복잡한 형상의 사출 성형 부품을 위한 5가지 설계 팁

DFM(Design for Manufacturability)은 부품을 효율적으로 생산할 수 있도록 설계하는 일반적인 관행입니다. 특정 모범 사례는 제조 기술에 따라 다르지만 일반적으로 DFM의 궁극적인 목표는 성능이나 기능을 희생하지 않으면서 제조 비용을 최소화하도록 부품 설계를 최적화하는 것입니다. DFM은 또한 잠재적인 문제나 결함을 조기에 식별하고 중단되는 재설계를 방지하는 데 도움이 되므로 초기 설계 및 프로토타입 단계에서 가능한 제조 방법을 평가하는 것이 중요합니다.

의도적인 방법 중심의 설계는 복잡한 형상이나 복잡한 형상을 가진 부품을 생산하려고 할 때 특히 중요합니다. 복잡한 형상의 부품을 생산하기 위한 실행 가능한 제조 방법이 많이 있지만 사출 성형이 가장 일반적입니다.

DFM은 사출 성형 부품에 특히 중요합니다. 사출 성형 부품을 생성하는 데 사용되는 하드 툴링 및 금형은 금형 온도, 재료 온도 및 공기 압력을 포함하여 설계에 영향을 줄 수 있는 여러 변수를 도입하기 때문입니다. 게다가 사출 금형은 도구를 사용하는 데 비용과 시간이 많이 소요되며 일반적으로 대량의 부품을 생산할 때만 공정이 비용 효율적이기 때문에 복잡한 형상이나 복잡한 형상이 있는 부품을 설계할 때는 일관성과 반복성이 매우 중요합니다.

다음은 복잡한 기능을 가진 플라스틱 사출 성형 부품을 설계하는 방법에 대한 5가지 핵심 팁입니다.

1. 클립 및 스냅 핏을 위한 슬라이딩 셧오프 활용

클립 및 스냅 핏은 사출 금형 설계에 직접 통합할 수 있는 두 가지 형태의 고정 메커니즘입니다. 몇 가지 일반적인 예는 도구 세트 뚜껑과 전자 하우징입니다. 둘 다 비슷하게 작동합니다. 메커니즘의 한쪽에서 유연한 소재 탭이 결합 부품의 슬롯이나 포켓에 걸려 둘을 고정합니다.

슬라이딩 또는 텔레스코핑 차단은 금형의 한쪽으로 가공되어 다른 절반으로 확장되는 구성요소로, 금형이 닫힐 때 제자리로 미끄러집니다. 이는 재료가 특정 영역으로 흘러 들어가는 것을 방지하므로 비용과 복잡성을 증가시키는 값비싼 사이드 액션, 범프, 인서트 및 기타 기능 없이도 후크 및 구멍(긴 관통 구멍 포함)과 같은 기능을 쉽게 통합할 수 있습니다. 금형 설계.

슬라이딩 셧오프는 부품의 클립 및 스냅 핏과 일치하도록 동일한 탭과 슬롯을 갖도록 설계할 수 있으므로 서로 단단히 맞고 부러지지 않고 분리할 수 있는 충분한 유연성을 유지하는 기능을 생성할 수 있습니다. 차단은 금형 설계 및 운영 비용을 절감할 수 있으며 일반적으로 언더컷 및 오목한 형상에 대한 해결 방법으로 사용됩니다.

일반적으로 부품과 금형 모두 최소 3도의 드래프트가 있어야 금속이 금속과 마찰하여 플래시가 발생하고 차단 장치가 손상될 수 있습니다.

2. 생활 경첩에 적합한 재료 선택

또 다른 유연한 뚜껑 기능인 리빙 힌지는 사출 성형 플라스틱 부품의 두 부분을 부착하는 훌륭한 방법입니다(예를 들어 주간 비타민 디스펜서의 개별 용기에 있는 뚜껑을 생각해 보세요).

재료 고려는 설계 및 제품 개발에서 항상 중요한 고려 사항이지만 리빙 힌지를 설계할 때는 가장 중요한 고려 사항이어야 합니다. 예를 들어, 폴리프로필렌은 폴리카보네이트(클립 및 스냅 핏에 탁월한 재료가 될 수 있음)보다 이 기능에 더 적합합니다. 뚜껑에서 예상되는 동작 범위에 따라 두 부분이 더 쉽게 닫힐 수 있도록 힌지의 중간 지점에 반경을 통합해야 할 수도 있습니다.

