3 tips untuk membuat bagian cetakan injeksi yang lebih kuat

Injection moulding adalah proses manufaktur serbaguna yang umumnya melibatkan injeksi resin plastik cair ke dalam cetakan logam tahan lama, yang memungkinkan produksi volume tinggi bagian identik. Sementara cetakan injeksi bisa sangat hemat biaya dalam skala, bagian plastik biasanya melalui tinjauan desain, pencetakan 3D, simulasi, dan pengujian sebelum pencetakan injeksi produk akhir. Berikut adalah beberapa tips yang perlu diingat saat Anda mendesain komponen cetakan injeksi plastik yang akan membantu meningkatkan kekuatan produk akhir.

Pilihan bahan:Dasar untuk membuat bagian yang kuat

Pertama, catatan singkat tentang pemilihan bahan. Mungkin tampak jelas untuk dikatakan, tetapi bahan tertentu dari komponen Anda akan memiliki dampak yang signifikan pada daya tahan, kekuatan, dan ketangguhan bagian akhir atau perakitan. Satu cara sederhana untuk meningkatkan kekuatan suku cadang dan rakitan Anda? Gunakan termoplastik yang lebih kuat. Berikut adalah beberapa bahan cetakan injeksi umum yang perlu dipertimbangkan jika Anda secara khusus ingin meningkatkan kekuatan bagian cetakan injeksi Anda.

ABS

Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) adalah termoplastik rekayasa tahan benturan yang memiliki kegunaan domestik dan industri — mulai dari remote control dan rumah elektronik hingga kompresor dan nebulizer manufaktur dapat dibuat dari resin yang terjangkau ini. Namun, ABS rentan terhadap pelapukan dan keretakan tegangan saat diperkenalkan ke bahan kimia tertentu.

Polikarbonat

Juga dikenal sebagai PC, plastik ini menawarkan ketahanan benturan yang luar biasa (bahkan lebih dari ABS) dan dapat dibuat transparan, menjadikannya alternatif umum untuk kaca. Barang-barang konsumen seperti kacamata pelindung, pelindung wajah, papan nama interior dan eksterior, dan jendela dibuat dari resin ini, yang juga kadang-kadang digunakan untuk melindungi eksterior bangunan. Meskipun tahan terhadap benturan, PC rentan terhadap goresan dan mahal untuk digunakan.

Nilon

Nylon adalah keluarga plastik serbaguna yang sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan koefisien gesekan rendah yang dipasangkan dengan ketahanan aus, bahan kimia, dan termal yang baik. Sementara nilon yang tidak terisi cenderung memiliki tingkat fleksibilitas dan kekakuan, stabilisator dan aditif dapat dimasukkan ke dalam bahan untuk mengoptimalkan sifat tertentu dari bagian tersebut. Serat kaca, misalnya, meningkatkan kekuatan tekan, kekakuan, dan suhu defleksi panas material sekaligus membuatnya rapuh. Nylon rentan menyerap kelembapan dari sekitarnya dan mudah rusak oleh sinar UV tanpa menggunakan stabilisator.

Asetal

Asetal dihargai karena kekakuannya, koefisien gesekan yang rendah, dan ketahanan terhadap abrasi, air, dan bahan kimia. Asetal umumnya digunakan untuk memproduksi elektronik, ritsleting dan roda gigi, komponen otomotif, suku cadang untuk industri makanan, dan banyak aplikasi lainnya. Asetal tidak kompatibel dengan teknologi manufaktur aditif dan karena itu cenderung digunakan lebih sedikit untuk pembuatan prototipe daripada nilon. Ini juga tidak cocok untuk bagian kosmetik atau yang membutuhkan cat atau pencetakan.

Kiat desain untuk membuat bagian yang lebih kuat

Hindari bagian yang tebal

Waktu pendinginan, biasanya tahap terpanjang dari proses pencetakan injeksi, ditentukan oleh bagian paling tebal dari bagian tersebut. Waktu pendinginan yang lebih lama berarti waktu siklus yang lebih lama, yang pada gilirannya meningkatkan biaya produksi. Penampang yang lebih tebal juga meningkatkan risiko bahwa bagian yang berbeda dari bagian tersebut akan mendingin pada tingkat yang berbeda, yang dapat menyebabkan cacat seperti melengkung dan tenggelam.

