Trik Moulding Yang Harus Diketahui Setiap Insinyur Mekanik

Ketika datang ke desain produk, insinyur mesin akan dipanggil untuk mempertahankan tampilan keren dari produk baru dari desainer industri, membuat semua bagian dari produk berfungsi, dan melakukannya dengan kualitas tertinggi sambil tetap semurah mungkin. . Bagian penutup luar sering kali terbuat dari plastik untuk mendapatkan tampilan yang halus dengan biaya rendah dengan banyak fitur fungsional yang tersembunyi di dalamnya, dan untuk produksi volume tinggi ini berarti plastik rekayasa yang dicetak dengan injeksi. Untuk mencapai ini, selama bertahun-tahun, seorang insinyur akan membuat serangkaian trik yang berfungsi untuk menghasilkan komponen plastik cetakan berkualitas tinggi, beberapa strategis dan beberapa detail.

Dalam beberapa tahun terakhir telah muncul kepercayaan bahwa hanya mendapatkan beberapa file CAD 3D dari permukaan luar dan bagian yang pecah untuk penutup plastik cetakan dari konsep produk baru akan cukup karena alat dan pembuat luar negeri kemudian akan mengambil file-file ini dan menggabungkan yang tepat studi toleransi untuk jarak bebas antar bagian sehingga selalu terpasang dengan benar, tambahkan semua draft ke bagian untuk pelepasan bersih dari cetakan injeksi logam, dan pastikan hasil akhir yang sempurna. Tentu saja ini mengasumsikan bahwa pembuat cetakan dan alat dapat membaca pikiran para perancang karena tidak ada penyampaian dalam pendekatan detail maksud desain ini, kunci penting untuk fitur fitment fungsi, strategi untuk mengontrol kesejajaran, atau pertimbangan untuk urutan perakitan. Faktanya, banyak toko cetakan hanya akan membuat perubahan untuk memastikan aliran cetakan dan meminimalkan deformasi tenggelam dan menyusut, dan mereka akan melakukan ini dengan cara yang memudahkan mereka, yaitu siklus pencetakan yang lebih cepat dan lebih mudah untuk meningkatkan margin keuntungan mereka. Jika CAD dan file gambar yang mereka terima tidak jelas, mereka tidak berkewajiban untuk menyediakan komponen plastik yang direkayasa ulang, dan kemungkinan besar pembuat cetakan hanya akan memberikan apa yang diberikan kepada mereka, dan kemudian membebankan biaya tambahan untuk memperbaiki perkakas untuk mendapatkan bagian-bagian yang tepat. Kami melihat ini bermain untuk perusahaan yang mencoba mengambil jalan pintas langsung ke pembuat perkakas/cetakan/Kontraktor tanpa pengawasan teknik yang tepat atau pertimbangan maksud desain industri, dan dalam beberapa kasus ini berarti akhir dari permulaan baru. Sangat disayangkan, karena pendekatan yang lebih dipikirkan dengan matang dengan pengetahuan tentang beberapa jebakan yang dapat dihadapi, dan teknik untuk menghasilkan suku cadang yang baik dapat mengarahkan jalur produk ke produksi sejak awal.

File dan gambar 3D yang dipikirkan dengan baik untuk mengomunikasikan detail dan kebutuhan suku cadang dan desain produk akan membentuk "kontrak" kebutuhan dan harapan suku cadang akhir, untuk semua pihak yang terlibat, dan memungkinkan tempat di mana detail kecil dapat berhasil segera. Ini benar-benar trik cetakan pertama. Jangan biarkan pekerjaan mendetail hingga selesai, tetapi pastikan semuanya sudah dipikirkan matang-matang bersama tim sebelum dirilis ke pabrikan. Ini pada akhirnya akan menghemat jadwal dan uang, dan membangun hubungan kerja dengan pembuat cetakan yang bergerak maju melalui bagian produksi pertama dan menandatangani.

