Im Bereich der Herstellung von Kunststoffprodukten ist Spritzguss eines der gängigsten Herstellungsverfahren. Wenn der Designprozess jedoch nicht gut durchdacht ist, ist es sehr einfach, auf Probleme wie Entformungsschwierigkeiten und Bauteilverformungen zu stoßen. Diese Probleme beeinträchtigen nicht nur die Produktionseffizienz erheblich, sondern erhöhen auch die Produktionskosten erheblich. Als Elite Mold Tech, das seit vielen Jahren tief in der Formenbauindustrie tätig ist, teilen wir Ihnen heute die 10 wichtigsten Tabus mit, die bei der Konstruktion von Spritzgussteilen beachtet werden müssen, um Ihnen zu helfen, häufige Fallstricke im Designprozess zu vermeiden.
Tabu 1: Ungleichmäßige Wandstärke
Um Material zu sparen, entwerfen viele Designer die Wandstärke von Spritzgussteilen dick und dünn. Beispielsweise entwarf ein Kunde eine Kunststoffschale mit einer Wandstärke von 3 mm an einigen Stellen und nur 1 mm an anderen Stellen. Infolgedessen kühlte die dicke Wand beim Spritzgießen langsam ab und die dünne Wand schnell, wodurch sich die Teile stark verformten und überhaupt nicht verwendet werden konnten. Der richtige Ansatz ist, die Wandstärke so weit wie möglich gleichmäßig zu halten. Wenn es wirklich geändert werden muss, sollte der Übergang ebenfalls glatt sein.
Tabu 2: Keine Entformungsschräge
Die Entformungsschräge ist wie "das Öffnen einer glatten Rutsche" für das Kunststoffteil, wodurch es leicht aus der Form entweichen kann. Ein Kunde entwarf einmal einen Handyhalter, ohne die Entformungsschräge überhaupt zu berücksichtigen. Nach der Produktion blieb das Teil in der Form stecken und konnte nicht herausgenommen werden. Das erzwungene Entformen verursachte auch Kratzer und Verformungen auf der Oberfläche des Teils und musste schließlich das Design ändern. Im Allgemeinen sollte die minimale Entformungsschräge zwischen 0,5° und 1° liegen.
Tabu 3: Unangemessenes Hinterschnittdesign
Die Hinterschnittstruktur kann die Schnappverbindung zwischen Teilen realisieren, aber eine unsachgemäße Konstruktion verursacht große Probleme. Ein Kunde entwarf ein Spielzeugteil mit einem zu komplizierten Hinterschnittteil, wodurch sich die Form nicht normal öffnen und schließen ließ und überhaupt nicht hergestellt werden konnte. Ein vernünftiges Hinterschnittdesign verwendet entweder eine zerlegbare Schieberformstruktur oder vereinfacht die Hinterschnittform, um sicherzustellen, dass die Form reibungslos entformt werden kann.
Tabu 4: Unangemessenes Rippendesign
Die Rippen dienen dazu, die Festigkeit der Teile zu erhöhen, aber wenn sie zu dünn und zu dicht entworfen werden, fließt die Kunststoffschmelze beim Spritzgießen nicht reibungslos und es kommt leicht zu Kurzschüssen. Beispielsweise entwarf ein Kunde eine Halterung für elektronische Geräte mit dünnen und dichten Rippen. Nach dem Spritzgießen traten im Inneren der Halterung eine große Anzahl von Hohlräumen auf, und die Festigkeit entsprach überhaupt nicht dem Standard. Die Höhe der Verstärkungsrippe beträgt im Allgemeinen nicht mehr als das 3-fache der Wandstärke, und die Dicke beträgt das 0,5- bis 0,7-fache der Wandstärke.
Tabu 5: Fehlende Verrundung
Winkel und scharfe Ecken neigen während des Spritzgießprozesses zu Spannungskonzentrationen, wodurch Teile reißen. Ein Kunde entwarf zuvor eine Kunststoffaufbewahrungsbox mit rechten Winkeln, die nach kurzer Zeit riss. Das Hinzufügen geeigneter Verrundungen während des Designs kann nicht nur Spannungskonzentrationen vermeiden, sondern auch den Kunststoffschmelzfluss reibungsloser gestalten und die Produktqualität verbessern.
Tabu 6: Falsche Entformungsrichtung
Die Entformungsrichtung bestimmt, ob das Teil reibungslos aus der Form ausgeworfen werden kann. Ein Kunde entwarf einmal ein Teil, dessen Entformungsrichtung nicht mit der Formöffnungsrichtung übereinstimmte. Infolgedessen konnten die produzierten Teile überhaupt nicht entformt werden und mussten neu entworfen werden. Bevor Sie mit dem Design beginnen, sollten Sie sich unbedingt mit dem Formenbauteam austauschen, um die richtige Entformungsrichtung zu bestimmen.
