Neste artigo, nós guiá-lo-emos para compreender as considerações da fabricação e do projeto industrial de várias opções materiais, e fornecemos sugestões materiais para objetivos diferentes do projeto de produto, incluindo materiais de enchimento do vidro e da fibra para umas peças mais fortes, e materiais do silicone e do poliuretano para as peças flexíveis.
Como obter as peças mais fortes: tipos de embalagem comuns
fibra de vidro
A maneira a mais comum de melhorar as propriedades mecânicas de materiais plásticos é adicionar a fibra de vidro. A fibra de vidro melhora propriedades estruturais, tais como a força e a rigidez, e reduz o encolhimento das peças. São relativamente baratos e podem ser adicionados à maioria de plásticos. O vidro encheu resinas pode ter cores diferentes.
Em termos das desvantagens, a fibra de vidro pode fazer as peças frágeis e reduzir a resistência ao impacto. A fibra de vidro igualmente reduzirá a vida útil do molde e vestirá o tambor e o bocal da máquina moldando. O vidro encheu a resina igualmente aumenta a viscosidade do material, fazendo o molde mais difícil encher-se.
fibra do carbono
O enchimento da fibra do carbono pode melhorar as propriedades mecânicas de materiais plásticos. O carbono encheu as peças plásticas tem propriedades mecânicas similares ao vidro encheu plástico, mas fará as peças mais fortes e mais claras. A fibra do carbono tem a condutibilidade, assim que o carbono encheu as peças tem o melhor desempenho da proteção eletromagnética. A fibra do carbono pode mesmo melhorar propriedades estruturais, tais como a força e a rigidez, e reduz o encolhimento das peças mais do que a fibra de vidro.
A desvantagem principal das peças enchidas carbono é que são caros. Como a fibra de vidro, a fibra do carbono fará as peças frágeis e reduzirá a resistência ao impacto; Reduza a vida útil do molde e cause o desgaste do tambor e do bocal da máquina moldando. A fibra do carbono igualmente aumenta a viscosidade do material, fazendo o molde mais difícil encher-se. Recorde que para o carbono os materiais enchidos, a cor da peça estão limitados para enegrecer. Algumas resinas igualmente exigem as temperaturas muito altas do molde, que podem exigir o equipamento auxiliar caro.
Morre o projeto da fibra encheu as peças
Quando a fibra da fibra de vidro ou do carbono é combinada com a resina, o módulo elástico e a resistência à tração do plástico estarão melhorados significativamente, assim que as peças plásticas sentem duramente. Isto significa que se uma carga pesada é aplicada à parte plástica, a parte plástica não se deformará facilmente.
Contudo, a resistência ao impacto diminuirá e o plástico sentirá frágil. A fluidez é baixa, e a contração no sentido de fluxo é menor do que aquela perpendicular ao sentido de fluxo.
No projeto de molde, é difícil determinar a taxa do encolhimento de acordo com o sentido de fluxo plástico da porta. O software do CAD permite somente que o usuário ajuste o encolhimento no X, no y e nos sentidos de Z. Isto significa que se o tamanho da peça é grande e a tolerância está apertada, algumas dimensões podem ser fora da tolerância.
A solução é assegurar-se de que a segurança do aço do dado deixando mais morra aço do que necessário. Após ter medido a peça, é fácil remover o aço do dado do dado pelo CNC ou pelo EDM, mas é difícil adicionar o aço ao dado. Para fazer isto, você precisa de soldar o molde e de remover então o aço, usando o CNC ou o EDM. Além, a soldadura conduzirá para moldar a deformação, que não é muito boa para a vida do molde ou a qualidade da parte.
Para uma alteração mais adicional do molde, se o tamanho plástico da parte é fora da tolerância, algum aço do molde precisa de ser removido ou adicionado do molde para mudar a forma ou o tamanho do molde. A fim evitar esta etapa, o molde de alumínio do teste do CNC fornece uma maneira rápida e barata de fazer moldes, para obter amostras plásticas das peças, e compara as dimensões chaves das peças plásticas com os produtos impressos. Se qualquer dimensão crítica é fora da tolerância, o molde da produção precisa de ser mudado em conformidade (o molde da produção será feito após o molde do teste). A finalidade de testar o molde é determinar que dimensões excederão a tolerância e que as características chaves trabalharão como projetado. Uma vez que se determina como o encolhimento diferente em sentidos de fluxo diferentes afetará o tamanho, o modelo 3D pode ser ajustado ao fazer a ferramenta dura.
