מהן הדרישות לתכנון עובי הדופן של חלקי פלסטיק?

עובי הקיר שלחלקי פלסטיקיש השפעה רבה על האיכות. כאשר עובי הדופן קטן מדי, התנגדות הזרימה גבוהה, וקשה לחלקי פלסטיק גדולים ומורכבים למלא את החלל. מידות עובי הדופן של חלקי הפלסטיק צריכות לעמוד בדרישות הבאות:

1. בעלי חוזק וקשיחות מספקים;

2. יכול לעמוד בפני הפגיעה והרטט של מנגנון פירוק התבנית בעת פירוק התבנית;

3. יכול לעמוד בכוח ההידוק במהלך ההרכבה.

אם גורם עובי הדופן לא נלקח בחשבון היטב בשלב התכנון של חלקים יצוקים בהזרקה, יהיו בעיות גדולות בהמשך המוצר.

מאמר זה מתמקד ביכולת הייצור של חלקים יצוקים בהזרקה תרמופלסטיים, תוך התחשבות בהשפעת עובי דופן החלק על זמן המחזור, הצטמקות ועיוות המוצר, ואיכות פני השטח.

עובי דופן מוגבר מוביל לזמן מחזור ארוך יותר

יש לקרר חלקים מפלסטיק המיוצרים בהזרקה כראוי לפני הוצאתם מהתבנית כדי למנוע עיוות של המוצר עקב פליטה. חלקים עבים יותר של חלקי פלסטיק דורשים זמני קירור ארוכים יותר עקב קצב העברת חום נמוך יותר, מה שמצריך זמן השהייה נוסף.

בתיאוריה, זמן הקירור של חלק יצוק בהזרקה הוא פרופורציונלי לריבוע עובי הדופן בחלק העבה ביותר של החלק. לכן, עובי דופן עבה יותר של החלק יאריך את מחזור ההזרקה, יפחית את מספר החלקים המיוצרים ליחידת זמן ויגדיל את העלות לחלק.

חלקים עבים יותר נוטים יותר להתעקם

במהלך תהליך ההזרקה, יחד עם הקירור, תתרחש באופן בלתי נמנע התכווצות של החלקים המעוצבים בהזרקה. כמות ההתכווצות של המוצר קשורה ישירות לעובי הדופן של המוצר. כלומר, כאשר עובי הדופן עבה יותר, ההתכווצות תהיה גדולה יותר; כאשר עובי הדופן דק יותר, ההתכווצות תהיה קטנה יותר. עיוות החלקים המעוצבים בהזרקה נגרם לעיתים קרובות מכמויות שונות של התכווצות בשני מקומות.

חלקים דקים ואחידים משפרים את איכות פני השטח

השילוב של חלקים דקים ועבים נוטה לתופעות של ריתוך מהיר (racing effects) מכיוון שהמסה זורמת מהר יותר לאורך החלק העבה. אפקט הריתוך יכול ליצור כיסי אוויר וקווי ריתוך על פני החלק, וכתוצאה מכך מראה המוצר גרוע. בנוסף, חלקים עבים יותר נוטים גם הם לשקעים וחללים ללא זמן השהייה ולחץ מספקים.

הפחתת עובי החלק

על מנת לקצר את זמני המחזור, לשפר את היציבות הממדית ולחסל פגמים במשטח, כלל האצבע הבסיסי לתכנון עובי חלק הוא לשמור על עובי החלק דק ואחיד ככל האפשר. השימוש במקשחים הוא דרך יעילה להשיג את הנוקשות והחוזק הנדרשים תוך הימנעות ממוצרים עבים מדי.

בנוסף לכך, מידות החלק צריכות לקחת בחשבון גם את תכונות החומר של הפלסטיק בו נעשה שימוש, את סוג העומס ותנאי ההפעלה אליהם יהיה החלק נתון; ויש לקחת בחשבון גם את דרישות ההרכבה הסופיות.

האמור לעיל הוא חלק מהשיתוף של עובי הדופן של חלקים יצוקים בהזרקה.