Tabu 7: Schrumpfung ignorieren
Verschiedene Kunststoffmaterialien haben unterschiedliche Schrumpfungsraten. Wenn dies beim Design nicht berücksichtigt wird, weicht die Größe der produzierten Teile stark von der Designgröße ab. Wenn beispielsweise Polypropylen (PP) für das Spritzgießen verwendet wird und kein ausreichender Schrumpfungsraum reserviert wird, können die produzierten Teile zu klein sein und sich nicht normal mit anderen Teilen montieren lassen. Daher müssen Sie vor dem Design die Schrumpfungsrate des ausgewählten Materials verstehen und diese in der Designgröße kompensieren.
Tabu 8: Unangemessene Anguss-Position
Der Anguss ist der Eingang für die Kunststoffschmelze in den Formhohlraum. Wenn die Position nicht gut gewählt wird, verursacht dies Defekte wie Blasen und Schweißnähte an den Teilen. Ein Kunde entwarf eine große Kunststoffplatte, bei der die Anguss-Position in der Ecke festgelegt wurde. Nach dem Spritzgießen traten in der Mitte der Platte eine große Anzahl von Blasen auf, und die Oberfläche war uneben. Eine vernünftige Anguss-Position sollte sicherstellen, dass die Kunststoffschmelze den Hohlraum gleichmäßig füllt, um Probleme wie eingeschlossene Luft zu vermeiden.
Tabu 9: Unzureichendes Entlüftungsdesign
Während des Spritzgießprozesses muss die Luft im Formhohlraum rechtzeitig abgeführt werden, andernfalls kommt es zu Problemen wie Verbrennungen und Materialmangel an den Teilen. Ein Präzisions-Kunststoffteil, das von einem Kunden entworfen wurde, hat nicht genügend Entlüftungsnuten. Nach dem Spritzgießen erscheinen schwarze Brandspuren auf der Oberfläche des Teils, und es wird vollständig verschrottet. Daher ist es beim Design erforderlich, die Entlüftungsnuten vernünftig einzustellen oder atmungsaktive Stahlmaterialien zu verwenden, um sicherzustellen, dass die Luft reibungslos abgeführt werden kann.
Tabu 10: Anforderungen an die Nachbearbeitung ignorieren
Viele Leute denken, dass es nach dem Spritzgießen keine Probleme geben wird. Tatsächlich hat die Nachbearbeitung einen großen Einfluss auf die Leistung der Teile. Beispielsweise erfordern einige Teile mit hoher Maßgenauigkeit nach dem Spritzgießen ein Tempern, um innere Spannungen abzubauen. Ein Kunde produzierte hochpräzise Kunststoffzahnräder ohne Tempern. Nach einer gewissen Nutzungsdauer änderte sich die Zahnradgröße, was zu einem Ausfall des Gerätebetriebs führte.
Erfolgreiche Fallbeispiele: Wie professionelles Design dazu beiträgt, die Produktionsqualität und -effizienz zu verbessern
Im Bereich des Spritzgussdesigns haben viele Unternehmen durch geschickte Planung und präzise Ausführung erfolgreich häufige Designprobleme vermieden und hervorragende Ergebnisse erzielt. Als professioneller Formenbau-Dienstleister hat Elite Mold Tech an vielen dieser Projekte teilgenommen und diese miterlebt. Hier sind einige typische Fälle für Sie.
Fall 1: Optimierungsdesign von Kunststoffschalen für Unterhaltungselektronikprodukte
Ein Hersteller von Unterhaltungselektronik plant die Einführung eines neuen Smart-Lautsprechers. Das Design seiner Kunststoffschale steht in direktem Zusammenhang mit dem Aussehen, der Textur, der Haltbarkeit und den Produktionskosten des Produkts. In den frühen Designphasen fanden uns die Hersteller. Zuerst hatte ihr Design eine ungleichmäßige Wandstärke. Einige Bereiche hatten eine Wandstärke von 4 mm, während einige dünne Wände nur 1,2 mm dick waren. Dies erhöhte nicht nur die Materialkosten, sondern verursachte auch leicht schwere Verformungen des Produkts während des Spritzgießens aufgrund von Unterschieden in der Abkühlgeschwindigkeit.
Nachdem unser Designteam eingegriffen hatte, kommunizierten wir eng mit dem Kunden und planten die Wandstärke neu. Durch ein optimiertes Design wurde die Gesamtwandstärke auf etwa 2,5 mm gehalten, und eine schrittweise Übergangsmethode wurde verwendet, um den Bereich mit unterschiedlicher Wandstärke zu behandeln. Gleichzeitig wurden die Verstärkungsrippen im Inneren der Schale sinnvoll angeordnet, was nicht nur die Festigkeit des Produkts erhöhte, sondern auch den Spritzgießprozess nicht behinderte. In Bezug auf die Entformungsschräge haben wir sie gemäß dem Standard auf 1° ausgelegt, um sicherzustellen, dass das Produkt reibungslos aus der Form ausgeworfen werden kann.