Os materiais de enchimento vestem o molde mais rapidamente plástico do que não preenchido, assim quando usar estes materiais, aço temperado deve ser usada para fazer a cavidade do núcleo e a inserção do molde. O HDT (temperatura térmica da deformação) igualmente será mais alto, assim que o material pode ser usado em um ambiente mais alto da temperatura. Qual aumenta a dificuldade da soldadura ultrassônica.
Em alguns casos, as fibras flutuarão na superfície das peças plásticas visíveis, assim encheram mais as peças plásticas são usadas para as peças internas. A fim evitar esta situação, a cavidade do molde pode ser textured.
Como realizar as peças flexíveis: poliuretano (plutônio) e silicone
Os materiais do poliuretano (plutônio) e do silicone fornecem métodos diferentes para realizar as peças macias. O plutônio usar o molde de compressão e o molde de RTV, quando silicone e de uso de TPU modelação por injeção. A desvantagem principal do silicone é que tem instantâneo. Quando o flash é cortado ou aparado, haverá sempre resíduos. Além, quando o silicone da modelação por injeção, o molde dever ser aquecido em vez do processo tradicional de aquecer o material. TPU modelagem por injeção é mais fácil de processar e fornece o desempenho similar ao silicone.
Poliuretano (plutônio)
O poliuretano (plutônio) é dividido em duas categorias: poliuretano termofixo (plutônio) e poliuretano termoplástico (TPE). A diferença principal entre os dois é que os materiais termofixos estão ligados durante o processamento e não pode ser reutilizada. Por outro lado, o poliuretano termoplástico pode ser reciclado. Você pode aprender mais sobre materiais termofixos e termoplásticos aqui.
O plutônio termofixo é usado principalmente para fabricar protótipos com um processo chamado carcaça do poliuretano ou vulcanization da temperatura ambiente (RTV). A carcaça do uretano usa uma peça do pai coberta pelo material de elástico líquido do silicone, que se endurecerá na temperatura ambiente. Uma vez que os fortaleceres do silicone, o mestre são removidos, tendo por resultado um molde macio, flexível que possa fazer cópias do mestre.
Peças fabricadas por esta escala do processo de 30à 85D. No processo da carcaça do poliuretano, as rebarbas são inevitáveis. Geralmente, se a peça é duramente plástica, o flash pode ser aparado manualmente, e a cicatriz pode ser lixada com lixa, assim que não é óbvia. Contudo, quando as peças são tão macias quanto o plutônio, as rebarbas não podem facilmente ser removidas. O plutônio tem a melhor resistência de desgaste do que o elastómetro termoplástico (TPE) e o cloreto polyvinyl (PVC), assim que pode ser usado para fabricar rodízios e solas.
As peças termoplásticos do poliuretano podem ser modelagem por injeção, assim que a linha divisora pode ser muito precisa (nenhumas rebarbas). A dureza de escalas termoplásticos do poliuretano de 65à 85D, assim que a resina podem ser tão macias como de borracha e tão duro quanto o plástico duro. Os poliuretanos termoplásticos são de uso geral para overmolding, tal como jaques para fabricar fios eletrônicos. Comparado com o cabo flexível feito do PVC ou do TPE, o cabo flexível feito do material termoplástico do plutônio tem a melhor elasticidade e resultados da análise de dobra.
gel de silicone
O gel de silicone é uma resina termofixo, assim que tem a boa resistência térmica e a resistência do tempo. Há três métodos de fabricação para as peças do silicone: Carcaça de RTV, moldar de compressão ou injeção líquida do silicone. O gel de silicone não pode ser reprocessed ou reciclado.
Peças flexíveis de fabricação
Como mencionado acima, a carcaça do poliuretano é o método o mais de uso geral para a criação de protótipos usando materiais macios. A dureza é sobre a costa um 40-50. Contudo, simplesmente um número limitado de amostras pode ser feito dos moldes do poliuretano.
O molde de compressão é usado geralmente para a produção em massa de peças ordinárias do silicone. As rebarbas são inevitáveis e devem ser aparadas manualmente. Os clientes podem ainda ver cicatrizes com espessuras da maioria de espessuras da compressão do calor que excedem 0,2 milímetros. Poucas fábricas podem produzir uma espessura de 0,1 milímetros.
Geralmente, o ciclo do molde de compressão é diversos minutos. O material do dado é geralmente de aço com muitas cavidades melhorar a eficiência da produção. Ao projetar as peças do silicone, não é necessário seguir a regra que relação nominal do reforço/espessura de parede é inferior ou igual a 0,6. Na maioria dos casos, mesmo se é vendido por menos, a ação lateral não é usada na ferramenta, e pode manualmente ser selecionada da ferramenta.
