Dies heißt, dass, wenn eine schwere Last am Plastikteil angewendet wird, das Plastikteil nicht sich leicht verformt.
Jedoch verringert sich die Schlagfestigkeit und der Plastik fühlt sich zerbrechlich. Die Flüssigkeit ist niedrig und die Kontraktion in der Strömungsrichtung ist kleiner als die, die zur Strömungsrichtung senkrecht ist.
Im Formentwurf ist es schwierig, die Schrumpfungsrate anordnungsgemäß des plastischen fließens des Tors zu bestimmen. Die CAD-Software erlaubt nur dem Benutzer, die Schrumpfung im X, im y und in den z-Richtungen einzustellen. Dies heißt, dass, wenn die Teilgröße groß ist und die Toleranz fest ist, einige Maße möglicherweise aus Toleranz heraus sind.
Die Lösung ist sicherzustellen, dass die Sicherheit des Würfelstahls, indem sie mehr lässt, Stahl als gebraucht sterben. Nachdem man das Teil gemessen hat, ist es einfach, den Würfelstahl vom Würfel durch CNC oder EDM zu entfernen, aber es ist schwierig, den Stahl dem Würfel hinzuzufügen. Um dies zu tun, müssen Sie die Form schweißen und den Stahl, unter Verwendung CNC oder EDM dann entfernen. Darüber hinaus führt Schweißen, um Deformation zu formen, die nicht für das Formleben oder Teilqualität sehr gut ist.
Für weitere Formänderung wenn die Plastikteilgröße aus Toleranz heraus ist, muss etwas Formstahl von der Form entfernt werden oder hinzugefügt werden, um die Form oder die Größe der Form zu ändern. Um diesen Schritt zu vermeiden, CNC-liefert Aluminiumtestform eine schnelle und billige Weise Formen zu machen, Plastikteilproben zu erhalten und vergleicht die Schlüsselmaße von Plastikteilen mit Druckerzeugnissen. Wenn irgendein kritisches Maß aus Toleranz heraus ist, muss die Produktionsform dementsprechend geändert werden (die Produktionsform wird nach der Testform gemacht). Der Zweck der Prüfung der Form ist, zu bestimmen, welche Maße die Toleranz übersteigen und das Hauptmerkmale bearbeiten, wie entworfen. Sobald es bestimmt wird, wie unterschiedliche Schrumpfung in den verschiedenen Strömungsrichtungen die Größe beeinflußt, kann das Modell 3D justiert werden, wenn man das harte Werkzeug herstellt.
Füllmaterialien tragen die Form schneller, als ungefüllter Plastik, so, wenn die Anwendung dieser Materialien, Stahl verwendet werden muss, um den Kernhohlraum und den Einsatz von der Form zu machen. Die HC-Turbine (thermische Deformationstemperatur) ist auch höher, also das Material kann in einer höheren Temperaturumwelt verwendet werden. Welches die Schwierigkeit des Ultraschallschweißens erhöht.
In einigen Fällen schwimmen Fasern auf die Oberfläche von sichtbaren Plastikteilen, so füllten höchst Plastikteile werden verwendet für interne Teile. Um diese Situation zu vermeiden, kann der Hohlraum der Form gemasert werden.
Wie man flexible Teile verwirklicht: Polyurethan (PU) und Silikon
Materialien des Polyurethans (PU) und des Silikons liefern verschiedene Methoden, um Weichteile zu verwirklichen. PU benutzt Kompressionsformteil und RTV-Form, während Silikon und TPU-GebrauchsSpritzen. Der Hauptnachteil des Silikons ist, dass er grelles hat. Wenn der Blitz geschnitten oder getrimmt wird, gibt es immer Rückstände. Darüber hinaus wenn Spritzensilikon, die Form anstelle des traditionellen Prozesses der Heizung des Materials erhitzt werden muss. Spritzen TPU ist einfacher zu verarbeiten und stellt ähnliche Leistung zum Silikon zur Verfügung.
Polyurethan (PU)
Polyurethan (PU) wird in zwei Kategorien unterteilt: thermostatoplastischer Polyurethan (PU) und thermoplastischer Polyurethan (TPE). Der Hauptunterschied zwischen den zwei ist, dass Duroplaste während der Verarbeitung querverbunden werden und kann nicht wiederverwendet werden. Andererseits kann thermoplastischer Polyurethan aufbereitet werden. Sie können mehr über thermostatoplastisches und Thermoplaste hier lernen.
