設(shè)計和制造注塑模具需要花費數(shù)天甚至數(shù)周的時間,這是設(shè)計人員所要面臨的糟糕狀況。當(dāng)生產(chǎn)最終開始、第一個元件從模具中脫離時,一個令人頭疼的意外情況發(fā)生了:模制件的表面具有凹痕,這些凹痕不僅看起來難看,而且可能會影響零件的性能。
為什么會這樣?
這種現(xiàn)象被稱為收縮。
注塑過程中,工程塑料材料會受熱膨脹,而在冷卻時,成型的塑料部件會在模具中收縮。收縮系數(shù)在零件體積的0.2%至2%之間。這是物理學(xué)層面上決定的,也是不可避免的。
問題是注塑部件本身無法均勻收縮。盡管零件的外表面迅速冷卻,但在零件的內(nèi)部以及部分尺寸厚度較大的區(qū)域內(nèi),該過程花費的時間更長。
同時這會在塑料零件內(nèi)部造成應(yīng)力。它們會導(dǎo)致部分外表面塌陷并出現(xiàn)裂紋。此外,內(nèi)部還有可能形成空腔的風(fēng)險——微孔至氣泡狀的空腔會降低零件的強度和尺寸穩(wěn)定性,外表面的變形和內(nèi)部的空腔的都會導(dǎo)致零件的尺寸公差難以控制。
解決方案:避免注塑成型中的壁厚
在設(shè)計階段要牢記收縮現(xiàn)象,以避免上述不良結(jié)果。這可以通過避免設(shè)計較厚的壁厚來避免材料的聚集。
根據(jù)材料的不同,理想的厚度在0.5至2毫米之間。例如,如果零件存在類似拐角的結(jié)構(gòu),這會導(dǎo)致材料積聚,建議可以采用拐角位置內(nèi)側(cè)設(shè)計獨立的柱形結(jié)構(gòu),并搭配壁厚較薄的加強筋進行連接,這可以有效解決局部材料聚集導(dǎo)致的應(yīng)力集中,保持部件良好的尺寸控制,同時加強筋的設(shè)計可以有效保證該位置的結(jié)構(gòu)強度。