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肉厚
部品の公称壁厚さを指定することは、その製造可能性、性能、およびコストを決定するための最初のステップです。
肉厚
寸法
射出成形部品の一般的な壁面厚さは、形状のサイズ、選択材料、および形状の望ましい性能によって異なります。ここでは、パフォーマンスを使用して、次のフィールドで必要な特性を要約します。
- メカニズム – 強度と剛性。
- 衝撃–機械的エネルギーを吸収する能力。
- 断熱材–熱および/または電気。
- 燃焼性–材料が発火しやすくなります。
通常、壁の厚さは0.5mmから4mmの範囲になります。特定のケースでは、肉厚が小さくなったり大きくなったりします。基本的な設計ガイドラインは、壁の厚さをできるだけ薄く均一に保つことです。設計上の理由で壁の厚さを変えることが避けられない場合は、図1に示すように徐々に転移する必要があります。
一般に、既存の金型キャビティから金属を除去するのは比較的簡単です。一方、金属の添加は困難(高価)または不可能(金型の作り直しが必要-高価)ですらあります。これをパーツの肉厚厚さの観点から見ると、大きくすることはできますが、小さくすることはできません。したがって、疑わしい場合は、太くするのではなく、薄く始めます。この原則は、「スチール金庫」または「金属金庫」の設計と呼ばれます。
図1 - 肉厚の漸進的な転移
壁の厚さと材料粘度
溶融プラスチック材料の 流動挙動は、その粘度で表されます: 粘度の値が低いほど、溶融状態で材料がよりよく流れることを意味します。これは、非常に薄い肉厚部を持つ部品を成形する場合に有益です。
エンバリオの Akulon (PA6 & PA66) および Stanyl(PA46) 製品ラインは、いくつかの改良されたフローグレードを提供します。流量が多いほど、次のようになります。
- 薄肉の場合の金型キャビティ充填が容易になります。
- サイクルタイムの短縮。
- 低温度での成形および/または低トン数のプレスの使用。
- 表面品質の向上。
壁の厚さの影響
公称壁の厚さを慎重に選択することが重要です。これは、構造性能とは別に、壁の厚さが以下に影響を与えるためです。
- 金型充填 –壁の厚さが熱可塑性材料の流動挙動に適合しない場合、金型を完全に充填するのは難しい場合があります。
- 部品の重量–明らかに、壁の厚さが大きいほど、部品は重くなります。
- 冷却時間 – 壁の厚さが大きいほど、射出成形後に部品が冷えるのに時間がかかります。
- 部品コスト – 上記の両方に加えて、部品体積の増加と射出成形サイクルタイムの増加により結果部品コストが高くなります。
- 寸法精度 – 通常、壁厚さが高いか均一でない場合に発生する、冷却率の異なる成形品の領域が異なると、成形残留応力が発生し、金型から取り出された後に成形品が反ります。
- 成形品の性能 – 厚い部分があると、肉厚の厚さ内にボイドが発生する可能性があります。
- 部品の美容 – (局所的な)壁の厚さが高すぎると、不均一な冷却速度がヒケにつながる可能性があります (図 3 を参照)。
図2 - 肉厚が大きいことによるボイド
図3 - 肉厚が大きいことによるヒケ
材料固有の壁の厚さ
推奨される壁面厚さは、材料の流動挙動によっても異なります。次の材料関連の要因が流れの動作に影響を与えます。
- 成形温度での粘度。
- 結晶化レベルと速度。
- 繊維充填物およびその他の添加剤の存在。
特定の材料の流動挙動の第一印象を得るために、スパイラルフローカーブを参照することができます。これらは、特定の壁面厚さと射出圧力に対して達成可能な最大流速長の相対的な尺度を示します。広く使用されているエンバリオ材料のスパイラルフローカーブは、当社の プラスチックファインダーで入手できます。