Thermostatoplastische PU wird hauptsächlich benutzt, um Prototypen durch einen Prozess herzustellen, der Polyurethancasting oder Raumtemperaturvulkanisierung (RTV) genannt wird. Uräthancasting benutzt ein Elternteilteil, das durch flüssiges Silikongummibandmaterial abgedeckt wird, das sich bei Zimmertemperatur verhärtet. Sobald das Silikon sich verhärtet, wird der Meister, mit dem Ergebnis einer weichen, flexiblen Form entfernt, die Kopien vom Meister erstellen kann.
Teile hergestellt durch diese Prozessstrecke von 30A zu 85D. Im Polyurethancastingprozeß sind Grate unvermeidlich. Normalerweise wenn das Teil stark Plastik ist, kann der Blitz manuell getrimmt werden, und die Narbe kann mit Sandpapier versandet werden, also liegt sie nicht auf der Hand. Jedoch wenn die Teile so weich wie PU sind, können die Grate nicht leicht entfernt werden. PU hat bessere Verschleißfestigkeit als thermoplastisches Elastomer (TPE) und Polyvinylchlorid (PVC), also kann sie benutzt werden, um Gießmaschinen und Sohlen herzustellen.
Thermoplastische Polyurethanteile können sein Spritzen, also kann die Trennlinie sehr genau sein (keine Grate). Die Härte von thermoplastischen Polyurethanstrecken von 65A zu 85D, also das Harz können so weich sein, wie Gummi- und so hart wie harter Plastik. Thermoplastischer Polyurethan ist für das Overmolding, wie Steckfassungen für die Herstellung von elektronischen Drähten allgemein verwendet. Verglichen mit der flexiblen Schnur, die von PVC oder von TPE gemacht wird, hat die flexible Schnur, die von thermoplastischem PU-Material gemacht wird, Ergebnisse der besseren Elastizität und des Biegeversuchs.
Kieselgel
Kieselgel ist ein thermostatoplastisches Harz, also hat er gute Hitzebeständigkeit und Wetterbeständigkeit. Es gibt drei Produktionsmethoden für Silikonteile: RTV-Casting, Kompressionsgestaltung oder flüssige Silikoneinspritzung. Kieselgel kann nicht wieder aufbereitet werden oder aufbereitet werden.
Herstellende flexible Teile
Wie bereits erwähnt ist Polyurethancasting die allgemein verwendetste Methode für Erstausführung unter Verwendung der weichen Materialien. Die Härte ist über Ufer 40-50. Jedoch nur eine beschränkte Anzahl Proben von den Polyurethanformen gemacht werden kann.
Kompressionsformteil wird normalerweise für Massenproduktion von gewöhnlichen Silikonteilen benutzt. Grate sind unvermeidbar und müssen manuell getrimmt werden. Kunden können Narben mit Stärken von den meisten Hitzekompressionsstärken noch sehen, die 0,2 Millimeter übersteigen. Wenige Fabriken können eine Stärke von 0,1 Millimeter produzieren.
Im Allgemeinen ist der Kompressionsformteilzyklus einige Minuten. Das Würfelmaterial ist normalerweise mit vielen Hohlräumen Stahl, Produktions-Leistungsfähigkeit zu verbessern. Wenn man Silikonteile entwirft, ist es nicht notwendig, der Regel zu folgen, dass das nominale Wandstärke Verhältnis der Rippe/weniger als oder Gleichgestelltes bis 0,6 ist. In den meisten Fällen selbst wenn unterschnitten wird, wird die Seitenaktion nicht im Werkzeug verwendet und kann vom Werkzeug manuell vorgewählt werden.
Flüssige Silikoneinspritzung ist ein sehr ähnlicher Prozess zum Spritzen, aber der Unterschied ist, dass die Form zur hohen Temperatur erhitzt wird. Normalerweise ist die Vorbereitungs- und Anlaufzeit länger als Spritzen, und die Teile können als Spritzenteile so einzeln aufgeführt werden, also bedeutet es, dass es keine Grate gibt, oder die Grate sehr dünn sind.
Die folgende Zahl zeigt typische Proben mit unterschiedlicher Härte:
Andere materielle Erwägungen für Spritzen: Flüssigkeit (Viskosität)
Wenn man Materialien vorwählt, muss die Flüssigkeit von Materialien betrachtet werden. Für sehr dünnwandige Teile oder große Teile ist Flüssigkeit sehr wichtig.
Verschiedene Arten von Harzen haben unterschiedliche Flüssigkeit. Es gibt viele verschiedenen Grade eines Harzes; Zum Beispiel hat ABS allgemeinen Grad, hohen Flussgrad und hohen Auswirkungsgrad.
