Guia de disseny d'acabat superficial d'emmotllament per injecció - DFM

Què són els acabats superficials d'emmotllament per injecció?

IAcabat superficial d'emmotllament per injeccióés fonamental per a un disseny de peces amb èxit i s'utilitza per raons estètiques i funcionals en peces d'emmotllament per injecció de plàstic per a productes d'enginyeria.L'acabat superficial millora l'aspecte i la sensació d'un producte a mesura que el valor percebut i la qualitat del producte augmenten amb un acabat superficial adequat.
Injecció (1)

Caixa de plàstic (Font: XR USA Client) 

Per què utilitzar acabats superficials en l'emmotllament per injecció?

Augmentar l'estètica de les peces

Els dissenyadors de peces poden utilitzar textures per a una varietat de propòsits estètics.Una textura superficial llisa o mat millora el seu aspecte i li dóna un aspecte polit.També cobreix els errors generats per les motlles per injecció, com ara marques de mecanitzat d'eines, marques d'enfonsament, línies de soldadura, línies de flux i marques d'ombra.Les peces amb una qualitat superficial excel·lent atrauen més els clients des del punt de vista empresarial.

Per millorar la funcionalitat de les peces

A part de les consideracions estètiques per seleccionar un acabat de superfície d'emmotllament per injecció, també hi ha consideracions pràctiques importants.

El disseny pot requerir una presa ferma per a un funcionament òptim.Els acabats de plàstic amb textura milloren la qualitat d'adherència.Per tant, els tractaments superficials d'emmotllament per injecció s'utilitzen freqüentment en productes antilliscants.Un motlle amb textura també pot ajudar a escapar dels gasos atrapats.

Un acabat de superfície llisa SPI pot provocar que la pintura es desprengui.Tanmateix, una superfície rugosa pot garantir que la pintura s'adhereixi millor a l'element modelat.Un tractament superficial SPI texturat també augmenta la resistència i la seguretat de la peça.

Injecció (1)

La textura té diversos avantatges, com ara:

  • Plecs de flux de plàstic—Aquests plecs es poden eliminar afegint gruix texturat alhora que augmenta la resistència i les propietats antilliscants.
  • Adherència millorada—Afegir textura al component facilita la manipulació, augmentant la utilitat i la seguretat en aplicacions específiques.
  • Adhesió de pintura—La pintura s'adhereix fermament a un objecte amb textura durant el modelat posterior.
  • Fent retallades—Si teniu una porció que no s'aproparà constantment a la meitat mòbil d'un motlle, la textura de qualsevol superfície pot proporcionar la pull.

Especificacions d'acabat superficial de l'eina de motlle d'injecció

La forma més comuna d'especificar superfícies d'emmotllament per injecció és mitjançant l'úsPIA (o SPI), VDIiTecnologia del motlleestàndards.Els fabricants d'eines de motlles d'injecció, els fabricants i els enginyers de disseny de tot el món reconeixen aquests tres estàndards i els estàndards PIA són marginalment més comuns i coneguts com a "graus SPI".

 

Acabat brillant - Grau A - Acabat diamant

Injecció (2)

(Acabat superficial d'emmotllament per injecció SPI-AB)

 

Aquests acabats de grau "A" són llisos, brillants i els més cars.Aquests graus necessitarien motlles d'acer d'eina endurit, que es politen amb diferents graus de poliment de diamant.A causa de la pasta de poliment de gra fi i el mètode de poliment rotatiu direccional aleatori, no tindrà una textura clara i dispersarà els raigs de llum, donant un acabat molt brillant.Aquests també s'anomenen "acabat diamant" o "acabat brillant" o "acabat A".

