Tips dan trik desain cetakan injeksi dinding tipis

Injection moulding adalah proses manufaktur yang populer dan serbaguna yang memungkinkan perusahaan untuk menghasilkan produksi volume tinggi dengan biaya per bagian yang relatif rendah tanpa mengorbankan kualitas. Ini sangat dapat diulang dan mampu menghasilkan komponen kuat yang memenuhi persyaratan mekanis dan dimensi yang ketat.

Ketika perusahaan perlu memproduksi bagian plastik dengan dinding tipis, seperti suku cadang mobil tertentu atau casing ponsel, mereka dapat beralih ke cetakan injeksi dinding tipis. Namun, Anda harus sangat berhati-hati saat mendesain produk dengan dinding tipis, karena cetakan injeksi dinding tipis menghadirkan tantangan baru. Dalam artikel ini, kita akan membahas dasar-dasar pencetakan injeksi dinding tipis, aplikasi umumnya, dan beberapa tip desain pencetakan injeksi sehingga Anda dapat memulai perjalanan Anda dengan langkah yang benar.

Apa itu cetakan injeksi dinding tipis?

Cetakan injeksi dinding tipis adalah bentuk khusus dari cetakan injeksi yang memungkinkan produsen untuk membuat bagian yang lebih tipis dan lebih ringan tanpa mengorbankan integritas struktural. Dengan memilih cetakan injeksi dinding tipis daripada cetakan injeksi tradisional, perusahaan dapat menghemat bahan, meningkatkan produktivitas, mencapai biaya per suku cadang yang lebih rendah, dan mengurangi penggunaan bahan bakar terkait pengiriman dan emisi karbon.

Karena komponen plastik dinding tipis memiliki lebih sedikit bahan untuk didinginkan, waktu siklus jauh lebih cepat, sehingga mengurangi waktu tunggu pengiriman. Faktanya, pengurangan ketebalan dinding yang signifikan terkadang dapat memotong waktu siklus menjadi dua, membantu perusahaan mendapatkan produk di tangan pelanggan lebih cepat dan menghemat biaya pengoperasian. Selain itu, karena dinding yang lebih tipis berarti lebih sedikit plastik, perusahaan dapat menghemat uang dalam hal bahan dan, dalam hal wadah dan kemasan, menyisakan lebih banyak ruang kosong untuk produk.

Namun, cetakan injeksi dinding tipis hadir dengan beberapa tantangan. Untuk satu, proses injeksi lebih rumit. Anda memerlukan tekanan yang lebih tinggi dan kecepatan pencetakan yang lebih cepat untuk mengisi semua rongga tipis dengan bahan cair, menghindari pembekuan, dan memastikan bagian tersebut keluar sebagaimana dimaksud. Misalnya, sementara komponen dengan dinding standar dapat diisi dalam dua detik, bagian yang sama dengan dinding 25% lebih tipis mungkin perlu diisi hanya dalam satu detik. Selain itu, Anda mungkin perlu mengambil langkah ekstra dan merancang gerbang dengan hati-hati untuk memudahkan pengeluaran sebagian.

Penggunaan umum cetakan injeksi dinding tipis dalam pembuatan

Produsen sering beralih ke cetakan injeksi dinding tipis ketika datang ke kemasan plastik, karena dapat digunakan untuk membuat segala sesuatu mulai dari kemasan yang aman untuk makanan hingga kemasan perangkat medis. Penggunaan umum lainnya dari cetakan injeksi dinding tipis termasuk komponen ponsel, tutup dan wadah plastik, rumah elektronik, jarum suntik, dan komponen perangkat medis. Bahkan industri otomotif, konstruksi, peralatan, dan kedirgantaraan menggunakan cetakan injeksi dinding tipis untuk suku cadang dan rakitan komponen.

Tips dan trik desain cetakan injeksi dinding tipis

Dinding tipis sering menyebabkan masalah aliran material, yang dapat menyebabkan area yang tidak terbentuk. Masalah umum lainnya yang terkait dengan dinding tipis termasuk pendinginan yang tidak merata, lengkungan, retakan, ketidakkonsistenan tekstur kosmetik, dan garis rajutan atau titik patah yang lemah.

Untuk menghindari masalah ini dan membuat bagian terbaik:

Perhatikan materi Anda

Pilihan bahan selalu penting untuk cetakan injeksi, tetapi penting saat membuat bagian dengan dinding tipis. Beberapa bahan, seperti polikarbonat (PC), bersifat lengket, sehingga sulit untuk mengisi cetakan dengan dinding tipis. Namun, termoplastik tertentu akan mengalir lebih mudah melalui bagian cetakan yang sempit, seperti polietilen densitas tinggi (HDPE), polietilen densitas rendah (LDPE), nilon (PA), dan polipropilena (PP). Karet silikon cair (LSR) juga mudah terisi, meskipun dapat meningkatkan risiko kilatan di sepanjang garis perpisahan cetakan Anda.

Tidak ada bahan satu ukuran untuk semua untuk cetakan injeksi dinding tipis, jadi pertimbangkan geometri bagian Anda dan kebutuhan aplikasi saat membandingkan bahan. Selain itu, cobalah untuk memilih bahan yang tidak akan mempercepat keausan cetakan saat disuntikkan pada kecepatan tinggi.

Pertimbangkan bahan cetakan Anda

Selain memikirkan bahan produk Anda, Anda harus mempertimbangkan dengan cermat bahan cetakan Anda. Sementara baja P20 sering digunakan dalam aplikasi cetakan injeksi konvensional, mungkin tidak cukup kuat untuk menahan tekanan tinggi, keausan, dan erosi yang terkait dengan bagian cetakan injeksi dengan dinding tipis. Sebagai gantinya, Anda membutuhkan material yang lebih kuat, seperti 718, H-13, D-2, atau baja tangguh lainnya.

