일반적으로 우리는 부품이 완벽하도록 주의를 기울이는 데 도움이 되는 최상의 설계 사례에 대해 글을 쓰고 싶습니다. 으스스하고 할로윈 같은 모든 것의 정신으로 완전히 무서운 나쁜 부분을 피하기 위해 "하지 말아야 할 것"에 대한 몇 가지 서비스 라인 특정 팁을 다루겠습니다. 매년 수십만 개의 부품을 제조하면서 등골이 오싹해지는 부품 몇 개를 보았습니다! 피해야 할 사항은 다음과 같습니다.
벽 두께는 성형 부품의 주요 고려 사항입니다. 벽이 너무 두꺼우면 가라앉고 뒤틀리고 내부 공극(공기 주머니)을 형성하는 경향이 있습니다. 걱정하지 마세요. 저희가 도와드리겠습니다. 당사의 벽 두께 가이드라인을 준수하면 이러한 문제를 방지하는 데 도움이 됩니다. 참고:차트에 표시된 상한 및 하한의 벽 두께가 모든 부품에 있는 것은 아니므로 이는 일반적인 규칙일 뿐입니다.
| RESIN | 인치 |
|---|
| ABS | 0.045 - 0.140 |
| 아세탈 | 0.030 - 0.120 |
| 아크릴 | 0.025 - 0.500 |
| 액정 폴리머 | 0.030 - 0.120 |
| 장섬유 강화 플라스틱 | 0.075 - 1.000 |
| 나일론 | 0.030 - 0.115 |
| 폴리카보네이트 | 0.040 - 0.150 |
| 폴리에스테르 | 0.025 - 0.125 |
| 폴리에틸렌 | 0.030 - 0.200 |
| 폴리프로필렌 설파이드 | 0.020 - 0.180 |
| 폴리프로필렌 | 0.025 - 0.150 |
| 폴리스티렌 | 0.035 - 0.150 |
| 폴리우레탄 | 0.080 - 0.750 |
초안 및 반지름 구현 안 함
드래프트와 반지름은 적절하게 설계된 사출 성형 부품에 매우 중요합니다. 드래프트는 재료가 몰드 코어로 수축되기 때문에 부품 표면의 항력이 적은 상태에서 부품이 몰드에서 분리되는 데 도움이 됩니다. 드래프트가 제한되면 배출 시스템에 과도한 압력이 필요합니다. 그러면 부품과 금형이 손상될 수 있습니다. 좋은 경험 법칙은 캐비티 깊이 1인치(25.4mm)당 1도의 드래프트를 적용하는 것이지만 선택한 재료와 금형의 기능에 따라 여전히 충분하지 않을 수 있습니다. 부품에 대한 초안이 충분한지 항상 디자인 팀에 확인하십시오. 
드래프트는 금형에서 부품을 분리하는 데 도움이 됩니다. 드래프트의 다양한 정도가 여기에 설명되어 있습니다.
날카로운 모서리는 높은 응력 집중을 가지며 소성 흐름이 방해받습니다. 반대로 둥근 모서리는 응력 집중이 감소하고 소성 흐름이 향상됩니다.
반면에 반경은 사출 성형에 필요하지 않지만 부품에 적용해야 합니다. 부품의 날카로운 모서리를 제거하면 부품뿐만 아니라 재료 흐름도 개선됩니다. 진실성. 금형 캐비티를 채우는 수지는 둥근 모서리에서 더 잘 흐릅니다. 플라스틱 수지는 재료와 금형에 가해지는 응력을 최소화하기 위해 저항이 가장 적은 길을 가고자 합니다. 반경을 넓히면 부품 배출에 도움이 되며 금형에서 제거할 때 부품이 뒤틀리거나 파손될 가능성이 줄어듭니다.
Deep-Rib Approach:벽을 문질러서 디자인한 상자. 캐비티를 가공하고 연마하는 데 더 많은 비용이 듭니다. Core-Cavity Approach:Core-Cavity 방식으로 설계된 Box. 더 크고 빠른 커터로 형상을 얻을 수 있습니다. 더 쉽고 빠르게 광택을 낼 수 있습니다. 코어를 제거하거나 리빙하지 않음
코어와 캐비티는 종종 금형의 A면과 B면(상단 및 하단 절반)으로 참조됩니다. 부품 설계에 대한 코어 캐비티 접근 방식은 제조 시간과 비용을 절약하고 전체 부품 외관을 개선할 수 있습니다. 이 설계 기법은 외벽과 내벽이 서로 평행하도록 제도해야 합니다. 이 방법은 벽 두께를 일정하게 유지하고 부품 무결성을 유지하며 강도와 성형성을 개선하고 전체 제조 비용을 줄입니다.
