В литья под давлением, допуски разница между частью, которая идеально подходит (как телефон, который закрывает) и тот, который терпит неудачу (как снаряжение, которое застревает). Дизайнеры и производители часто спрашивают: «Насколько жесткой может быть моя терпимость?” или«Почему моя часть выходит слишком маленькой?” Ответ заключается в понимании того, что способствует изменению терпимости - и как его контролировать. Это руководство разрушает ключевые факторы, влияющие на допуски литья под давлением, Акции действенных решений для снижения дефектов, и использует реальные примеры, чтобы упростить сложные понятия. К концу, Вы будете знать, как установить допуски, которые балансируют производительность, расходы, и производительность.
Что такое допуски на литья под давлением?
Первый, Давайте определим основы: Анонцаустойчивость к литью допустимый диапазон вариаций для размеров детали (НАПРИМЕР., длина, ширина, размер отверстия). Это гарантирует, что даже если часть неточно размер на вашем рисунке, это все еще работает.
- Типичные допуски: Большинство деталей, связанных с инъекцией, используют ± 0,1 мм (Обычная базовая индустрия).
- Плотные допуски: Для точных частей (как медицинские компоненты), Допуски могут быть столь же напряженными, чем ± 0,025 мм, но они стоят дороже и требуют более строгого контроля.
Почему это имеет значение? Производитель мебели однажды разработал пластиковый шарнир с допуском ± 0,2 мм. Петли были слишком свободны, заставляя провизовать двери шкафа. Снижение толерантности до ± 0,1 мм зафиксировало проблему - не провисание, и клиенты перестали жаловаться.
Ключевые факторы, которые разрушают допуски литья инъекции (И как их исправить)
Проблемы с терпимостью почти всегда отслеживают пять корневых причин: материальная усадка, деформация, тепловое расширение, Плохая деталь дизайн, и проблемы с плесенью. Давайте займем каждый из решений, которые вы можете применить сегодня.
1. Материальная усадка: А #1 Преступник
Все пластмассы сокращаются, когда они охлаждают в форме, но некоторые сжимаются больше, чем другие. Эта усадка напрямую влияет на терпимость: Чем больше пластиковое сокращение, Чем тяжелее ударить жесткие размеры.
Почему это происходит
Пластмассы делятся на две категории, и их показатели усадки резко различаются:
- Полукристаллические пластмассы (НАПРИМЕР., Заглядывать, Па/Нейлон, Стр): Они имеют структурированный молекулярный рисунок. Когда растоплен, Молекулы распространяются; При охлаждении, Они плотно упаковывают - улучают больше усадки (и худшие допуски).
- Аморфные пластики (НАПРИМЕР., ПК, Пса, Пей): Они имеют случайные молекулярные структуры. Они остаются аморфными даже при растопленном, Так что они уменьшаются (и держать более плотные допуски).
Таблица сравнения скорости усадки
| Пластиковый тип | Материальный пример | Скорость усадки (мм/мм) | Типичная терпимость | Лучше всего для |
|---|---|---|---|---|
| Аморфный | Поликарбонат (ПК) | 0.005–0.007 | ± 0,05–0,1 мм | Части устройства, окна |
| Аморфный | Полистирол (Пса) | 0.004–0.006 | ± 0,05–0,1 мм | Столовые приборы, чашки |
| Полукристаллический | Нейлон (А) | 0.015–0.025 | ± 0,1–0,15 мм | Автовальные детали, текстиль |
| Полукристаллический | Полипропилен (Стр) | 0.015–0.020 | ± 0,1–0,15 мм | Бутылки, ящики |
| Высокоэффективность | Заглядывать (Полукристаллический) | 0.012–0.018 | ± 0,07–0,12 мм | Медицинские имплантаты, подшипники |
| Высокоэффективность | Пей (Аморфный) | 0.005–0.008 | ± 0,05–0,08 мм | Аэрокосмические компоненты |
Как исправить усадку
- Выберите правильный пластик: Если вам нужны жесткие допуски, Выберите аморфный пластик (как ПК) вместо полукристаллического (как стр).
- Негабаритный размер плесени: Формы обработаны немного больше, чтобы учесть усадку. Например, а 100 MM PC Part нуждается в полости формы 100.6 мм (для учета 0.006 мм/мм усадка).
- Параметры процесса управления: Увеличить давление впрыска (Чтобы упаковать больше пластика в форму) и медленное охлаждение (Чтобы уменьшить быстрое сокращение). Производитель электроники использовал этот трюк для корпусов для компьютеров - Shrinkage упал на 30%, и допуски достигают ± 0,08 мм последовательно.
