طراحی قطعات پلاستیکی : اصلاح طراحی

در ادامه مبحث طراحی و ساخت قطعات و قالب های تزریق پلاستیک ، به مبحث اصلاح طراحی قطعه برای مرحله ساخت قطعات پلاستیکی پرداخته می شود.

 

مرحله 6 – اصلاح طراحی قطعه برای مرحله ساخت

 

هنگامی که مواد و طرح اولیه مشخص شد، طرح باید برای ساخت تغییر یابد. ورودی مهندسان ابزار و فرآیند بسیار ارزشمند است. هندسه قطعه ای که توسعه داده شده است باید قابلیت قالب گیری شدن را داشته باشد.

 

روش های انتخاب مواد بر اساس خواص آن ها می تواند برخی از سوگیری ها را از فرآیند انتخاب مواد حذف کند.

 

طراحان باید تاثیری را که مراحل مختلف فرآیند قالب گیری تزریقی می تواند بر طراحی قطعه داشته باشد در نظر بگیرند. هر مرحله از فرآیند قالب‌گیری تزریقی، یعنی پر کردن قالب، بسته‌بندی، نگهداری، خنک‌کردن و خروج از قالب، نیازمندی‌های خاص خود را دارد که قبلا توضیح داده شده است.

قسمت نشان داده شده در شکل زیر را در نظر بگیرید. این قطعه با دنده هایی برای تحمل بارهای حین عملیات قطعه طراحی شده است. در عمل، قطعه باید با شعاع هایی برای کمک به جریان (و کاهش مقدار تنش)، زوایای پخ برای کمک به بیرون ریختن قطعه، و بافت سطحی برای بهبود ظاهر بصری علائم فرورفتگی (سینک) (به دلیل انقباض مواد) روی دیوار اصلاح شود. از نقطه نظر طراحی تنها تعداد کمی از اصلاحات ممکن برای ساخت وجود دارد. تأثیر این اصلاحات بر عملکرد نهایی قطعه باید پس از انجام آنها ارزیابی شود، زیرا تغییرات طراحی، مانند افزودن زوایای پیش ران به دنده ها، می تواند تأثیر قابل توجهی بر حداکثر انحرافات و تنش های ناشی از آن داشته باشد. بکارگیری چک لیست های طراحی قطعات، مانند آنچه در شکل دوم در پایین صفحه نشان داده شده است، می تواند در طول مراحل برنامه ریزی یا به عنوان بررسی های نهایی برای اطمینان از در نظر گرفتن تمام جنبه های ساخت و مونتاژ مفید باشد.

 

 

طراحی قطعات پلاستیکی : اصلاح طراحی و ساخت قالب های تزریق پلاستیک قالب های گیربکس دار دقیق پیچیده

طراحی قطعه باید برای نگرانی های تولید اولیه و ثانویه (انقباض، زوایای پخ، هدایت کننده های جریان و غیره) اصلاح شود. تأثیر این تغییرات بر عملکرد مصرف نهایی قطعه باید ارزیابی شود

 

شرکت نوآوران علوم مهندسی پویا آماده ارائه خدمات مشاوره در زمینه طراحی قطعات پلاستیکی و طراحی و ساخت قالب های تزریق پلاستیک به صنعتگران گرامی می باشد.

طراحی قطعه پلاستیکی : نمونه سازی

در ادامه مباحث مربوط به طراحی و ساخت قطعات و قالب های تزریق پلاستیک، به بحث نمونه سازی در طراحی قطعه پلاستیکی پرداخته شده است.

مرحله 7 – نمونه سازی

طرح نهایی قطعه ، که برای ساخت اصلاح شده است، به طور کلی در این مرحله جهت برای ارزیابی قابلیت‌های ساخت و عملکرد قطعه، نمونه‌سازی می‌شود.

نمونه سازی مورد نیاز است زیرا تمام فرآیندها (به عنوان مثال، شبیه سازی قالب گیری) و کار طراحی عملکرد (به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل سازه) انجام شده تا این مرحله بصورت تئوری بوده است و باید تأیید شود.

