Il sottosquadro è uno dei concetti più comuni ma più confusi nello stampaggio a iniezione. Come professionista produttore di stampaggio a iniezione di plasticaSpesso i clienti mi chiedono cosa sono i sottosquadri e come si progettano i pezzi con essi.
In questa guida completa, vi spiegherò tutto quello che c'è da sapere sui sottosquadra nello stampaggio a iniezione: da cosa sono a perché sono importanti e come implementarli con successo nei vostri stampi. Sia che siate alle prime armi con lo stampaggio a iniezione, sia che siate professionisti navigati, qui imparerete qualcosa di nuovo.
Che cos'è il sottosquadro nello stampaggio a iniezione?
In poche parole, un Sottotaglio nello stampaggio a iniezione è un elemento che impedisce al pezzo di essere estratto direttamente dallo stampo. I sottosquadri creano sporgenze o rientranze che impediscono al pezzo di uscire in modo pulito quando lo stampo si apre.
Esempi comuni di sottosquadri sono:
- Fili
- Si inserisce a scatto
- Slot machine
- Fori
- Texture
Senza un modo per aggirare il sottosquadro, il pezzo rimarrebbe bloccato nello stampo e non potrebbe essere espulso.
I sottosquadri possono verificarsi sia sulla superficie interna che su quella esterna di un pezzo. Sottotagli esterni sono elementi che fuoriescono dalla superficie esterna, mentre sottosquadri interni sono rientranze che entrano nel pezzo.
Perché i sottosquadri sono importanti nello stampaggio a iniezione?
I sottosquadri possono sembrare una seccatura da evitare, ma hanno importanti scopi funzionali nei pezzi in plastica. Ecco alcuni dei principali motivi per cui vengono utilizzati i sottosquadri:
1. Abilitazione delle funzioni di interblocco/collegamento
I sottosquadri consentono di realizzare parti ad incastro come bottoni automatici, scanalature e filettature che permettono di collegare tra loro i componenti in plastica. Queste caratteristiche sono spesso fondamentali per prodotti come giocattoli, contenitori ed elettronica di consumo.
Ad esempio, un tappo filettato per bottiglie ha bisogno di sottosquadri sulla superficie interna per fare presa sul collo della bottiglia. Senza di essi, il tappo scivolerebbe via invece di sigillarsi.
2. Migliorare la forza e la rigidità
I sottosquadri possono rafforzare i pezzi creando travi a I e capriate sulla superficie interna. Le sporgenze aiutano a rinforzare le pareti sottili contro le forze di flessione e deformazione.
Posizionando in modo ottimale i sottosquadri, è possibile massimizzare la resistenza senza utilizzare materiale in eccesso o realizzare pareti troppo spesse.
3. Funzione di assistenza alla parte
In molti casi, i sottosquadri contribuiscono direttamente al funzionamento di un pezzo in plastica. Ad esempio, i connettori per tubi spinati utilizzano i sottosquadri per creare una tenuta ermetica nei sistemi di flusso dei fluidi.
Le creste angolate stringono i tubi per evitare perdite e separazioni sotto pressione. L'eliminazione dei sottosquadri renderebbe i connettori completamente inefficaci.
4. Riduzione della lavorazione post-stampaggio
Invece di lavorare geometrie complesse dopo lo stampaggio, i sottosquadri consentono di formare la forma completa nel processo di iniezione. In questo modo si risparmiano le fasi di lavorazione secondaria.
Ad esempio, un pezzo che necessita di filettature interne di precisione può essere stampato direttamente con anime collassabili, anziché essere successivamente maschiato.
5. Migliorare l'estetica
I sottosquadri consentono di creare texture, motivi e contorni decorativi sulle superfici esterne visibili. Senza di essi, la maggior parte dei pezzi stampati a iniezione sarebbe piuttosto semplice.
Ad esempio, i sottosquadri consentono di ottenere le venature del legno e le texture della pelle sui componenti in plastica.
Ora che sapete cosa sono i sottosquadri e perché sono importanti per i componenti stampati a iniezione, vediamo come realizzarli...
Come utilizzare con successo i sottosquadri nello stampaggio a iniezione
Lo stampaggio di pezzi con sottosquadri richiede strumenti e tecniche speciali rispetto ai semplici stampi a trazione diretta.
Se progettati male, i sottosquadri possono rendere i pezzi impossibili da produrre o richiedere attrezzature costose.
Ecco 7 consigli di progettazione per realizzare con successo i sottosquadri:
1. Usare i Bump Off per le parti flessibili
Quando il materiale è sufficientemente flessibile, urti permettono di modellare piccoli sottosquadri. Un bump off è un inserto che lascia uno spazio extra per la deformazione momentanea della parte in plastica durante il rilascio.
I bump off funzionano bene per i pezzi realizzati in elastomeri termoplastici (TPE), gomma, polietilene e altre resine flessibili. Evitano di spostare i componenti dello stampo.
Tuttavia, la profondità del sottosquadro è limitata alla capacità del materiale di tornare indietro senza subire un'incrinatura permanente. Inoltre, i bump off posizionati in prossimità di nervature o pareti rigide possono strapparsi anziché rilasciarsi in modo pulito.
2. Incorporare le chiusure per i sottosquadri interni
Chiusure sono sporgenze che formano uno spazio negativo all'interno di una parte in plastica. Come suggerisce il nome, chiudono il flusso in un'area specifica della cavità dello stampo.
I raccordi fissati a una metà dello stampo scorrono in un'apertura dell'altra metà. Permettono di realizzare sottosquadri interni senza bisogno di azioni laterali.