Acabar Estàndard SPI Mètode d'acabat Rugositat superficial (valor Ra)
Acabat molt brillant A1 Buff de diamant de grana 6000 0,012 a 0,025
Acabat d'alt brillantor A2 Buff de diamants de grana 3000 0,025 a 0,05
Acabat brillant normal A3 Buff de diamant de grana 1200 0,05 a o.1

Els graus de brillantor SPI són adequats per a productes amb un acabat superficial llis per motius cosmètics i funcionals.Per exemple, A2 és l'acabat de diamant més comú que s'utilitza a la indústria, donant com a resultat bones peces visualment agradables amb un bon alliberament.A més, els acabats superficials de grau "A" s'utilitzen en peces òptiques com ara lents, miralls i viseres.

 

Acabat semibrillant - Grau B

Injecció (2)

(figura 2. Acabat superficial de modelat per injecció SPI-AB)

Aquests acabats semibrillants són ideals per eliminar marques de mecanitzat, modelat i eines amb un cost d'eines raonable.Aquests acabats superficials es produeixen amb diferents graus de papers de vidre aplicats amb moviment lineal, donant un patró lineal tal com es mostra a la figura 2.

Acabar Estàndard SPI Mètode d'acabat Rugositat superficial (valor Ra)
Acabat fi semibrillant B1 Paper de gra 600 0,05 a 0,1
Acabat mitjà semibrillant B2 Paper de gra 400 0,1 a 0,15
Normal emi Acabat brillant B3 Paper de gra 320 0,28 a o.32

Els acabats superficials semibrillants SPI(B 1-3) donarien un bon aspecte visual i eliminarien les marques d'eines de motlle.Sovint s'utilitzen en peces que no són una part decorativa o visual important del producte.

Acabat mat - Grau C

Injecció (3)

Aquests són els acabats superficials més econòmics i populars, polits amb pols de pedra fina.De vegades anomenat acabat de pedra, proporciona un bon alliberament i ajuda a amagar les marques de mecanitzat.El grau C també és el primer pas dels acabats superficials dels graus A i B.

Acabar Estàndard SPI Mètode d'acabat Rugositat superficial (valor Ra)
Acabat mat mitjà C1 Pedra de grana 600 0,35 a 0,4
Acabat mat mitjà C2 Paper de gra 400 0,45 a 0,55
Acabat mat normal C3 Paper de gra 320 0,63 a 0,70

Acabat amb textura - Grau D

Injecció (3)

Dóna a la peça un aspecte visual estètic raonable i s'utilitza àmpliament en peces industrials i béns de consum.Són adequats per a peces sense requisits visuals específics.

Acabar Estàndard SPI Mètode d'acabat Rugositat superficial (valor Ra)
Acabat de textura setinada D1 600 pedres abans de la granalla de vidre sec #11 0,8 a 1,0
Acabat de textura seca D2 400 pedra abans de l'òxid de vidre sec #240 1,0 a 2,8
Acabat de textura rugosa D3 320 pedra abans de l'òxid sec #24 3.2 a 18.0

Ningú va dir mai que dissenyar i fabricar peces modelades fos fàcil.El nostre objectiu és aconseguir-ho ràpidament i amb peces de qualitat.

Acabat superficial d'emmotllament per injecció VDI

L'acabat superficial VDI 3400 (conegut comunament com a acabat superficial VDI) fa referència a l'estàndard de textura del motlle establert per Verein Deutscher Ingenieure (VDI), la Societat d'Enginyers Alemanys.L'acabat de la superfície VDI 3400 es processa principalment mitjançant mecanitzat de descàrrega elèctrica (EDM) durant el mecanitzat de motlles.També es podria fer pel mètode de texturat tradicional (com a SPI).Tot i que els estàndards són establerts per la societat d'enginyers alemanys, s'utilitza habitualment entre els fabricants d'eines de tot arreu, inclosos Amèrica del Nord, Europa i Àsia.

 

Els valors VDI es basen en la rugositat de la superfície.A la imatge, veiem diferents textures de l'acabat superficial amb diferents valors de rugositat superficial.

