Hur man förstärker delar

Med stödfunktioner och hållbara material

Bygg in styrka i din detaljdesign genom att införliva strategiska stödfunktioner och välja rätt termoplast.

Produktdesigners bygger in styrka i sina formsprutade delar på olika sätt och av olika anledningar. Att dissekera applicering av delar är ett bra första steg för att avgöra om ytterligare styrka ska designas in i en del. Hur kommer kunderna att använda din produkt och vilken miljö kommer den att leva i? Du kan behöva delar som tål upprepade stötar, motstår slitage eller bär tunga belastningar. Det kan vara så enkelt som att integrera ribbor eller kilar i din design, eller en mer komplicerad kombination av designelement som involverar stödfunktioner, material, väggtjocklek och mer. Att hitta rätt balans mellan designöverväganden hjälper dig att tillgodose din dels behov av styrka och stabilitet.

Revben och kilar
Ribbor är tunna, väggliknande funktioner som vanligtvis är utformade i en dels geometri för att lägga till internt stöd till väggar eller andra funktioner som bossar. På liknande sätt är kilar stödfunktioner som förstärker områden som väggar eller bossar till golvet. På samma sätt som brobalkar och pelare stöds i toppen med kilar för att ge konstruktionen kritisk hållfasthet, gäller samma koncept för formsprutning av plast.

Både ribbor och kilar ger stabilitet i delar utan att behöva öka väggtjockleken, och är särskilt fördelaktiga för delar med redan tunna väggar som potentiellt kan äventyras av slutanvändarens slitage. Det är viktigt att notera att ribbor och kilar inte bör vara mer än 60 procent av den nominella väggtjockleken. Dessa funktioner hålls tunnare än de primära väggarna i ett försök att undvika alltför tjocka sektioner där ribbor och kilar korsar väggen. När du har ett överskott av material som möts vid invändiga korsningar mellan ribba och vägg kan det uppstå sjunkmärken på den synliga sidan av delen.

Produktdesigners kan leka med olika räfflade formationer för att skapa kvadratiska, rektangel-, diamant-, triangel- eller bikakemönster som styvar delen. Ett mönster av ribbor är likvärdigt med att urholka onödigt material, vilket gör att endast revbensstödsystemet finns kvar – det minskar också vikten och kostnaden för delen. Men kom ihåg att inte ta bort ytor och funktioner som samverkar med de andra delarna i produktmonteringen.

Filéer
Eftersom skarpa hörn försvagar delar kan filéer – böjda ytor där ribbor möter väggar – också utformas till delgeometri för att eliminera ytterligare mekaniska spänningskoncentrationer på en färdig detalj. Precis som kilar kommer en filé som är för liten att misslyckas med att utföra sin uppgift att minska stressen, men en filé som är för stor kan återigen skapa sjunk. Det är viktigt att identifiera rätt storlek och placering av filéer (och revbensspjäll och kilar). När du lägger till en filé på insidan av ett hörn, lägg också till en radie på utsidan av hörnet, om möjligt. Om risken för sjunkande är för hög i vissa sektioner, bör andra styrkebyggande metoder övervägas.

Termoplaster
Materialval spelar också en roll för delarnas styvhet, hållbarhet, seghet och andra egenskaper. Det är viktigt att balansera förhållandet mellan dessa materialegenskaper och delarnas funktionalitet. Till exempel kan produktdesigners välja ett termoplastiskt harts som gör en styv, styv del, men om dess tillämpning kräver en hög grad av slagtålighet kan sprödheten hos en oflexibel del göra att den går sönder. Materialegenskaperna skiljer sig från harts till harts – här är en titt på några av våra mest använda hartser,

• ABS är ett bra, stabilt harts av konsumentkvalitet som är tufft och slagtåligt i miljöer för daglig användning. Det används ofta i höljen för fjärrkontroller, batteridrivna verktyg och kroppspaneler för bildskärmar, skrivare och kopiatorer. Det kan finnas problem med kemisk resistens med ABS.

• Polykarbonat är mer slagtåligt än ABS och bra för linser och delar som kräver mer glans. Det är känsligt för spänningssprickor och riskerar att krackelera/disa på grund av problem med kemisk kompatibilitet.

• Ofylld nylon är följsam och slagtålig med god smörjförmåga för slitage. Glasfiberfyllmedel ökar nylonets styvhet och tryckhållfasthet, men materialet blir sprödare vid stötar. Glasfiberfyllmedel hjälper till att öka värmeavböjningen.

• Acetal är ett utmärkt självsmörjande lagermaterial med goda slitegenskaper och god styvhet. Det är inte bra för kosmetiska delar eller delar som kräver tampongtryck, färg eller dekaler.

• TPE är utmärkta för dammtätningar och vaddering av hörn för slagtålighet, och används i övergjutningsapplikationer för greppfunktioner. De är inte alltid bra i dynamiska applikationer; Statiska applikationer är bäst. Det kan finnas problem med kemisk resistens med TPE.

Armeringsmaterial med tillsats kan också bygga in styrka i delar. Långa och korta glasfibrer gör hartserna starkare och styvare (men sprödare), och kolfibrer kan göra hartserna ännu styvare. Mineraler som talk och lera används ofta som fyllmedel för att öka hårdheten hos färdiga delar; och glaspärlor och glimmerflingor används för att styva upp en del och minska skevhet och krympning.

Väggtjocklek
Ibland, om du vill lägga till styrka till en del, måste du bara öka den totala väggtjockleken. Protolabs tillhandahåller en lista över rekommenderade väggtjocklekar baserat på hartstyp för att hjälpa till att designa delar som varken är för tunna eller för tjocka. Ju större delarna blir, desto mer uppmärksamhet måste ägnas åt ribbor, kilar, material och andra faktorer som förbättrar styrkan. Som vanligt finns våra applikationsingenjörer tillgängliga för att diskutera delarnas geometri och design, och leta efter den interaktiva formbarhetsanalysen som följer med varje offererad del på Protolabs.

Begär en gratis designkub för formsprutning, eller så kan du kontakta oss på +46 (0) 8408 391 86 eller customerservice@protolabs.se

7/1/2024 - Industritorget

Contact information

Protolabs

08408 391 86

View homepage

Send Email

Contacts

Links

Videos

Map

Print
Send tip

Mailing address
Halesfield 8
TF74QN Telford

Region
United Kingdom

Organization id:
5366160

Founded: Not specified
Employees: Not specified

Contacts

Links

Videos

Map

Welcome to Protolabs!

The company was founded in 1999 by Larry Lukis, a successful entrepreneur and computer geek. He wanted to radically reduce the time required to produce injection molded prototype parts.

His solution was to automate the traditional production process by developing complex software that communicated with a network of mills and presses. As a result, plastic and metal parts could be produced in a fraction of the time it had previously taken.

How we can help
Faster product development, reduced costs and optimized supply chain with 3D printing, CNC machining and injection molding enabled by technology.

Welcome to contact us!

Send rfq