این امر به ویژه برای قطعات پلاستیکی قالب‌گیری شده مهم است زیرا تعدادی از مشکلات مربوط به ساخت وجود دارد که پیش‌بینی آنها از قبل دشوار است (ظاهر و استحکام خط جوش، تاب خوردگی، علائم سینک و غیره).

برای به دست آوردن نتایج واقعی، لازم است قطعات اولیه با استفاده از مواد تولید مورد نظر قالب‌گیری شوند. این به طور معمول شامل ساخت یک قالب کویتی (واحد) برای قطعات کوچکتر یا ابزارهای نرم (اغلب ساده شده) برای قطعات بزرگتر است.

فرآیند نمونه سازی می تواند زمان و هزینه زیادی را صرف کند. با این حال، بهتر است مشکلات تولید یا عملکرد نهایی را با یک کویتی واحد یا ابزار نرم تشخیص دهید، نه با یک ابزار تولید سخت چند کویتی.

برای به حداقل رساندن هزینه کار مجدد قالب باید از روش های ایمن فولاد پیروی کرد. در حالی که نمونه های اولیه نوع اطلاعات مورد نیاز برای تأیید عملکردهای مهندسی و ساخت را ارائه می دهند، نمونه های اولیه دیگر (نمونه های اولیه سریع و غیره) که به راحتی ساخته می شوند را می توان بسیار سریع (در عرض چند ساعت یا چند روز) تولید کرد.

 

مرحله 8 – ابزار و مرحله 9 – ساخت

هنگامی که ابزارها و قطعات نمونه اولیه ارزیابی و در صورت لزوم اصلاح شدند، ابزارهای پیش تولید یا تولید ساخته می شوند. به منظور صرفه جویی در زمان، معمول است که کار اساسی تر بر روی ابزارهای تولید را مدت ها قبل از این زمان آغاز شود. هنگامی که ابزار ساخته شد و اشکال زدایی شد، قطعه وارد مرحله اولیه ساخت می شود.

 

طراحی قطعه پلاستیکی : نمونه سازی قالبسازی قالب سازی قالب تزریق پلاستیک گیربکس دار کشویی دقیق پیچیده قطعات پلاستیکی

شرکت نوآوران علوم مهندسی پویا آماده ارائه خدمات مشاوره در زمینه های مربوط به طراحی و ساخت قطعه های پلاستیکی و قالب های تزریق پلاستیک می باشد.

طراحی قطعه پلاستیکی مطابق با مواد انتخاب شده

مرحله 4 – طراحی قطعه پلاستیکی مطابق با مواد انتخاب شده

 

در ادامه بحث طراحی و ساخت قالب های تزریق پلاستیک و قطعات پلاستیکی ٬ مرحله طراحی قطعه پلاستیکی مطابق با مواد انتخاب شده در ادامه توضیح داده خواهد شد.

در این مرحله از فرآیند طراحی، داشتن چندین ماده نامزد برای کاربرد مورد نظر مفید است. از آنجایی که تفاوت هایی در خواص گریدهای مواد به صورت تنها وجود دارد، تفاوت هایی در هندسه محصول مرتبط با هر یک از مواد مختلف نیز وجود خواهد داشت.

به عنوان مثال، یک طراح٬ پلی اتیلن، پلی پروپیلن و نایلون 6/6 با چگالی بالا را برای کاربردهایی که شامل بارهای ساکن و قرار گرفتن در معرض حلال آلی است در نظر گرفته است.

طراح احساس می کند که هر یک از این سه ماده دارای شایستگی های خاص خود هستند. تا زمانی که هر قطعه طراحی نشده باشد، انتخاب نهایی (بر اساس ملاحظات اقتصادی) غیرممکن است، زیرا مصرف مواد و زمان چرخه ساخت در هر مورد متفاوت خواهد بود. نایلون 6/6 ماده پرهزینه تری در واحد وزن یا حجم است، اما ضخامت دیواره و کاهش زمان چرخه ممکن است هزینه مواد خام بالاتر را جبران کند.