Injecció (4)
Valor VDI Descripció Aplicacions Rugositat superficial (Ra µm)
12 600 Pedra Peces de baix poliment 0,40
15 400 Pedra Peces de baix poliment 0,56
18 Perla de vidre sec Acabat setinat 0,80
21 Dry Blast # 240 Òxid Acabat apagat 1.12
24 Dry Blast # 240 Òxid Acabat apagat 1,60
27 Dry Blast # 240 Òxid Acabat apagat 2.24
30 Dry Blast # 24 Òxid Acabat apagat 3.15
33 Dry Blast # 24 Òxid Acabat apagat 4.50
36 Dry Blast # 24 Òxid Acabat apagat 6.30
39 Dry Blast # 24 Òxid Acabat apagat 9.00
42 Dry Blast # 24 Òxid Acabat apagat 12.50
45 Dry Blast # 24 Òxid Acabat apagat 18.00 h

Conclusió

De les dues categories d'acabats superficials d'emmotllament per injecció, els graus SPI A i B es consideren els més llisos amb una rugositat superficial molt baixa i són més cars.Mentre que, des del punt de vista de la rugositat superficial, VDI 12, el VDI de màxima qualitat, és igual al grau SPI C.

Ningú va dir mai que dissenyar i fabricar peces modelades fos fàcil.El nostre objectiu és aconseguir-ho ràpidament i amb peces de qualitat.

Com triar un acabat de superfície d'emmotllament per injecció adequat?

Trieu els acabats superficials d'emmotllament per injecció tenint en compte la funció de la peça, el material utilitzat i els requisits visuals.La majoria del material modelat per injecció de plàstic típic pot tenir una varietat d'acabats superficials.

La selecció de l'acabat de la superfície s'ha d'establir en l'etapa inicial del disseny de la realització del disseny del producte perquè la superfície dicta la selecció del material i l'angle d'esborrany, influint en el cost de l'eina.Per exemple, un acabat o acabat amb textura necessita un angle de tiratge més significatiu perquè la peça pugui ser expulsada del motlle.

Llavors, quins són els principals factors a tenir en compte a l'hora d'escollir l'acabat superficial dels plàstics d'emmotllament per injecció?

Injecció (3)
Injecció (2)

Acabat brillant Grau A (Font:Client XR EUA)

Cost de l'eina

L'acabat de la superfície i el material influeixen significativament en el disseny i el cost de l'eina, de manera que considereu i avalueu la funcionalitat en termes de superfície al principi del disseny de la realització.Si l'acabat superficial és fonamental per a la seva funcionalitat, tingueu en compte l'acabat superficial en les etapes conceptuals del disseny del producte.

Moltes parts del procés d'emmotllament per injecció s'han automatitzat, però el poliment és una excepció.Només és la forma més senzilla que es pot polir automàticament.Els polidors ara tenen millors equips i materials amb els quals treballar, però el procés continua sent intensiu en mà d'obra.

Angle d'esborrany

La majoria de les peces requereixen un angle d'esborrany d'1½ a 2 graus

Aquesta és una regla general que s'aplica a peces modelades amb profunditats de fins a 2 polzades.Amb aquesta mida, n'hi ha prou amb un esborrany d'un grau i mig per alliberar fàcilment les peces del motlle.Això ajuda a evitar danys a les peces quan el material termoplàstic es contrau.

Injecció (4)

Material de l'eina del motlle

L'eina de motlle influeix molt en la suavitat de la superfície de l'emmotllament per injecció.Un motlle es pot fer de diversos metalls, encara que l'acer i l'alumini són els més populars.Els efectes d'aquests dos metalls sobre components plàstics modelats són molt diferents.

En general, l'acer d'eines endurit pot produir acabats de plàstic llisos en comparació amb les eines d'aliatge d'alumini.Per tant, considereu motlles d'acer si les peces tenen una funció estètica que requereix un baix nivell de rugositat superficial.

 Material d'emmotllament

Hi ha disponible una àmplia gamma de plàstics d'emmotllament per injecció per cobrir tot tipus de peces i funcions.Tanmateix, no tots els plàstics poden aconseguir el mateix acabat superficial d'emmotllament per injecció.Alguns polímers s'adapten millor als acabats llisos, mentre que d'altres s'adapten més a la rugositat per obtenir una superfície més texturada.