Das Endergebnis war zufriedenstellend. Die Kunststoffschale dieses Smart-Lautsprechers wurde während des Produktionsprozesses reibungslos entformt, mit fast keinen Verformungsproblemen. Die Ausbeute stieg von den anfänglichen geschätzten 60 % auf über 90 %, und die Materialkosten wurden um etwa 20 % gesenkt. Es half dem Produkt des Kunden erfolgreich, schnell auf den Markt gebracht zu werden und einen guten Ruf zu erlangen.
Fall 2: Cleveres Design der Hinterschnittstruktur von Automobilteilen
Die Automobilindustrie stellt extrem hohe Anforderungen an die Präzision und Zuverlässigkeit von Spritzgussteilen. Ein Automobilzulieferer musste eine Innenraum-Schnalle für Kraftfahrzeuge mit einer komplexen Hinterschnittstruktur entwerfen, die nicht nur eine feste Installation gewährleistete, sondern auch ein reibungsloses Formen während der Formenherstellung und der Spritzgussproduktion sicherstellte.
Unsere Elite Mold Tech-Ingenieure arbeiteten mit den Kunden zusammen, um die Hinterschnittstruktur mehrfach zu optimieren. Das ursprüngliche, übermäßig komplexe einteilige Hinterschnittdesign wurde aufgegeben, und eine geteilte Schieberformstruktur wurde übernommen. Der Hinterschnittteil wurde in mehrere relativ einfache Strukturen aufgeteilt. Durch den speziell entwickelten Schieber kann der Schieber nach Abschluss des Spritzgießens reibungslos herausgezogen werden, um die Produktentformung zu erreichen. Gleichzeitig haben wir die Gesamtgröße und -form der Schnalle fein abgestimmt, wodurch die Schwierigkeit der Formenherstellung erheblich reduziert und gleichzeitig die Funktion sichergestellt wurde.
Die erfolgreiche Umsetzung dieses Projekts ermöglichte nicht nur die erfolgreiche Serienproduktion der Fahrzeuginnenraum-Schnalle, sondern erhöhte auch die Lebensdauer der Form von den ursprünglich erwarteten 50.000 Mal auf 100.000 Mal, wodurch die Kosten für den Formenersatz des Kunden erheblich reduziert, die Produktionseffizienz verbessert und eine starke Garantie für Automobilhersteller geschaffen wurde, um qualitativ hochwertige Teile pünktlich zu liefern.
Fall 3: Hochpräzises Design und Herstellung von Spritzgussteilen für medizinische Geräte
Medizinische Geräte stellen fast strenge Anforderungen an die Präzision und Qualität von Spritzgussteilen. Ein Unternehmen für medizinische Geräte beauftragte uns mit der Konstruktion und Herstellung eines Präzisions-Spritzgussteils für medizinische Testgeräte. Obwohl das Spritzgussteil klein ist, hat es eine komplexe Innenstruktur, enthält mehrere winzige Verstärkungsrippen und feine Montagelöcher und hat extrem hohe Anforderungen an die Maßgenauigkeit mit einem Toleranzbereich von ±0,05 mm.
Um die Kundenbedürfnisse zu erfüllen, verwendeten wir in der Designphase eine fortschrittliche Simulationsanalysesoftware, um den Fluss der Kunststoffschmelze in der Form, den Abkühlungsprozess und die Produktschrumpfungsrate genau zu simulieren. Entsprechend den Simulationsergebnissen wurden die Anordnung und Größe der Verstärkungsrippen sorgfältig angepasst, um die Produktfestigkeit zu gewährleisten und gleichzeitig Spritzfehler zu vermeiden, die durch unsachgemäßes Rippendesign verursacht werden. In Bezug auf die Auswahl der Anguss-Position wurde nach mehreren Simulationen und Tests die beste Position ermittelt, so dass die Kunststoffschmelze den Hohlraum gleichmäßig füllen und die Entstehung von Blasen und Schweißnähten reduzieren kann.
Während des Herstellungsprozesses verlassen wir uns auf hochpräzise Bearbeitungsgeräte und ein strenges Qualitätskontrollsystem, um sicherzustellen, dass jedes Spritzgussteil den Designanforderungen entspricht. Die endgültigen Spritzgussteile für medizinische Geräte erfüllen die Kundenanforderungen in Bezug auf Maßgenauigkeit, vollständige Innenstruktur und hohe Oberflächengüte vollständig. Sie werden erfolgreich in medizinischen Testgeräten eingesetzt und bieten zuverlässige Teileunterstützung für die Medizinindustrie.
Diese erfolgreichen Fälle zeigen die Schlüsselrolle des korrekten Designs von Spritzgussteilen in der Produktion. Mit einem professionellen Designteam, reichhaltiger Branchenerfahrung und fortschrittlicher Fertigungstechnologie ist Elite Mold Tech in der Lage, Kunden einen umfassenden Service von der Konstruktion bis zur Produktion anzubieten. Wenn Sie Fragen oder Bedürfnisse im Formenbau und im Design von Spritzgussteilen haben, können Sie sich gerne an uns wenden unter contact@elitemoldtech.com! Lassen Sie uns gemeinsam hochwertige Formen und Kunststoffprodukte erstellen!
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