2. Деформация: Когда части наклоняются из формы
Деформация происходит, когда детали охлаждают неравномерно - некоторые области сокращаются быстрее, чем другие, вытащить часть из выравнивания. Это разрушает допуски: деформированный кронштейн может быть правильной длиной, Но это не подходит, потому что это изогнуто.
Почему это происходит
Неравномерная толщина стенки является основной причиной. Часть с 1 ММ стена и 3 MM RIB будет остыть с разных скоростей: Тонкая стена быстро остывает (быстро сокращается), Пока толстое ребро остывает медленно (сжимается позже)—Корирующий деформацию.
Рекомендуемый стол толщины стенки (Чтобы избежать деформации)
| Материал | Рекомендуемая толщина стены (мм) |
|---|---|
| АБС | 1.1–3.5 |
| Ацеталь | 0.7–3.0 |
| Акрил | 0.6–12.0 |
| Жидкокристаллический полимер | 0.7–2.9 |
| Пластик с длинным волокном | 1.9–27.0 |
| Нейлон (А) | 0.7–2.9 |
| Поликарбонат (ПК) | 1.0–3.8 |
| Полиэтилен (Финиш) | 0.7–5.0 |
| Полипропилен (Стр) | 0.88–3.8 |
| Полистирол (Пса) | 0.88–3.8 |
Как исправить деформацию
- Держите стены равномерными: Если вам нужна более толстая секция (как ребро), ограничить изменение толщины 15% номинальной стены. Например, а 2 ММ стена может иметь ребра до 2.3 мм (2 мм + 15% = 2.3 мм).
- Используйте конические переходы: Избегайте острых ступеней между толстыми и тонкими секциями. Постепенный конус (1:5 соотношение) Позволяет части равномерно остыть.
- Тематическое исследование: Компания по игрушкам сделала пластиковый грузовик с 1 ММ тело и 3 ММ Остное отверстие. Тела искажались, сделать оси не подходить. Они сужали переход к 1:5 и уменьшил толщину отверстия до 2.3 ММ - Уорпинг остановился, и 99% частей встретились с терпимостью.
3. Тепловое расширение: Допуски, которые меняются с температурой
Пластмассы расширяются при нагревании и сжимании при охлаждении - больше, чем металлы. Это означает, что часть, которая соответствует терпимости на фабрике 25 ° C, может быть слишком большой в автомобиле 40 ° C (или слишком маленький в гараже -10 ° C).
Почему это важно
Если ваша часть сочетается с металлом (как пластиковая передача на стальном валу), Тепловое расширение - это катастрофа. Металлы имеют низкие показатели расширения - так что когда пластиковая передача расширяется, это застревает; Когда он сжимается, это свободно.
Как исправить тепловое расширение
- Выберите теплостойкие пластмассы: Для деталей, используемых в экстремальных темпах (НАПРИМЕР., моторные отсеки), Используйте Ultem или Peek - они имеют более низкие скорости термического расширения, чем ABS или ПК.
- Проверка в реальных условиях: Не измеряйте допуски в контролируемой лаборатории. Тестируйте детали в средах, в которых они фактически будут использоваться. Автомобильный поставщик проверил пластиковые зажимы в печи 80 ° C - они обнаружили, что зажимы расширены 0.15 мм, Таким образом, они отрегулировали форму 0.15 мм меньше. Клипы теперь идеально вписываются в горячие двигатели.
4. Плохая деталь дизайн: Допуски, которые были обречены с самого начала
Дизайн вашей части является основой хороших допущений. Даже лучшие материалы и формы не могут исправить дизайн, который игнорирует основные правила.
Общие ошибки дизайна
- Толстые стены: Толстые секции (над 3.8 ММ для большинства пластмассы) сжиматься неравномерно, разрушающие допуски.
- Большие размеры: А 500 ММ часть будет сжиматься больше (Общая усадка = размер × скорость усадки) чем а 50 ММ часть. Плотные допуски труднее ударить по большим частям.
- Недостаток ребер/штук: Добавление ребер (вместо загустительных стен) добавляет силы, не вызывая усадки.
Как исправить проблемы дизайна
- Используйте ребра, Не толстые стены: А 2 ММ стена с 1.5 мм ребра сильнее, чем 3 ММ стена - и меньше сжимается.
- Сохранять критические функции маленькими: Если вам нужна ± 0,05 мм толерантность, Положите это на маленькую дыру (НАПРИМЕР., 5 мм) вместо большой поверхности (НАПРИМЕР., 200 мм).
