Se você é um engenheiro de produto ou especialista em compras, Você conhece a dor de um design de moldagem por injeção ruim: partes que rachadura, Moldes que ficam presos, ou projetos atrasados por retrabalho. A boa notícia? A maioria dos problemas é evitável com as opções de design certas. Este guia quebra 7 Dicas essenciais para design de moldagem por injeção, com dados, exemplos, e conselhos acionáveis para ajudá -lo a construir peças que funcionam - tempo e orçamento.
O que é design de moldagem por injeção? Uma cartilha rápida
O projeto de moldagem por injeção é o processo de criação de projetos de parte que funcionam com o moldagem por injeção Método de fabricação. Ao contrário da impressão 3D (que constrói a camada de peças por camada), Forças de moldagem de injeção Material fundido (como Termoplásticos ou Elastômeros) em um molde personalizado. Uma vez resfriado, O material assume a forma do molde-tornando-o ideal para produção de alto volume (10,000+ unidades) Graças a sucata baixa e resultados consistentes.
Mas aqui está o problema: O design ruim pode arruinar até o melhor molde. Por exemplo, Uma parte com paredes irregulares pode desenvolver marcas de pia (Dents de superfície feia), ou uma parte sem ângulos de rascunho pode ficar presa no molde - custando tempo e dinheiro para consertar. As dicas abaixo resolvem esses problemas comuns.
1. Escolha o material certo (Faz ou quebra seu design)
A primeira regra de design de moldagem por injeção: Escolha um material que corresponda ao propósito da sua parte. Materiais diferentes têm propriedades únicas - como força, Resistência ao calor, ou flexibilidade - e eles se comportam de maneira diferente durante o resfriamento.
Categorias de materiais importantes para saber
- Termoplásticos amorfos (Por exemplo, Abs, Acrílico): Ótimo para estabilidade dimensional (Eles não encolhem muito) e resistência ao impacto. Perfeito para peças como cartuchos de laptop ou quadros de exibição.
- Termoplásticos semi-cristalinos (Por exemplo, Nylon, Polietileno): Oferecer melhor resistência química e durabilidade, mas encolher mais. Ideal para peças como linhas de combustível ou recipientes de alimentos.
Lista de verificação de seleção de material
Faça essas perguntas a si mesmo antes de escolher:
- A peça será exposta a altas temperaturas (Por exemplo, Peças do motor)? Escolha opções resistentes ao calor como Espiar ou Polímero de cristal líquido.
- Precisa ser flexível (Por exemplo, Juntas)? Vá com Elastômeros ou borrachas de silicone.
- Isso vai tocar em produtos químicos (Por exemplo, Ferramentas de limpeza)? Escolha plásticos semi-cristalinos como Polipropileno.
Exemplo do mundo real: Erro de uma empresa de dispositivos médicos
Uma empresa médica uma vez projetou um punger de seringa usando Acrílico (um plástico amorfo) Porque era barato. Mas o acrílico não é resistente aos produtos de limpeza à base de álcool usados em hospitais-depois de alguns usos, Os êmbolos rachados. Eles mudaram para Policarbonato (um plástico amorfo mais resistente a produtos químicos), E o problema desapareceu. O custo de correção \(5,000 em reencontrar, mas salvo \)50,000 em peças recordadas.
2. Tolerâncias de peças principais (Conta de encolhimento!)
Moldes são feitos com tolerâncias ultra-tardias (muitas vezes 0.005 mm Usando usinagem CNC), Mas o plástico encolhe à medida que esfria - e diferentes materiais diminuem a taxas diferentes. Se você ignorar isso, Sua parte não se encaixa como pretendido.