3. 벽 두께 확인

두께의 변화는 심각한 합병증을 유발할 수 있으므로 가능한 한 벽 두께를 균일하게 유지해야 합니다. 벽 두께가 일정하지 않은 부품은 뒤틀릴 위험이 있습니다(부품의 여러 섹션이 서로 다른 속도로 냉각되어 부품을 영구적으로 구부리는 내부 응력을 생성함).

또한 부품의 벽이 너무 두껍거나 얇으면 추가 문제가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 얇은 벽과 잘못 설계된 지지 리브는 유동성을 방해하여 짧은 단락(또는 불완전한 금형 채우기)을 유발할 수 있습니다. 반면에 벽이 두껍고 리브가 부실하게 디자인된 부품은 외부 재료보다 내부 수지 냉각이 더 빨리 발생하여 부품 표면에 싱크 마크 또는 자국이 발생하기 쉽습니다. 결함의 징후가 보이면 금형 설계를 재검토해야 할 때입니다.

4. 드래프트를 추가하고 키가 큰 피처의 높이를 줄입니다

보스, 리브 및 스탠드오프와 같은 키가 큰 피처는 드래그 라인이나 기타 배출 문제 없이 부품이 금형을 떠나도록 하기 위해 더 큰 구배 각도(일반적으로 최대 3°)를 통합해야 할 수 있습니다. 보스와 키가 큰 피처는 나사산 인서트와 추가 부품 강도를 허용하지만 싱크 마크가 발생할 위험을 높입니다.

또한 리브 및 기타 기능의 높이를 높이면 마찬가지로 금형의 깊이가 증가하여 더 긴 엔드밀, 더 많은 벤팅 및 가공 공정 중 더 느린 절삭 속도의 필요성이 증가합니다. 이 문제를 해결하는 한 가지 방법은 벽이 더 얇은 주변 수직 리브로 보스를 지지하여 싱크 가능성을 줄이는 것입니다.

각진 보스 및 기타 기능은 보스의 축이 파팅 라인이나 잡아당기는 라인과 더 이상 정렬되지 않기 때문에 생산의 복잡성을 증가시킵니다.

5. 텍스트와 로고에 대해 전략적이어야 합니다.

텍스트(예:제품 또는 회사 이름) 또는 로고는 일반적으로 사출 성형 제품에 추가됩니다. 좋은 소식은 몇 가지 주요 지침을 따르면 작은 글꼴 크기를 사출 성형을 통해 실제로 달성하기가 상당히 쉽다는 것입니다.

첫째, 텍스트는 sans-serif 글꼴이어야 하고 가장 짧은 획 길이(예:T 또는 A의 크로스바)는 길이가 0.020인치 이상이어야 합니다. 돌출된 텍스트는 부품 표면에 가라앉은 텍스트보다 읽기 쉽고 생성하기 쉽습니다. 텍스트가 지나치게 크지 않는 한 높이는 0.015인치를 넘지 않아야 합니다.

마지막으로, 실리콘 고무 또는 열가소성 엘라스토머(TPE)와 같은 유연한 재료로 작업하지 않는 한 텍스트는 가능한 한 당기는 방향을 향해야 합니다. 그렇지 않으면 부드러운 배출을 위해 수동으로 삽입물을 로드하거나 측면 작업이 필요할 수 있습니다.

지금 바로 사출 성형 설계 개선

복잡한 형상과 높은 수준의 기능 복잡성은 사출 성형 부품의 끝이 아닙니다. 금형 설계, 재료 선택, 보스 방향, 텍스트 스타일 및 크기와 같은 주요 설계 요소에 주의를 기울이면 부품의 제조 가능성(및 그에 따른 비용 효율성)과 품질을 동시에 개선할 수 있습니다.

물론 경험 많은 제조업체와 협력하는 것은 제품 개발의 설계 및 생산 단계를 간소화하는 또 다른 확실한 방법입니다. Fast Radius는 수십 년간의 엔지니어링 및 설계 경험을 바탕으로 모든 고객과 함께 열심히 노력하여 부품이 잘 만들어질 뿐만 아니라 가능한 가장 효율적이고 비용 효율적인 방식으로 만들어지도록 합니다. 귀하의 디자인을 현실로 만들 수 있는 방법을 알아보려면 지금 저희에게 연락하십시오.