A injeção líquida do silicone é um processo muito similar à modelação por injeção, mas a diferença é que o molde está aquecido à alta temperatura. Geralmente, o prazo de execução é mais longo do que a modelação por injeção, e as peças podem tão ser detalhadas como as peças da modelação por injeção, assim que significa que não há nenhuma rebarba ou as rebarbas são muito finas.
A seguinte figura mostra amostras típicas com dureza diferente:
Outras considerações materiais para a modelação por injeção: fluidez (viscosidade)
Ao selecionar materiais, a fluidez dos materiais deve ser considerada. Para as peças muito fino-muradas ou as grandes peças, a fluidez é muito importante.
Os tipos diferentes de resinas têm a fluidez diferente. Há muitas categorias diferentes de uma resina; Por exemplo, o ABS tem a categoria geral, a categoria alta do fluxo e a categoria de alto impacto.
Há muitos tipos dos materiais do ABS, que têm propriedades mecânicas e preços diferentes. Alguns tipos de ABS são muito apropriados para partes de fabricação com revestimento de alto brilho; Alguns modelos são ideais para fazer as peças galvanizadas; Alguns têm a boa fluidez e são usados para fabricar as peças fino-muradas ou as peças grande-feitas sob medida.
Geralmente, para a mesma resina de categorias diferentes, mais alta a fluidez, mais baixas as propriedades mecânicas. O índice de derretimento (MI) representa a fluidez da resina. A boa resina da fluidez pode ser usada para fabricar partes plásticas fino-muradas, tais como caixas de bateria do telefone celular, ou grandes partes plásticas, tais como banheiras do bebê.
Resinas com boa fluidez: LCP, PA, PE, picosegundo, pp.
Resina média do fluxo: ABS, como, PMMA e POM.
Resinas com fluidez pobre: PC, PSF e PPO.
projeto de máquina
Projetando considerações de desempenho para determinar que tipo de material deve ser usado. O vidro encheu resinas é serido melhor para os componentes ásperos que exigem a resistência e a força de desgaste, tal como os alojamentos do computador, os brinquedos e os outros bens de consumo. Ao contrário, os materiais não preenchidos, tais como o ABS ou o policarbonato, são os mais apropriados para as peças decorativas que não exigem a força especial. O polipropileno ou o polietileno são um projeto ideal para recipientes ou partes com dobradiças móveis.
estabilidade dimensional
Ao projetar uma parte plástica, você precisa de considerar a precisão do encaixe entre a peça e outras peças. A fim caber exatamente, é importante selecionar plásticos com boa estabilidade dimensional, tal como o PC, o ABS ou o POM. Neste caso, o PA e os PP não são uma boa escolha, porque o encolhimento, a força e a flexibilidade serão desfavoráveis ao projeto da peça, que precisa de cooperar com outras peças. Contudo, no caso onde o PA ou os PP devem ser usados, um agente nucleating pode ser adicionado à resina para melhorar a estabilidade dimensional.
resistência ao impacto
A resistência ao impacto representa a dureza de um material - quando a resistência ao impacto é baixa, é frágil. Geralmente, a resistência ao impacto de plásticos reciclados é mais baixa do que aquela de resinas não tratadas. Quando a fibra da fibra de vidro e do carbono é combinada com resina, a resistência ao impacto é mais baixa, mas a força da carga e do desgaste é mais alta.
Quando uma parte plástica nova é projetada, é importante considerar que tipo da força será carregado na peça, como grande a força é, e a frequência da força. Por exemplo, os produtos eletrônicos handheld podem cair, assim que o material do escudo do produto deve ser PC ou PC/ABS. O plástico do PC tem quase a resistência ao impacto a mais alta entre plásticos de planejamento ordinários.
Resistência do tempo e linearidades UV da resistência
Quando o plástico é usado fora, as peças plásticas terão a resistência do bom tempo e a resistência UV. O ASA é um tipo da resina com resistência do bom tempo e resistência UV. Suas propriedades mecânicas são similares ao ABS.
Quando uma outra resina deve ser usada, é opcional adicionar o agente resistente ultravioleta do estabilizador e do tempo à resina. Contudo, toda a resina plástica será testada completamente antes de usar para assegurar-se de que cumpra as exigências do produto.
Precauções da temperatura
É igualmente importante considerar a temperatura ao selecionar a resina. Quando o motor está funcionando, a temperatura no alojamento do motor é o ℃ aproximadamente 70 - o ℃ 90, tão todos os materiais no alojamento do motor deve poder suportar esta temperatura.