Jangan membuatnya mengkilat! Ini benar-benar trik untuk melibatkan seluruh tim bahkan dalam tahap desain industri awal pengembangan produk, bahkan sebelum teknik mesin dapat dimulai secara mendetail. Seringkali desain produk yang sama dapat dicapai dengan perubahan kecil yang mencegah sakit kepala atau biaya besar di kemudian hari. Apakah panel samping bagian yang tingginya 18 inci benar-benar perlu dikubah 0,080 inci dengan jari-jari 628 inci? Ini dapat dilakukan tanpa berpikir, mungkin membuat rendering terlihat lebih baik dalam pencahayaan grafis yang dihasilkan, tetapi apakah itu perlu ditangkap dalam CAD 3D dan alat untuk membuat bagian plastik yang sebenarnya. Fitur ini mungkin sama sekali tidak terlihat pada produk akhir tetapi membuat kontrol manufaktur fitur pemasangan utama yang dicetak pada alat lebih sulit untuk dibentuk dan diperiksa. Di sisi lain, ada sisi lain; desain dengan panel sederhana, datar, besar dengan hasil akhir yang mengkilap. Dalam hal ini mungkin perlu sedikit lengkungan untuk membengkokkan muka untuk mencegah sisi yang sudah selesai terlihat seperti terkulai atau kaleng minyak ke dalam bahkan jika tidak ada masalah dengan lengkungan ketika keluar dari cetakan, atau jika bagian mungkin memerlukan beberapa pemuatan atau kontak pengguna, maka formulir ini mungkin bermanfaat untuk memastikan tampilan yang berkualitas dari waktu ke waktu.

Fitur desain industri lainnya mungkin terlihat bagus jika diperbesar di layar komputer, tetapi karakter unik yang sedikit menonjol di bezel produk yang memerlukan tindakan pengangkat $4000 di alat cetak, dan mungkin tidak akan pernah diperhatikan setelah produk ditempatkan di rak di rumah , mungkin tidak menambah nilai produk. Fitur karakter seperti ini mungkin hanya mengalihkan perhatian dari tampilan produk. Mengukur bagian dan fitur dengan benar, melihat kesesuaian dan semua kebutuhan produk, dan apakah fitur benar-benar menambah produk, dapat mencegah sesuatu yang terlihat bagus meledak di layar komputer menyebabkan masalah dalam pembuatan dan pelepasan produk. Faktanya, banyak fitur seperti ini, yang ditambahkan untuk mendapatkan tampilan yang bervariasi tanpa pertimbangan lain, dihilangkan dan tidak diproduksi. Desainer industri dan insinyur mesin harus bekerja sama untuk memenuhi tujuan fungsi, manufakturabilitas, biaya dan penampilan, sejak awal. Tidak apa-apa untuk mendapatkan hasil akhir yang mengkilap, hanya perlu diingat bahwa ini akan membutuhkan sedikit lebih banyak pekerjaan selama seluruh proses.

Sembunyikan bagian itu untuk memisahkan celah! Mencetak komponen plastik dengan baik bukanlah hal yang mudah, juga tidak menghasilkan rakitan komponen plastik yang terpasang erat dengan mudah untuk menghasilkan produk yang tampak bersih seperti yang ditunjukkan pada rendering aslinya. Janji biaya suku cadang yang murah dapat hilang jika suku cadang plastik terdistorsi atau melengkung setelah siklus injeksi. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa alasan termasuk geometri bagian, variasi ketebalan dinding, prosedur proses selama pencetakan termasuk waktu siklus, dan pada akhirnya mungkin memerlukan biaya perlengkapan pendinginan pasca cetakan. Banyak bagian kompleks akan memiliki masalah ini sampai batas tertentu, dan beberapa bagian dan persyaratan desain akan memerlukan biaya tambahan perlengkapan, tetapi untuk sebagian besar lainnya, perlengkapan hanya akan menjadi langkah dan biaya tambahan karena pertimbangan desain yang buruk. Karena banyak bagian, terutama bagian yang tipis atau bagian dengan penampang yang bervariasi, akan berjuang dengan pembengkokan sampai tingkat tertentu, memberikan pemikiran ekstra ke dalam desain bagian dan menyesuaikan antar bagian selama siklus desain dan teknik industri yang terperinci akan sangat membantu untuk mendapatkan hasil yang baik. mencari produk selesai tepat waktu. Hal ini mungkin memerlukan pengamatan yang cermat pada detail pemasangan, fitur internal seperti rusuk dan bibir dari satu bagian plastik yang akan dimasukkan ke bagian lain untuk memposisikannya relatif terhadap satu sama lain, dan menyembunyikan potensi ketidaksejajaran.