- Пример: Производитель дронов разработал 100 ММ пластиковая рама с допуском ± 0,08 мм. Рама слишком сильно сжался (0.6 мм всего), Пропускаю терпимость. Они разделили раму на два 50 ММ детали (каждый с толерантностью ± 0,08 мм) и приклеил их - усадьба упала 0.3 мм, И обе части поразили их допуск.
5. Проблемы с плесенью: Когда инструмент является проблемой
Формы - это точные инструменты - если форма выключена, Ваши допуски тоже будут. Общие проблемы с плесенью включают:
- Плохое охлаждение: Формы с неровными каналами охлаждения приводят к непоследовательной сжимании деталей.
- Изношенные полости: Через некоторое время, полости плесени изнашиваются (Особенно алюминиевые формы), сделать детали больше, чем предполагалось.
- Многократный дисбаланс: В формах с 2+ полости, Некоторые полости могут заполняться быстрее, чем другие, что делает различия в размерах между частями.
Как исправить проблемы с плесенью
- Используйте стальные формы для большого объема: Стальные формы длится 100,000+ цикл (против. 10,000–50 000 для алюминия) и сохранять терпимость дольше.
- Добавить датчики температуры/давления: Датчики в области отслеживания формы в реальном времени, Позволяя регулировать охлаждение или давление, чтобы исправить дисбаланс.
- Тематическое исследование: Производитель бутылок использовал форму из 4 кавити для бутылок PP. Два полости сделали бутылки 0.1 мм слишком маленький. Добавление датчиков показало, что эти полости охлаждены на 5 ° C быстрее. Регулировка каналов охлаждения исправила проблему - все бутылки теперь достигают ± 0,05 мм.
Когда избегать жестких допусков (И почему)
Плотные допуски звучат великолепно, Но они не всегда необходимы. Вот когда расслабиться:
- Некритические особенности: Декоративная часть (как держатель стикера игрушки) Не нужно ± 0,025 мм - ± 0,2 мм в порядке.
- Стоимость затрат: Плотные допуски добавляют 20–50% к производственным затратам (Более точные плесени, более медленные циклы, Больше проверок). Стартап спас $10,000 Освободив толерантность к ± 0,05 мм до ± 0,1 мм для их пластиковой ручки - никто не заметил разницы.
- Большие части: А 300 ММ пластиковая полка не может удержать ± 0,05 мм - аим для ± 0,2 мм вместо этого.
Перспектива технологии Yigu на допуски на литья инъекций
В Yigu Technology, Мы веримИнъекционные допуски о балансе, а не совершенство. Слишком часто, Клиенты переоценены (НАПРИМЕР., ± 0,025 мм для некритической части) и тратить деньги. Мы помогаем им согласовать допуски с функцией: например, медицинский клиент перешел с Peek (полукристаллический, Высокая усадка) Пей (аморфный, низкая усадка) Для диагностического инструмента, сокращение дефектов, связанных с терпимостью 40%. Мы также делимся советами по проектированию плесени (как однородные стены) Аван, чтобы избежать переделки. Допуски - это не просто цифры - это способ доставить детали, которые работают, вовремя и в бюджет.
Часто задаваемые вопросы
- Могу ли я использовать ± 0,025 мм допуска?
Нет - ± 0,025 мм - это плотная допуск, который работает только для маленьких, точные детали (как медицинские имплантаты) Сделано с пластиками с низким содержанием кручения (НАПРИМЕР., Пей). Для большинства частей (как игрушечные компоненты или мебель), ± 0,1 мм достаточно. Более плотные допуски стоят дороже и требуют более строгого контроля процесса. - Почему у моих деталей разные допуски от партии к партии?
Вариация партии к партии обычно исходит от изменений материала или процесса: НАПРИМЕР., новая партия пластика с более высокой скоростью усадки, или плесень, которая изношена. Исправьте это, тестируя усадку материала перед каждой партией и осмотрив плесени для износа каждый 10,000 цикл. Использование стальных форм (против. алюминий) Также уменьшает вариацию партии. - Как рассчитать правильный размер плесени, чтобы учесть усадку?
Используйте эту простую формулу: Размер полости плесени = желаемый размер детали × (1 + Скорость усадки). Например, Если вы хотите 100 ММ ПК часть (скорость усадки 0.006), полость плесени должна быть 100 × (1 + 0.006) = 100.6 мм. Всегда проверяйте таблицу данных вашего пластика, чтобы получить точную скорость усадки - не догадайтесь!