Materiais comuns e suas taxas de encolhimento
| Material | Taxa máxima de encolhimento | Dica de ajuste da tolerância |
| PLA | 0.5% | Ajuste mínimo necessário |
| Abs | 0.8–1,2% | Adicionar 1% para direcionar dimensões |
| Espiar | 1.5% | Adicionar 1.5% para direcionar dimensões |
| Nylon (Poliamida) | 1.2–1,8% | Adicionar 1.5% para direcionar dimensões |
Por exemplo: Se você precisar de uma parte que é 100 mm muito depois de esfriar, E você está usando a espiada (1.5% encolhimento), projetar a cavidade do molde para ser 101.5 mm de comprimento. Por aqui, Quando o plástico encolhe, atinge o tamanho do seu alvo.
3. Obtenha a espessura da parede certa (Evite marcas de pia)
A espessura da parede é um dos erros de design mais comuns. Muito grosso, E você receberá marcas de pia (depressões de resfriamento lento). Muito fino, E o plástico derretido não flui corretamente - liderando pontos fracos.
Espessura da parede recomendada por material
| Material | Espessura mínima | Espessura máxima |
| Abs | 1.143 mm | 3.556 mm |
| Acetal | 0.762 mm | 3.048 mm |
| Acrílico | 0.635 mm | 12.7 mm |
| Nylon | 0.762 mm | 2.921 mm |
| Policarbonato | 1.016 mm | 3.81 mm |
Regra crítica: Mantenha paredes uniformes
Paredes irregulares são um desastre. Por exemplo, uma parte com um 3 parede mm ao lado de um 1 A parede mm vai esfriar em taxas diferentes - a seção mais espessa diminuirá mais, puxando a superfície para dentro (Marca da pia).
- Se você deve ter paredes irregulares, Mantenha a diferença em 15% da espessura nominal (Por exemplo, um 2 MM Wall pode ir até 2.3 mm, não 3 mm).
- Usar transições cônicas (encostas) entre seções grossas e finas para lentas diferenças de resfriamento.
4. Adicione ângulos de rascunho (Evite a aderência do mofo)
A usinagem CNC pode fazer paredes verticais, Mas a moldagem por injeção não pode. Quando o plástico esfria, Ele encolhe e se apega ao molde - especialmente ao redor do núcleo. Sem ângulos de rascunho (Pequenas inclinações nas paredes), Você terá que forçar a parte, danificar os pinos de molde ou ejetor.
Ângulos mínimos de rascunho para superfícies comuns
| Tipo de superfície | Ângulo mínimo de rascunho | Por que isso importa |
| Paredes “quase verticais” | 0.5° | Para peças que precisam de uma aparência quase direta |
| Paredes mais comuns | 2° | Balanos função e estética |
| Rostos fechados | 3° | Mais difícil de ejetar, precisa de mais inclinação |
| Paredes texturizadas rasas | 3° | A textura aumenta o atrito com o molde |
| Paredes médias texturizadas | 5° | Mais textura = mais aderência |
Exemplo: Correção de um fabricante de brinquedos
Uma empresa de brinquedos projetou uma figura de ação com pernas verticais (Sem ângulos de rascunho). Quando eles tentaram ejetar as partes, 20% das pernas rachadas porque o plástico preso ao molde. Eles adicionaram um ângulo de rascunho de 2 ° às pernas, e a taxa de defeito caiu para 0.5%.
5. Use costelas e reforços (Fortalecer sem espessamento)
Quero uma parte mais forte? Não apenas torne as paredes mais grossas - add costelas (afinar, tiras verticais) ou reforçados (suportes triangulares). Eles aumentam a força sem causar marcas de pia.
Regra de design de costela
A espessura de uma costela deve ser 50–60% da parede é anexada a. Por exemplo: Se sua parede for 2 mm de espessura, A costela deve ter 1 a 1,2 mm de espessura. Isso impede que a costela esfrie mais lenta que a parede (o que causa deformação).