Le applicazioni più comuni includono fori, maniglie e ganci a scatto. Assicuratevi di includere una tasca per lo spazio di chiusura. Inoltre, aggiungete una bozza per facilitare l'assemblaggio senza che si verifichino impedimenti.
3. Utilizzare le anime laterali per i sottosquadri esterni profondi
A nucleo laterale è un inserto retrattile che forma un sottosquadro e poi si estrae lateralmente dalla parte solidificata. Le anime laterali formano spesso filetti, creste e sporgenze esterne più profonde di quelle consentite dai bump off.
Si attaccano alle piastre dello stampo e si muovono perpendicolarmente, evitando le ostruzioni, grazie a perni a camma, cilindri idraulici o servocomandi. Le anime laterali aggiungono complessità, ma rendono possibili sottosquadri esterni più profondi.
4. Specificare i nuclei collassabili per le filettature interne
Nuclei pieghevoli sono inserti segmentati in acciaio progettati per formare sottosquadri e poi collassare radialmente per l'estrazione. Questo approccio funziona molto bene per le filettature interne e i sottosquadri a spirale.
I singoli segmenti si flettono in sequenza verso l'interno, grazie al perno conico centrale. Le applicazioni più comuni vanno dalla filettatura dei tappi delle bottiglie agli alberi di trasmissione e alle parti mediche.
5. Considerare le operazioni secondarie per i sottosquadri semplici
Per la produzione di bassi volumi, il post-stampaggio operazioni secondarie presentano un modo più semplice per ottenere alcuni sottosquadri. In questo modo si evitano componenti di stampo complessi.
Le operazioni di sottosquadro secondarie più comuni includono:
- Fori di perforazione
- Maschiatura di fori filettati
- Lavorazione di scanalature/texture
- Contorni di taglio laser
Pur risparmiando sui costi degli utensili, le operazioni secondarie richiedono fasi di processo aggiuntive e hanno limiti di volume a seconda delle attrezzature.
6. Regolazione del tiraggio per una più facile espulsione dei pezzi
In caso di sottosquadri, assicurarsi che il bozza facilita l'espulsione dei pezzi. Per bozza si intende la leggera rastremazione aggiunta alle pareti verticali, in genere 1-3 gradi. Questo aiuta la parte in plastica a fuoriuscire in modo pulito quando lo stampo si apre.
In assenza di tiraggio, gli elementi sottosquadro potrebbero legarsi allo stampo in acciaio, causando danni da galla o rotture. Applicare sempre il tiraggio dove possibile, a meno che non sia assolutamente necessario avere una parete perfettamente diritta.
7. Collaborare con uno stampatore a iniezione esperto
La risorsa più preziosa per implementare correttamente i sottosquadra è un'azienda di stampaggio a iniezione di comprovata esperienza. Uno stampatore esperto ha creato stampi con ogni tipo di caratteristica impegnativa.
Chiedendo un contributo fin dalle prime fasi di progettazione, possono guidarvi verso le soluzioni migliori per le vostre esigenze di sottosquadro, ottimizzando al contempo la producibilità. In questo modo si evita di avere problemi in futuro.
FAQ sui sottosquadra nello stampaggio a iniezione
Ecco le risposte ad alcune delle domande più frequenti sulla gestione dei sottosquadri per i pezzi in plastica stampati a iniezione:
I sottosquadri sono sempre negativi?
No, i sottosquadri hanno una funzione molto utile e spesso non possono essere evitati se il pezzo deve funzionare correttamente. La chiave è progettare in modo intelligente per la produzione con le tecniche giuste.
Come si progettano i sottosquadri?
Cercare modi per modificare la geometria o dividere le caratteristiche per aprire lungo la separazione dello stampo. Considerare metodi di giunzione alternativi. Valutare invece operazioni secondarie. Se necessario, valutare componenti speciali dello stampo.
Che aspetto ha un undercut?
Qualsiasi rientranza o sporgenza sulla superficie interna o esterna che attraversa il percorso dell'apertura diretta dello stampo. Esempi comuni sono filetti, bottoni automatici, fori attraverso le pareti, nervature attraverso le anime, ecc.
Si possono stampare a iniezione i sottosquadri?
Sì, attraverso l'applicazione creativa di bump off, nuclei laterali, nuclei pieghevoli, operazioni secondarie e altri metodi specializzati. Richiede solo una maggiore considerazione rispetto ai progetti a trazione diretta e a solo tiraggio.
Quanto è profondo il sottosquadro che si può modellare?
La profondità massima dipende da fattori quali la flessibilità del materiale, la geometria del pezzo, la tecnica di stampaggio scelta e i tempi di ciclo accettabili. I bump off consentono in genere i sottosquadri più superficiali, mentre le azioni meccaniche laterali complesse possono formare recessi più profondi.
Conclusione
Dopo aver letto questa guida, dovreste avere una solida conoscenza dei concetti di sottosquadro per le applicazioni di stampaggio a iniezione.
I punti chiave da cui partire sono:
- I sottosquadri sono sporgenze e rientranze che impediscono la trazione rettilinea del pezzo.
- Se ben progettati, migliorano la funzionalità e la produzione
- Esistono molte tecniche per modellare diversi tipi di sottosquadro
- Incorporare tenendo conto della complessità dello stampo rispetto alle sue capacità
Spero che questi suggerimenti vi consentano di incorporare con sicurezza i sottosquadri per migliorare il vostro prossimo componente stampato a iniezione! Fatemi sapere nei commenti se avete altre domande.
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