Cetakan injeksi sebagai suatu proses umumnya stabil dan konsisten ketika digunakan untuk memproduksi bagian-bagian dengan ketebalan dinding mulai dari 0,040” (1,016mm) – 0,140” (3,556mm), tetapi ketebalan dinding nominal yang ideal akan bervariasi menurut bahan. Bagian dengan ketebalan dinding lebih besar dari 0,120” (3mm) umumnya dapat dicetak tetapi seringkali memerlukan perhatian tambahan untuk memastikan bahwa rongga cetakan terisi selama setiap siklus. Sekitar 0,150” (3,8 mm), penampang menjadi rentan terhadap pengembangan sink, sehingga memerlukan proses atau dukungan tambahan untuk mempertahankan kelangsungan bagian.

Perkuat dinding atau bos dengan tulang rusuk

Dinding dan bos adalah dua fitur yang sering melebihi pedoman ketebalan dinding maksimum di atas, sebagian karena mereka harus cukup kuat agar dapat berfungsi dengan baik. Tulang rusuk menambah kekuatan pada area utama yang membutuhkan ketebalan dinding lebih besar dari nominal, fitur timbul, dan dinding tinggi — semuanya tanpa memengaruhi waktu siklus. Dalam beberapa kasus, memasukkan lebih banyak ikat ke dalam desain bagian dapat mengurangi penggunaan material.

Untuk meminimalkan risiko tenggelam atau kosong saat komponen mendingin, ketebalan dinding bos harus 40-60% dari ketebalan dinding nominal komponen. Atasan harus dipasang dengan tulang rusuk atau fillet untuk meminimalkan lengkungan. Atasan dapat memperkenalkan titik stres tambahan, tetapi mereka benar-benar dapat memperkuat titik stres dalam desain bagian jika digabungkan dengan benar.

Gunakan fillet dan jari-jari untuk memperkuat sudut

Sudut tajam bukanlah teman siapa pun di bidang manufaktur, terutama untuk bagian cetakan injeksi. Solusi untuk mendapatkan sekitar sudut? Jari-jari fillet dan jari-jari bulat. Keduanya serupa — jari-jari fillet adalah pembulatan sudut dalam dan jari-jari bulat pembulatan sudut luar suatu bagian.

Pembulatan sudut bagian dalam memberikan sejumlah manfaat, termasuk meningkatkan kekuatan bantalan beban bagian sambil membantu mengurangi konsentrasi tegangan. Ini juga memastikan pengisian rongga yang lebih seragam selama produksi, yang membantu mencegah bahan sudut mengembang dan kualitas bagian retak. Jari-jari fillet dapat ditambahkan di antara bos dan tulang rusuk, menghubungkannya ke dinding terdekat untuk kekuatan tambahan. Membulatkan sudut luar lebih jauh membantu meningkatkan kekuatan menahan beban, mengurangi kemungkinan retak, dan menghilangkan sudut yang sulit diisi dari desain komponen, sehingga lebih mudah untuk menjamin pengisian cetakan yang lebih konsisten.

Tingkatkan kekuatan komponen cetakan injeksi Anda dengan ahli yang terampil

Daya tahan dan ketangguhan bukan satu-satunya properti material yang dicari oleh tim produk — menemukan keseimbangan yang tepat antara kekuatan, fungsi, keterjangkauan, dan karakteristik material lain yang diinginkan sangat penting. Jika tidak, Anda berisiko mendapatkan bagian yang terlalu fleksibel atau terlalu rapuh.

Bekerja dengan mitra manufaktur berpengalaman seperti Fast Radius berarti Anda bisa beristirahat dengan mudah. Tim kami bekerja keras untuk membantu setiap pelanggan kami mengoptimalkan desain mereka dan memberikan wawasan yang diperlukan untuk memastikan bahwa setiap suku cadang yang kami produksi dengan Anda melebihi harapan dalam hal kekuatan suku cadang, jadwal produksi, dan biaya. Siap untuk memulai? Hubungi kami hari ini untuk mengetahui lebih lanjut tentang layanan cetakan injeksi kami.