Exemplo: O sucesso de uma empresa de móveis
Uma marca de móveis fez um assento de cadeira de plástico com 4 mm paredes grossas - era forte, mas tinha marcas de pia feias. Eles redesenharam com 2 paredes mm e 1 Costas mm. O assento era tão forte, as marcas da pia desapareceram, E eles usaram 30% Menos plástico (economizando $0.20 por cadeira).
6. Adicione raios e filetes (Elimine os cantos afiados)
Cantos afiados são ruins por dois motivos:
- Eles enfraquecem as peças - o plástico solte não pode fluir suavemente para os cantos, Criando bolhas de ar ou pontos finos.
- Eles são caros de fazer - os ques com cantos afiados precisam de especial (caro) Ferramentas CNC.
Fórmula de design do raio
- Raio interno: Pelo menos 0.5T (T = espessura da parede).
- Raio externo: Pelo menos 1.5T.
Para um 2 parede mm:
- Raio interno = 1 mm (0.5 x 2)
- Raio externo = 3 mm (1.5 x 2)
Isso melhora o fluxo de material, fortalece a parte, e facilita a ejeção - tudo ao reduzir os custos de molde.
7. Design Snap se encaixa inteligente (Evite núcleos laterais caros)
Snap Fits (abas de plástico que travam as peças) são ótimos para montagem - mas eles geralmente precisam de undercuts (Recursos que se destacam, Tornando Demolding com força). Os redução de reduções tradicionais exigem núcleos laterais (Molde as peças que deslizam para dentro e para fora), que adicionam \(1,000- )5,000 para moldar os custos.
3 Maneiras de evitar núcleos laterais
- Use slots em vez de undercuts: Um slot estreito pode agir como um encaixe sem precisar de um núcleo lateral.
- Mova a linha de despedida: Ajuste onde o molde se divide para cobrir o rebaixamento. Isso funciona melhor para os undercuts externos.
- Descasque os reduções: Se sua parte for flexível (Por exemplo, Elastômeros), projetar pequenos solavancos que “descaspam” fora do molde quando a parte dobra.
Dica: Dê uma folga para encaixes
Para peel undercuts, verifique se o solavanco tem um 30–45 ° ângulo- Isso deixa que ele deslize para fora do molde facilmente. Se o ângulo for muito íngreme, A parte vai rasgar.
Perspectiva da tecnologia YIGU sobre o design de moldagem por injeção
Na tecnologia Yigu, Acreditamos. Para clientes, Priorizamos a correspondência de materiais e o planejamento de tolerância primeiro: Muitos projetos falham porque as equipes escolhem um material barato em vez da certa. Também defendemos o “design da fabricação” (Dfm) Verifica mais cedo - avaliando um erro de ângulo de rascunho ou emissão de espessura da parede antes que a produção de molde salva 50% de custos de retrabalho. A moldagem por injeção é um esporte de equipe: Engenheiros, designers, e os fabricantes precisam colaborar para construir peças fortes, barato, e fácil de fazer.
Perguntas frequentes
1. Qual é o maior erro no design de moldagem por injeção?
Espessura desigual da parede. Causa marcas de pia, deformação, e partes fracas. Sempre mantenha as paredes o mais possível, e limitar as diferenças de espessura para 15% do tamanho nominal.
2. Preciso de ângulos de rascunho para todas as peças moldadas por injeção?
Sim - até as paredes “quase verticais” precisam de pelo menos um ângulo de rascunho de 0,5 °. Sem ele, peças vão grudar no molde, levando a rachaduras ou danos causados. A única exceção é a separação de rostos (Onde o molde se divide).
3. Como faço para escolher entre plásticos amorfos e semi-cristalinos?
Escolha plásticos amorfos (Por exemplo, Abs, Acrílico) Para peças que precisam de estabilidade dimensional (Não há grande retração) ou resistência ao impacto. Escolha plásticos semi-cristalinos (Por exemplo, Nylon, Polietileno) Para peças que precisam de resistência química ou durabilidade (Por exemplo, Equipamento ao ar livre, recipientes de comida).