 

طراحی قطعه پلاستیکی مطابق با مواد انتخاب شده طراحی و ساخت قالب های تزریق پلاستیک قطعات

 

 

هنگامی که چندین ماده کاندید انتخاب شدند، می توان قطعات را مطابق با خصوصیات مواد پلاستیکی منفرد طراحی کرد. به عنوان مثال، ضخامت دیواره هم تحت تأثیر خواص جریان و هم سختی مواد قرار می گیرد

 

هندسه های قطعه نشان داده شده در شکل بالا دارای مقادیر سفتی معادل هستند زیرا مقادیر مدول مقطع یا گشتاور اینرسی برای جبران مقادیر مدول مختلف هر ماده تنظیم شده است. در حالی که این یک مثال ساده است، در عمل، بسیاری از ویژگی‌های هندسی دیگر مرتبط با عملکرد نهایی یا مونتاژ با توجه به ویژگی‌های ماده خاص متفاوت است.

 

مرحله 5 – انتخاب نهایی مواد

در این مرحله از فرآیند طراحی، طراح باید به یک ماده اولیه برای محصول متعهد شود، در حالی که مواد نامزد باقیمانده را در لیست ذخیره انتخاب خود نگه می دارد، در صورتی که مشکلی پیش بینی نشده در مرحله بعدی توسعه (به عنوان مثال، در طول نمونه سازی یا تولید) شناسایی شود. ). بعید است که هر یک از مواد کاندید کاملاً برای کاربرد مناسب باشد. هر ماده خاصی مزایا و محدودیت های خاص خود را خواهد داشت.

طراح ممکن است بر اساس تجربه گذشته یکی از مواد نامزد را ترجیح دهد. در حالی که کار با مواد آشنا یک مزیت است، سایر مواد انتخاب شده ممکن است برای کاربرد مناسب تر باشند. از سوی دیگر، تصمیماتی که صرفاً بر اساس هزینه‌های مواد و تولید انجام می‌شود، مزایای عملکرد یا پردازش را در نظر نمی‌گیرد. در این مرحله، بهتر است ویژگی های کلی هر ماده کاندید را از نظر هزینه ساخت، ویژگی های عملکرد نهایی و قابلیت پردازش (هم ویژگی های پردازش اولیه و هم ثانویه) در نظر بگیرید.

با رتبه‌بندی هر یک از این ویژگی‌ها، طراحان می‌توانند اساساً انتخابی بی‌طرفانه از بهترین مواد کاندید در تعادل داشته باشند. ویژگی ها یا ویژگی هایی که از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند را می توان رتبه بندی وزن داد.

در حالی که رتبه‌بندی‌های عددی منفرد مرتبط با یک ویژگی خاص می‌تواند تا حدودی دلخواه باشد، امیدواریم بر اساس داده‌های ویژگی عددی واقعی باشد. این تکنیک یک روش نیمه کمی برای انتخاب بهترین مواد کاندید در تعادل ارائه می‌کند، اگر همه ویژگی‌های مهم در نظر گرفته شده باشند.

 

طراحی قطعه پلاستیکی مطابق با مواد انتخاب شده طراحی و ساخت قالب های تزریق پلاستیک قطعات

روش های انتخاب مواد نیمه کمی می تواند برخی از سوگیری ها را از فرآیند انتخاب مواد حذف کند.

شرکت نوآوران علوم مهندسی پویا آماده ارائه خدمات در زمینه طراحی و ساخت قالب های تزریق پلاستیک و قطعه های پلاستیکی می باشد.

انتخاب مواد اولیه در طراحی قطعات پلاستیکی

انتخاب مواد اولیه در طراحی قطعات پلاستیکی

 

در ادامه بحث طراحی و ساخت قطعات پلاستیکی و قالب های تزریق پلاستیک مرحله انتخاب مواد اولیه در ادامه به صورت کامل توضیح داده خواهد شد.

مرحله 3 – انتخاب مواد اولیه

هنگامی که الزامات استفاده نهایی برای یک قطعه مشخص شد، طراحان می توانند جستجوی مواد پلاستیکی مناسب برای کاربرد را آغاز کنند.