Es gibt viele Arten ABS-Materialien, die verschiedene mechanische Eigenschaften und Preise haben. Eine Arten ABS sind für Herstellungsteile mit Hochglanzende sehr passend; Einige Modelle sind für die Herstellung von galvanisierten Teilen ideal; Einige haben gute Flüssigkeit und werden verwendet, um dünnwandige Teile oder großformatige Teile herzustellen.
Im Allgemeinen für das gleiche Harz von verschiedenen Graden, das höher die Flüssigkeit, das niedriger die mechanischen Eigenschaften. Der Schmelzindex (MI) stellt die Flüssigkeit des Harzes dar. Gutes Flüssigkeitsharz kann benutzt werden, um dünnwandige Plastikteile, wie Handybatteriekästen oder große Plastikteile, wie Babybadewannen herzustellen.
Harze mit guter Flüssigkeit: LCP, PA, PET, PS, S.
Mittleres Flussharz: ABS, als, PMMA und POM.
Harze mit schlechter Flüssigkeit: PC, PSF und PPO.
Maschinenentwurf
Technik Leistungserwägungen, zu bestimmen, welche Art des Materials benutzt werden sollte. Glas füllte Harze sind bestgeeignet für schroffe Komponenten, die Verschleißfestigkeit und Stärke, wie Computerwohnungen, Spielwaren und andere Konsumgüter erfordern. Demgegenüber sind ungefüllte Materialien, wie ABS oder Polycarbonat, für dekorative Teile am passendsten, die nicht spezielle Stärke erfordern. Polypropylen oder Polyäthylen ist ein idealer Entwurf für Behälter oder Teile mit beweglichen Scharnieren.
Masshaltigkeit
Wenn Sie ein Plastikteil entwerfen, müssen Sie die Genauigkeit der Installation zwischen dem Teil und anderen Teilen betrachten. Um genau zu passen, ist es wichtig Plastik mit guter Masshaltigkeit, wie PC, ABS oder POM vorzuwählen. In diesem Fall sind PA und pp. keine gute Wahl, weil Schrumpfung, Stärke und Flexibilität zum Teilentwurf ungünstig sind, der mit anderen Teilen zusammenarbeiten muss. Jedoch im Fall, in dem PA oder pp. benutzt werden müssen, ein nucleating Mittel wird hinzugefügt möglicherweise dem Harz, um Masshaltigkeit zu verbessern.
Schlagfestigkeit
Schlagfestigkeit stellt die Härte eines Materials dar - wenn die Schlagfestigkeit niedrig ist, ist sie spröde. Im Allgemeinen ist die Schlagfestigkeit des aufbereiteten Plastiks niedriger als die von unbehandelten Harzen. Wenn Glasfaser- und Kohlenstofffaser mit Harz zusammengesetzt werden, ist die Schlagfestigkeit niedriger, aber die Lasts- und Abnutzungsstärke sind höher.
Wenn ein neues Plastikteil entworfen ist, ist es wichtig, zu betrachten, was ein bisschen Kraft auf dem Teil geladen wird, wie groß die Kraft ist und die Frequenz der Kraft. Zum Beispiel fallen elektronische Handprodukte, also sollte das Oberteilmaterial des Produktes PC oder PC/ABS sein. PC-Plastik hat fast die höchste Schlagfestigkeit unter gewöhnlichem Technikplastik.
Wetterbeständigkeits- und UV-Beständigkeits-Linearitäten
Wenn der Plastik draußen benutzt wird, haben die Plastikteile gute Wetterbeständigkeit und UV-Beständigkeit. ASA ist eine Art Harz mit guter Wetterbeständigkeit und UV-Beständigkeit. Seine mechanischen Eigenschaften sind ABS ähnlich.
Wenn ein anderes Harz benutzt werden muss, ist es optional, ultraviolettes beständiges Mittel des Stabilisators und des Wetters dem Harz hinzuzufügen. Jedoch wird jedes Plastikharz gänzlich vor Gebrauch geprüft, um zu garantieren, dass es die Produktbedingungen erfüllt.
Temperaturvorkehrungen
Es ist auch wichtig, die Temperatur zu betrachten, wenn man das Harz vorwählt. Wenn die Maschine funktioniert, ist die Temperatur in der Maschinenwohnung ℃ ungefähr 70 - ℃ 90, so alle Materialien in der Maschinenwohnung sollte in der Lage sein, dieser Temperatur zu widerstehen.