薄肉射出成形部品の設計・成形エキスパートガイド
薄肉は設計でよく見るフィーチャーですが、射出成形部品にさまざまな問題を引き起こす可能性があります(詳細は後ほど)。潜在的な問題を避ける最も簡単な方法は、設計を変更して肉厚を増やすか、微調整を加えることです。部品機能の要件上、薄肉を完全に避けられない場合もあるため、薄肉が必須の場合の設計と材料の考慮点も紹介します。
薄肉形状の実情
薄肉の何が問題なのか?射出成形の成功は適切な流動にかかっており、薄肉ではプラスチック材料が金型全体に均一に流れにくくなります。薄肉射出成形でよくある危険性:
- クラック
- 材料流動問題による未成形領域
- 不均一な冷却と反り
- 弱いノットラインや破断点
- 外観テクスチャの不均一
設計初期段階でCADモデルをアップロードすれば、潜在的問題を早期に特定し、スケジュールを守りながら修正できます。弊社の見積もりソフトウェアは、部品に薄肉があるかを自動的に判定し、金型製造前に潜在的な切削問題をフラグします。設計が薄すぎる壁(通常、材料により0.015〜0.020インチ(0.381〜0.508mm)未満)でフラグされた場合、アプリケーションエンジニアが連絡し、コーナーへのドラフト追加、薄肉や到達困難な領域への肉厚追加、その他設計改善フィーチャーを推奨します。
材料の重要性
部品の材料を選ぶ際、適切な材料選択は部品形状と用途ニーズに依存することを念頭に置いてください。
薄い領域にも流れやすい材料には、以下のような熱可塑性プラスチックがあります:
- 高密度ポリエチレン(HDPE)
- 低密度ポリエチレン(LDPE)
- ポリプロピレン(PP)
- ナイロン(PA)
これらはすべて、曲がる必要のある薄い領域であるリビングヒンジを含む部品に最適な選択肢です。熱硬化性の液状シリコーンゴム(LSR)も驚くほど容易に充填します。それほど簡単に充填するため、パーティングラインでフラッシュリスクを生じることがあります。金型設計に追加フィーチャーを設けることでフラッシュを低減できます。
一方、ポリカーボネートのような材料は粘着性が高く、薄肉形状への充填が困難です。部品肉厚は材料選定時の重要な考慮事項です。
各材料の肉厚推奨値をご確認ください。弊社も提案をサポートします。
壁にぶつからない:設計のヒントとコツ
肉厚のある成形部品の設計と材料選定で役立つコツをまとめました:
- 一般に、設計全体で0.060〜0.120インチ(1.5〜3.0mm)の均一な肉厚を確保すれば、部品が均一に冷却され反りを防止できます。
- 例外:リブはメインベースの厚さの約50〜60%にするべきです(右写真参照)。リブが全体で同じ厚さだと、リブ根元に余分な材料が残ります。
- 薄いリブ壁をより堅牢にするには、単にリブを厚くするのではなく、ガセット(クロスサポートリブ)を追加して設計を強化することを検討してください。
- 薄い形状にラジアスなどの流動パスを追加すると、材料が薄いリブやセクションに流れやすくなります。
- パーティングライン(金型の2半分が合わさる継ぎ目)はほとんどの成形部品で避けられませんが、パーティングラインの位置を変えるだけで外観上大きな違いが生まれます。見積もりでパーティングライン位置が特定され、より目立たない位置への形状変更を推奨する場合があります。
CADファイルを早期にアップロードすれば、設計へのフィードバックを提供し、射出成形製造プロセスをガイドできます。肉厚や部品形状全般に問題が予見される場合、完成部品をオンタイムで受け取れるよう迅速に修正方法をアドバイスします。
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