انتخاب مواد یا فرآیند غربالگری با مقایسه خواص مواد با مشخصات خاصی انجام می شود که از الزامات محصول نهایی مشتق شده است. از آنجایی که به معنای واقعی کلمه هزاران ماده پلاستیکی به صورت تجاری در دسترس هستند، به احتمال زیاد یک طراح بتواند حداقل یک نامزد ماده مناسب برای کاربرد را پیدا کند. به طور کلی بهتر است چندین ماده بالقوه مناسب (شاید 3 تا 6 فرمول/گرید مواد خاص) را در طول فرآیند انتخاب مواد اولیه انتخاب کنید.

با توجه به تعداد درجه های مواد موجود، فرآیند غربالگری مواد می تواند بسیار دشوار باشد. بهترین کار این است که فرآیند انتخاب مواد را با در نظر گرفتن خواص موادی که با طراحی نمی توان آنها را افزایش داد، آغاز کرد.

ویژگی هایی مانند ضریب انبساط حرارتی، شفافیت، مقاومت شیمیایی، دمای نرم شدن و تایید نمایندگی تولید کننده از جمله ویژگی هایی هستند که با طراحی قابل افزایش نیستند. به عنوان مثال، پلی اتیلن با چگالی بالا را نمی توان برای کاربردهای لعاب (glazing) استفاده کرد زیرا شفاف یا مات است، در حالی که پلی کربنات به دلیل مقاومت محدود در برابر هیدروکربن ها برای ظروف بنزین مناسب نیست.

تغییر طراحی قطعه در هر دو مورد کمکی نخواهد کرد. با استفاده از این نوع خواص، حذف کل خانواده مواد نسبتاً آسان است و در نتیجه تعداد مواد بالقوه مواد پلاستیکی کاهش می‌یابد. عواملی که فرآیند انتخاب مواد را پیچیده می‌کنند، پوشش‌ها، افزودنی‌ها و فناوری‌های تزریق پارامترهایی همزمان هستند.

در بسیاری از موارد از پوشش ها برای تغییر مقاومت شیمیایی، مقاومت سایشی، مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و ظاهر کلی قطعه استفاده می شود. هنگامی که از پوشش ها استفاده می شود، ممکن است بتوان از ماده ای استفاده کرد که در غیر این صورت برای کاربرد مناسب نیست.

افزودنی ها همچنین می توانند فرآیند انتخاب مواد را پیچیده کنند. امکان تغییر انتخابی تقریباً هر خاصیت یک ماده پلاستیکی با اختلاط مذاب یا ترکیب کردن وجود دارد.

برخلاف خواص ذکر شده در بالا، بیشتر خواص مکانیکی یک پلیمر در واقع می‌تواند با طراحی، در محدوده دمایی مرتبط با کاربرد، افزایش یابد. به عنوان مثال، هنگام طراحی یک برنامه کاربردی جایگزینی فلز، طراحان به طور کلی مدول مواد را یکی از مهمترین خصوصیات هنگام غربالگری مواد مناسب می دانند.

یک مشکل در اینجا این است که فلزات، مانند فولاد، هم سفت و سخت هستند، در حالی که بسیاری از مواد پلاستیکی سفت و سخت نسبتا شکننده هستند (به عنوان مثال، بسیاری از گریدهای تقویت شده با شیشه، سفت و سخت اما شکننده هستند).

در بسیاری از موارد، عملکرد برتر زمانی حاصل می‌شود که گریدهای سبک‌تر یا تقویت‌نشده‌تری از پلیمرهای مهندسی انتخاب شوند. اگرچه این مواد دارای مقادیر مدول پایین تری هستند (و ممکن است با سرعت بیشتری خزش کنند)، سخت تر هستند و هندسه قطعه را می توان تغییر داد (با افزودن دنده های عمیق تر و غیره) برای جبران کاهش مدول.

 

طراحی قطعات پلاستیکی : انتخاب مواد اولیه طراحی قطعات پلاستیکی - انتخاب مواد اولیه قالب تزریق پلاستیک

طراحی قطعه پلاستیکی بر مبنای قطعه فلزی

 

 پیرامون طراحی و ساخت قطعات پلاستیکی و قالب های تزریق پلاستیک و همچنین مرحله انتخاب مواد ٬ شرکت نوآوران علوم مهندسی پویا آماده خدمات مشاوره به شما علاقه مندان محترم می باشد.