Bahkan jika bagian-bagian tersebut dicetak tanpa terlalu banyak masalah, seberapa baik desain yang dirancang untuk membuat perakitan bagian-bagian tersebut tidak menunjukkan variasi kecocokan atau memerlukan waktu ekstra dalam perakitan untuk mendapatkan kecocokan yang tepat akan menjadi penting untuk menghasilkan produk yang berkualitas untuk biaya sasaran. Di sinilah tidak perlu dipertimbangkan kemungkinan ketidakselarasan "pusat" pada desain produk Anda. Ini bukan untuk menghindari semua garis karakter di beberapa bagian atau menghindari merancang penutup yang pas, tetapi upaya, sejak awal, diperlukan untuk mempertimbangkan apa yang masuk akal untuk menghasilkan biaya yang efektif dan memiliki strategi untuk menyelaraskan bagian yang sesuai. antara bagian-bagian dengan fitur di bagian kawin. Jika setelah semua rekayasa selesai, perlengkapan perkakas dirancang, kecocokan baris ke baris disetujui, dan pabrikan kembali meminta 0,03 inci slop di bagian penyelarasan fit dan $ 5 lagi per bagian, beberapa desain mungkin akan mendapatkan banyak perubahan. bekerja untuk memindahkan kembali seluruh bagian dari desain produk untuk menghindari masalah kecocokan dan biaya. Perubahan di akhir proses ini, oleh pembuatnya, sering terlihat "ditambahkan", dan ini membuat tim desain dan teknik terlihat buruk seolah-olah mereka tidak bekerja sama untuk mempertimbangkan tantangan, dan klien tidak lagi memiliki penghargaan itu. lihat mereka pikir mereka akan mendapatkan 5 bulan yang lalu, dan ini bisa dihindari dengan pertimbangan yang lebih luas dari seluruh proses sejak dini.

Jangan membuatnya mengkilat lagi! Setiap produk akan memiliki kulit luarnya sendiri, dan produk modern menjadi semakin ramping dengan tampilan yang disesuaikan. Namun, untuk mengatasi bagian yang pas, seperti yang baru saja dibahas, bagian dalam bagian akan memiliki susunan rusuk dan bos yang menyatukan hal-hal, serta memasang bagian internal dan menyediakan struktur. Dalam setiap kasus ini, fitur bagian dalam pada kulit produk biasanya membutuhkan kekuatan tetapi seringkali tidak mampu menggunakan banyak volume plastik, bukan karena biaya atau berat bahan, tetapi karena keinginan untuk menghindari pembuatan penampang tebal lokal. dari bahan cetakan injeksi yang akan mendingin pada tingkat yang berbeda dari kulit tipis di sekitarnya. Hal ini dapat menyebabkan penurunan pada dinding atau permukaan luar bagian yang berlawanan, dan bahkan jika masalahnya tidak terlalu dramatis, hal itu dapat menyebabkan belokan pada permukaan luar yang halus yang dapat menangkap sorotan yang tidak terlihat benar, sehingga merusak upaya yang dilakukan untuk membuat produk menjadi ramping. . Hasil akhir yang mengkilap lebih buruk daripada hasil akhir bertekstur yang menyembunyikan cacat, tetapi ini hanya tantangan yang datang dengan wilayah desain produk. Berikut adalah beberapa trik teknik mesin, yang tidak selalu diketahui atau dibagikan secara luas di antara semua insinyur atau pembuat cetakan:

• Untuk tab perataan lebar, atau rusuk, mereka dapat dipecah menjadi banyak rusuk kerangka
• Untuk bos sekrup, ini dapat dikantongi di bagian dalam muka dinding bagian di sekitar bagian bawah bos, membuat parit di dasarnya, mengurangi jumlah material di wilayah itu. Selain itu, membuat lubang lubang bos lebih dalam daripada tinggi bos dapat menipiskan dinding luar bagian hingga 30 persen dari ketebalan dinding nominal, dan secara efektif mengurangi risiko tenggelam atau memerah di permukaan luar.
• Untuk rusuk, secara selektif mengurangi aliran udara pada rusuk panjang untuk menjaganya pada ketebalan yang layak di bagian atas dan tidak terlalu gemuk di bagian bawah akan mengurangi kemungkinan tanda tenggelam di sisi yang berlawanan. Meminimalkan ribbing internal dapat dilakukan, tetapi rib internal diperlukan berkali-kali untuk memperkuat bagian, dan rib membantu aliran plastik ke seluruh bagian selama pencetakan.
• Sudut di mana dinding rumah cetakan bertemu bisa mendapatkan keuntungan dari coring atau takik yang mengurangi ketebalan bahan diagonal efektif di wilayah bagian ini, yang dapat menyebabkan tidak hanya merona pada permukaan luar tetapi juga menyebabkan dinding rumah melengkung ke dalam, mempengaruhi kecocokan ke bagian lain.
• Pengcoran, secara umum, setiap bagian tebal atau transisi dapat diselesaikan sejak awal selama perencanaan tata letak dan dengan memanfaatkan alat CAD 3D untuk mengidentifikasi bagian tebal, dan membuat inti bahkan sebelum perkakas plastik melakukan analisis aliran cetakan awal, yang seharusnya tidak ditunda dalam siklus pengembangan.
• Perhatikan tip pencetakan injeksi ini bahkan untuk prototipe karena prototipe cor dapat memiliki masalah yang serupa atau bahkan lebih buruk dalam fabrikasi dengan beberapa poin di atas.
• Meskipun ketebalan dinding dan coring tidak menunjukkan penghalang untuk pencetakan 3D, jika bagian akhir akan dicetak, seluruh proses desain akan bermanfaat jika metode fabrikasi akhir tetap diperhatikan, membuat geometri prototipe cetak 3D lebih mirip bagian akhir, dan ini juga akan menghemat bahan cetak 3D dan mencegah bagian yang tidak rata di bawah yang diawetkan di bagian cetakan 3D Anda.

Tip pencetakan dan desain suku cadang ini tidak hanya untuk proses pencetakan injeksi saja, karena proses lainnya, seperti busa struktural, yang dimaksudkan untuk mengurangi kekhawatiran seputar tanda wastafel, sebenarnya masih memiliki keterbatasan pada bagian yang lebih tipis dan lebih tebal, dan mungkin sulit untuk mendapatkannya. pembuat cetakan untuk berkomitmen pada kualitas kosmetik bagian busa struktural tanpa pertimbangan penuh masalah cetakan injeksi yang sama ini.

Pertimbangan dan tip desain bagian plastik ini adalah hal-hal yang harus didiskusikan lebih awal dengan pembuat cetakan dan alat pada proyek. Jika mereka tidak mengerti apa yang diminta dari mereka, pertama-tama gunakan alat CAD untuk mendemonstrasikan contoh dari apa yang sedang dibicarakan. Jika mereka masih tidak mengerti, maka mungkin yang terbaik adalah memilih toko cetakan lain sesegera mungkin.

Jadi jangan ragu untuk menggunakan beberapa trik kecil dan strategi tim yang kotor ini untuk memastikan komponen plastik yang lebih halus dan hemat biaya untuk desain produk Anda berikutnya. Pada akhirnya, ini adalah perpindahan ke bagian yang dirancang lebih elegan yang akan menghasilkan hasil produk yang lebih baik, dan Anda serta tim Anda dapat membuat kumpulan trik Anda sendiri untuk pengembangan produk di masa mendatang.