Come progettare parti stampate a iniezione di plastica

Progettare pezzi per lo stampaggio a iniezione può sembrare complicato. Ma seguite questi 9 consigli di un esperto di stampaggio e sarete pronti a creare componenti di alta qualità. Lo stampaggio a iniezione spinge la plastica fusa in uno stampo per creare pezzi. È versatile ma complesso, quindi la preparazione è fondamentale prima di iniziare la produzione.

In questo post, come professionista produttore di stampaggio a iniezione di plasticaCondividerò con voi ciò che ho imparato per aiutarvi a creare pezzi stampati a iniezione.

Come progettare parti stampate a iniezione di plastica

Selezionare con cura il materiale migliore

Ci sono tonnellate di materie plastiche tra cui scegliere. Ogni opzione ha diverse proprietà da considerare, come ad esempio:

• Resistenza alla temperatura
• Capacità di incollaggio
• Stabilità dimensionale

In genere si sceglie un materiale cristallino o amorfo. Le plastiche cristalline hanno una migliore resistenza chimica. Le versioni amorfe, invece, sono dimensionalmente stabili e resistenti agli urti.

Mi informerei sulle opzioni più comuni come ABS e nylon. Verificate che le loro qualità siano in linea con le esigenze del vostro prodotto. La scelta del materiale è fondamentale prima di iniziare il lavoro di progettazione.

Conoscere i requisiti di tolleranza

La tolleranza si riferisce alla precisione dei pezzi in plastica finiti. È influenzata dal ritiro del materiale quando i pezzi stampati a iniezione si raffreddano dopo la produzione.

Pertanto, le sostanze amorfe come il PLA consentono solitamente tolleranze più strette rispetto a quelle cristalline come il PEEK.

Consiglio di parlare con il partner di produzione delle tolleranze fin dall'inizio. Se avete bisogno di requisiti più severi rispetto alle loro normali capacità, fornite in anticipo i disegni tecnici in modo da tenere conto della precisione extra.

Rispettare lo spessore ottimale della parete

Considerate questi suggerimenti per scegliere il miglior spessore di parete:

• Le pareti più sottili accelerano i cicli e riducono i costi. Per molti usi, ~2 mm sono sufficienti.
• A differenza della lavorazione CNC, è preferibile avere uno spessore uniforme per evitare segni di affondamento sui pezzi.
• Un raffreddamento non uniforme dovuto alla variazione dello spessore aumenta il rischio di deformazione. Le variazioni rispetto a 15% di spessore normale possono causare problemi.

Ecco una tabella con le misure consigliate per le plastiche più comuni:

Aggiungere una bozza per facilitare l'espulsione

Le pareti verticali possono creare problemi di incollaggio quando si estraggono i pezzi raffreddati dagli stampi. Introducete quindi un leggero angolo, noto come bozza, ai lati del vostro progetto.

Le cavità dello stampo più profonde necessitano di un tiraggio maggiore per un rilascio pulito. L'indicazione generale è di ~1 grado per ogni pollice di profondità.

Ma anche i tassi di ritiro e altri elementi influiscono sugli angoli ideali. Si consiglia di consultare un esperto di stampaggio a iniezione per ottenere le specifiche esatte della bozza.

Introdurre i raggi per migliorare il flusso

Si è tentati di utilizzare angoli vivi per gli elementi che necessitano di angoli retti. Tuttavia, arrotondare gli spigoli ha alcuni vantaggi importanti:

• Migliora il flusso di plastica fusa attraverso gli stampi
• Aumenta l'integrità strutturale dei pezzi
• Previene le rotture quando i prodotti vengono utilizzati

Per un buon flusso, i raggi interni devono essere ≥ 0,5x e quelli esterni ≥ 1,5x dello spessore della parete adiacente.

Sezioni spesse al centro

Invece di utilizzare i pezzi solidi 100%, è più intelligente eseguire il carotaggio al centro e rinforzare le pareti con nervature. In questo modo si riduce il consumo di materiale senza intaccare la resistenza.

Seguire la regola del rapporto tra spessore della nervatura e spessore della parete di ~40-60% per ottenere risultati robusti e privi di affossamenti. L'eliminazione delle nervature consente anche un raffreddamento più rapido.

Stampo con o senza sottosquadra?

I sottosquadri riguardano elementi che impediscono la rimozione pulita da uno stampo semplice a due pezzi. Spesso forniscono funzioni utili, come l'incastro a clip.

Ma evitare i sottosquadri semplifica l'attrezzaggio e riduce i costi dello stampo. Valutare se:

• È possibile semplificare la progettazione per escludere i sottosquadri.
• Per mantenere le caratteristiche principali è necessario adattarle.

Se necessario, utilizzare le anime laterali, nonostante la lavorazione e i costi aggiuntivi.

Attacco dei morsetti per la stabilità

Le bussole fungono da supporti o distanziatori per le parti in plastica. Dimensionare il diametro esterno a ~2,5 volte la dimensione del dispositivo di fissaggio, ad esempio le viti.

E, a differenza dei raccordi liberi, fissateli a una parete o a una nervatura. Mantenere lo spessore ≤60% delle pareti esterne del pezzo.

Strategia di posizionamento dei cancelli

Le porte controllano il flusso della plastica nelle cavità dello stampo. Ma lasciano piccole tracce, anche se impercettibili.

Informate quindi il vostro partner di produzione di eventuali restrizioni estetiche o funzionali sul posizionamento dei cancelli. Definite subito le aree non accettabili.

Collaborare con gli esperti

Gli ingegneri possono avere difficoltà a ottimizzare i pezzi per lo stampaggio a iniezione da soli. È bene, invece, rivolgersi a uno specialista.

Essi apportano una vasta conoscenza dei materiali e un'esperienza di progettazione per la creazione di componenti di alta qualità ed economicamente vantaggiosi.

Per servizi convenienti e opzioni di polimeri esotici, provate lo stampaggio a iniezione di 3ERP. Io stesso mi sono servito di loro per alcuni stampi e ne sono rimasto molto colpito.

Conclusione

Seguire le linee guida per la progettazione è fondamentale per i componenti stampati a iniezione. Semplici accorgimenti, come l'aggiunta di bozze, raggi e nervature, consentono di eliminare i difetti e ridurre i costi di produzione.

La collaborazione tempestiva con i partner dello stampaggio a iniezione fornisce ulteriori spunti per migliorare la progettazione dei pezzi. Applicando questi suggerimenti, ottimizzerete i pezzi come un esperto!