射出成形の一般的な欠陥を回避する:実証済みの 6 つの設計ヒント

射出成形プロセスで最も一般的な欠陥は何ですか?また、それらを回避するにはどうすればよいですか?この記事では、成形部品のコストとリードタイムを削減しながら製造上の欠陥を回避するための 6 つの重要な設計ヒントを提供します。

射出成形は、大量のプラスチック部品を作成するための主要なプロセスです。射出成形は高い再現性、設計の柔軟性、低い単価を提供するため、身の回りにあるプラスチック部品のほとんどが CNC ミルや 3D プリンターからではなく金型から取り出されたものであることは驚くべきことではありません。

射出成形には利点もありますが、考慮すべき欠点もいくつかあります。まず、最初の金型の作成には非常に費用がかかり、納期は 3D プリントや CNC 機械加工よりも遅くなる可能性があります。数百万ではないにしても、数千の部品の生産を急ぐ必要はないことを考えると、これらの要因は取引の妨げにはなりません。

おそらく、覚えておくべきより重要な要素は、射出成形プロセスではよくある欠陥に注意を払う必要があるということです。設計段階の早い段階で製造上の欠陥を見つけて修正することが重要です。

この記事では、一般的な欠陥を回避し、射出成形の生産工程を最大限に活用するための 6 つの便利な設計のヒントについて説明します。

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抜き勾配により、金型からの部品の取り外しが容易になります

完成した部品を金型から取り出す際、部品の表面に引きずり跡が残る危険があります。パーツの設計に抜き勾配を追加すると、取り外しがはるかに簡単になり、パーツが不要なマークで覆われてしまう可能性が大幅に減少します。

最適な結果を得るには、パーツのすべてのサーフェスに最小 2 度の抜き勾配を追加することをお勧めします。パーツの表面にテクスチャが施されている場合は、テクスチャ深さ 0.1 mm ごとに 0.4 度の角度を追加することが最善の策です。

アンダーカットを回避すると、パーツの取り外しも容易になります

最終的に射出成形される部品を設計する場合、製造プロセスの一部に金型から部品を取り外す作業が含まれることを覚えておくことが重要です。アンダーカット (または複数) を備えた部品を設計すると、プロセス完了後に取り出すことがほぼ不可能になります。

アンダーカットを完全に回避すると、パーツの取り外しがはるかに簡単になります。それだけでなく、部品の取り外しをさらに効率的に行う方法がいくつかあります。私たちが推奨する 4 つは次のとおりです。

シャットオフを使用する
パーティングラインを移動
バンプオフを使用する
スライドサイドアクションとコアを追加

ボス、リブ、または側壁を忘れずに取り付けてください

ボスは、ネジ、ネジ付きインサート、その他のタイプの固定および組み立てハードウェア用に設計された穴のある円筒状の突起です。適切に実装すると、ボスはパーツを強化します。

締結に使用する場合、ボスの外径はねじまたはインサートの呼び径の2倍必要です。その内径はネジのコアの直径と等しくなければなりません。

全体的に同じ壁の厚さを使用するか、滑らかなトランジションを追加します

部品を射出成形する場合、コンポーネントの壁は可能な限り均一である必要があります。また、壁が厚すぎるパーツを設計することも避けてください。壁が均一でない部品は、成形後に材料が冷えるにつれて溶ける可能性があります。

パーツにさまざまな厚さの壁を含める必要がある場合は、オプションがあります。壁が均一でない場合は、壁の厚さの差の 3 倍の長さの面取りまたはフィレットを使用して、移行をできるだけスムーズにします。こうすることで、材料が金型のキャビティに均一に充填され、将来の溶解が軽減されます。

反りや収縮を避けるために、部品の厚い部分をくり抜き、リブを追加します

パーツに特に厚いセクションがある場合、反りや収縮が発生する可能性が高くなります。部品設計全体にわたって最大厚さを制限することが重要です。同様の結果を得るために、パーツの厚い部分をくり抜くこともできます。

設計プロセスで中空になった部分の強度を向上させるには、これらの部分にリブを挿入して、壁の適切な厚さを維持しながら強度と剛性を向上させます。

丸みを帯びたエッジにより、材料が金型に流れ込みます

肉厚を均一にするコツは、パーツのエッジやコーナーにも当てはまります。材料が金型にスムーズに流入できるように、部品のあるセクションから別のセクションへの移行は可能な限りスムーズでなければなりません。

内側のエッジには、壁の厚さの少なくとも半分の半径を使用します
外側のエッジの場合は、内側の半径に壁の厚さを加えたものに等しい半径を追加します。

この測定により、パーツの壁の厚さがどこでも一定になります (つまり、角を忘れないことを意味します)。

これらの設計のヒントは、射出成形プロセス全体を通じて潜在的な欠陥を回避するのに役立ちます。多くの場合、部品のコストとリードタイムも削減され、プロセス全体がより効率的になり、リスクが軽減されます（製造準備中の部品の数を考えると、これは恩恵です）。

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