Les qualitats químiques i físiques difereixen entre els materials d'emmotllament per injecció.La temperatura de fusió, per exemple, és un factor crucial en la capacitat d'un material per donar una certa qualitat superficial.Els additius també tenen un impacte en el resultat d'un producte acabat.Com a resultat, és fonamental avaluar els diferents materials abans de decidir una textura superficial.

A més, els additius materials com el farciment i els pigments poden afectar l'acabat superficial d'un objecte modelat.Les taules de la secció següent il·lustren l'aplicabilitat de diversos materials d'emmotllament per injecció per a diverses designacions d'acabat SPI.

Material adequat per a l'acabat superficial de grau SPI-A

Material

A-1

A-2

A-3

ABS

Mitjana

Mitjana

Polipropilè (PP)

No es recomana

Mitjana

Mitjana

Poliestirè (PS)

Mitjana

Mitjana

HDPE

No es recomana

Mitjana

Mitjana

Niló

Mitjana

Mitjana

Policarbonat (PC)

Mitjana

Excel · lent

Poliuretà (TPU)

No es recomana

No es recomana

No es recomana

Acrílic

Excel · lent

Excel · lent

Excel · lent

Material adequat per a l'acabat superficial de grau SPI-B

Material

B-1

B-2

B-3

ABS

Excel · lent

Polipropilè (PP)

Excel · lent

Poliestirè (PS)

Excel · lent

Excel · lent

Excel · lent

HDPE

Excel · lent

Niló

Excel · lent

Excel · lent

Policarbonat (PC)

Mitjana

Poliuretà (TPU)

No es recomana

Mitjana

Mitjana

Acrílic

Material adequat per a l'acabat superficial de grau SPI-C

Material

C-1

C-2

C-3

ABS

Excel · lent

Excel · lent

Excel · lent

Polipropilè (PP)

Excel · lent

Excel · lent

Excel · lent

Poliestirè (PS)

Excel · lent

Excel · lent

Excel · lent

HDPE

Excel · lent

Excel · lent

Excel · lent

Niló

Excel · lent

Excel · lent

Excel · lent

Policarbonat (PC)

Mitjana

No es recomana

No es recomana

Poliuretà (TPU)

Acrílic

Material adequat per a l'acabat superficial de grau SPI-D

Material

D-1

D-2

D-3

ABS

Excel · lent

Excel · lent

Polipropilè (PP)

Excel · lent

Excel · lent

Excel · lent

Poliestirè (PS)

Excel · lent

Excel · lent

HDPE

Excel · lent

Excel · lent

Excel · lent

Niló

Excel · lent

Excel · lent

Policarbonat (PC)

Excel · lent

No es recomana

No es recomana

Poliuretà (TPU)

Excel · lent

Excel · lent

Acrílic

Mitjana

Mitjana

Mitjana

Paràmetres d'emmotllament

La velocitat i la temperatura d'injecció afecten l'acabat de la superfície per algunes raons.Quan combineu velocitats d'injecció ràpides amb temperatures de fusió o motlle més altes, el resultat serà una brillantor o suavitat millorades de la superfície de la peça.En realitat, una velocitat d'injecció ràpida millora la brillantor i la suavitat generals.A més, l'ompliment ràpid d'una cavitat del motlle pot produir línies de soldadura menys visibles i una qualitat estètica forta per a la vostra part.

Decidir l'acabat superficial d'una peça és una consideració integral en el desenvolupament global del producte i s'ha de pensar durant el procés de disseny per aconseguir els resultats desitjats.Heu considerat l'ús final de la vostra peça modelada per injecció?

Deixa que Xiamen Ruicheng t'ajudi a decidir un acabat superficial que millori l'estètica i la funcionalitat de la teva peça.

 

 


Hora de publicació: 22-maig-2023