Penting untuk dicatat bahwa Anda mungkin akan membayar 30% -40% lebih banyak untuk alat yang terbuat dari bahan yang kuat dibandingkan dengan alat yang terbuat dari P20. Namun, biaya tambahan tersebut dapat dengan mudah diimbangi dengan peningkatan kinerja dan umur panjang alat.

Memiliki ketebalan dinding yang seragam

Jika memungkinkan, pastikan desain Anda memiliki ketebalan dinding yang seragam. Ini akan memungkinkan pendinginan yang merata dan membantu mencegah lengkungan, tanda tenggelam, garis aliran, dan tembakan pendek. Untuk hasil terbaik, jaga ketebalan dinding Anda minimal 0,9 mm (0,0354”) atau lebih besar.

Tambahkan iga atau gusset

Anda dapat memasukkan rusuk dalam desain bagian Anda jika Anda perlu memperkuat bagian Anda atau meningkatkan kekakuannya. Sementara tulang rusuk umumnya setengah dari ketebalan dinding yang mereka dukung, tulang rusuk Anda mungkin setebal dinding Anda jika ketebalan dinding Anda kurang dari 1mm. Namun, tanda tenggelam dan terbaca mungkin terlihat di tempat tulang rusuk bersinggungan dengan dinding.

Rusuk yang dirancang secara tidak benar dapat menyebabkan lengkungan, bekas tenggelam, rongga, dan kerusakan, menyebabkan lebih banyak masalah daripada yang seharusnya. Untuk menghindari masalah ini, rancang rusuk menjadi 60% dari ketebalan dinding atau kurang, pertahankan jari-jari alas tetap kecil, beri jarak antar rusuk tiga kali ketebalan dinding, dan sertakan 1° draft atau lebih besar.

Jika Anda ingin memperkuat dinding rusuk tipis tanpa membuat tulang rusuk menjadi lebih tebal, tambahkan gusset (atau rusuk penyangga silang) dan ikuti panduan yang sama.

Sertakan jari-jari

Sudut tajam tidak pernah bagus dalam cetakan injeksi, karena dapat menyebabkan bagian menempel pada alat selama proses ejeksi. Mereka juga membutuhkan lebih banyak tekanan untuk mengisi dan dapat mengakibatkan rongga jika tidak ada tekanan yang cukup, jadi penting untuk menyertakan jari-jari dan membulatkan sudut dan tepi internal dan eksternal. Karena rongga cetakan sangat sempit dalam cetakan injeksi plastik dinding tipis, menghindari sudut dan tepi yang tajam bahkan lebih penting untuk memastikan aliran material yang lancar dan pengeluaran yang bersih.

Perhatikan suhu

Suhu cetakan adalah kunci untuk proses pencetakan injeksi dan secara drastis dapat mempengaruhi bagaimana produk akhir terlihat dan terasa. Cetakan yang lebih hangat memungkinkan plastik yang disuntikkan mengalir lebih mudah, menghasilkan kualitas permukaan yang lebih baik.

Dalam hal pendinginan, tempatkan saluran pendingin non-loop langsung di inti dan blok rongga Anda untuk menjaga suhu permukaan cetakan Anda sekonsisten mungkin. Selain itu, cobalah untuk meningkatkan jumlah aliran cairan pendingin melalui alat Anda, daripada menurunkan suhu cairan pendingin, dan pastikan perbedaan suhu antara cairan pendingin pengiriman dan cairan pendingin kembali kurang dari 10° F.

Desain gerbang dengan hati-hati

Karena pencetakan injeksi dinding tipis melibatkan kecepatan dan tekanan injeksi yang lebih tinggi, gerbang harus lebih besar dari dinding bagian untuk membantu meminimalkan keausan gerbang dan geser material. Ini juga akan membantu mencegah atau menghilangkan terjadinya pembekuan sebelum pengepakan tercapai. Jika gerbang Anda terhubung ke dinding tipis dengan pinpoint, hot-drop, atau sprue, Anda dapat mengurangi tekanan di gerbang dan meningkatkan proses pengisian dengan memasukkan sumur gerbang.

Anda mungkin juga ingin meningkatkan sudut draf tulang rusuk, tepi, dan bos penguat, karena bagian plastik berdinding tipis mengalami penyusutan minimal.

Membuat bagian berdinding tipis dengan Radius Cepat

Cetakan injeksi dinding tipis tidak hanya membantu perusahaan mengurangi berat bagian dan konsumsi material, tetapi juga dapat membantu mengurangi biaya dan waktu siklus. Namun, Anda harus mengikuti tips dan trik ini untuk menghindari masalah aliran material, pendinginan yang tidak merata, dan masalah lainnya.

Mitra manufaktur berpengalaman seperti Fast Radius dapat membantu Anda melalui proses pencetakan injeksi, mulai dari desain hingga produksi. Ketika Anda bekerja dengan kami, kami dapat membantu Anda merancang perkakas cetakan injeksi dan membuat suku cadang berkualitas dengan cepat dan hemat biaya. Plus, dengan mengunggah file bagian Anda ke situs web kami, desain Anda akan melalui analisis DFM instan untuk mengidentifikasi potensi masalah kemampuan manufaktur. Buat akun dan unggah desain suku cadang Anda atau hubungi kami hari ini untuk memulai proyek cetakan injeksi Anda berikutnya.