3D 프린팅 위험
많은 3D 프린팅 실수는 제조 공정에 따라 다릅니다. 당사의 적층 공정은 서로 다르며 고유한 고려 사항이 있습니다. 다음은 피해야 할 세 가지 인쇄 문제입니다.
고해상도 STL 파일을 업로드하지 않음
경우에 따라 낮은 해상도의 STL 파일을 수신하여 거친 패싯(보석과 같은 표면)이 발생할 수 있습니다. 저해상도 파일이 부품 제조를 방해하지는 않지만 미관에 영향을 미칠 수 있습니다. 대부분의 CAD 모델링 소프트웨어를 사용하면 내보내기 설정에서 해상도를 조정할 수 있습니다. STL이 고해상도이기는 하지만 업로드하거나 조작할 수 없을 정도로 크지 않은 약 100MB 이하인지 확인하는 것이 좋습니다. 또 다른 옵션은 우리 쪽에서 STL로 변환할 수 있는 STP/STEP 파일을 제출하는 것입니다.
STL 파일 외에도 기본 SolidWorks(.sldprt) 또는 ProE(.prt) 파일은 물론 IGES(.igs), STEP(.stp), ACIS(.sat) 또는 파라솔리드(.x_t 또는 .x_b) 형식.
SLS 및 MJF로 수축을 피하지 않음
부품의 재료 분포가 불균등한 경우 차등 수축이 발생할 수 있습니다. 부품의 한쪽이 나머지 부분에 비해 훨씬 두꺼우면 서로 다른 속도로 냉각됩니다. 두꺼운 부품은 얇은 부분보다 느린 속도로 냉각되어 수축이 발생할 수 있습니다. 부품에 두꺼운 피쳐가 필요한 경우 약 0.100인치(2.54mm) ~ 0.125인치(3.175mm)의 셸에 피쳐를 비우는 것이 좋습니다. 가능하면 부품의 전체 두께를 대형 피쳐의 셸 두께와 일치시키십시오.
DMLS용으로 설계할 때 오버행(부품 형상의 급격한 변화)에 주의하십시오. 이 예에서 볼 수 있듯이 다음 레이어가 이전 레이어보다 크면 오버행이 생성됩니다. 금속 3D 인쇄 부품에서 큰 오버행을 피하지 않음
부품 설계에 부드러운 경사를 제공하는 자체 지지 각도와 달리 오버행은 부품 형상의 급격한 변화입니다. DMLS/금속 3D 프린팅은 스테레오리소그래피 및 선택적 레이저 소결과 같은 다른 3D 프린팅 기술과 비교할 때 오버행 지원이 상당히 제한적입니다. 오버행을 설계할 때는 한계를 초과하지 않는 것이 좋습니다. 오버행이 크면 부품의 세부 사항이 줄어들고 최악의 경우 전체 빌드가 충돌할 수 있기 때문입니다. DMLS가 복잡하고 내구성이 있으며 가벼운 금속 부품을 만드는 방법에 대한 추가 지침을 제공하는 금속 3D 프린팅 부품에 대한 이 설계 팁을 확인하십시오.
CNC 가공 실수
불필요한 가공이 필요한 기능을 피하지 않음
한 가지 자주 저지르는 실수는 기계 절단이 필요하지 않은 영역이 있는 부품을 설계하는 것입니다. 이러한 불필요한 가공은 부품의 실행 시간, 즉 최종 생산 비용의 핵심 동인인 실행 시간을 추가합니다. 디자인이 부품 적용에 필요한 중요한 원형 형상을 지정하는 이 예를 고려하십시오(오른쪽 이미지의 왼쪽 그림 참조). 중간에 정사각형 구멍/특징을 가공한 다음 주변 재료를 절단하여 완성된 부품을 드러내야 합니다. 그러나 이러한 접근 방식은 남은 재료를 가공하는 데 상당한 실행 시간을 추가합니다.
더 단순한 설계(오른쪽 오른쪽 그림 참조)에서 기계는 단순히 블록에서 부품을 절단하므로 불필요한 재료를 추가로 가공할 필요가 없습니다. 이 예의 설계 변경으로 기계 시간이 거의 절반으로 단축되었습니다. 추가 실행 시간, 무의미한 기계 가공 및 추가 비용을 피하기 위해 설계를 단순하게 유지하십시오.
높고 얇은 벽을 디자인에 통합
CNC 기계에 사용되는 절삭 공구는 절삭되는 재료와 마찬가지로 가공력에 따라 약간 구부러지거나 휘어집니다. 이로 인해 바람직하지 않은 잔물결 표면 및 부품 공차 충족 어려움과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 또한 벽이 부서지거나 구부러지거나 파손될 수 있습니다. 벽이 높을수록(최대 2인치(51mm)) 재료의 강성을 높이려면 더 두꺼워야 할 수 있습니다. 벽에 대한 좋은 경험 법칙은 3:1의 너비 대 높이 비율입니다. 수직이 아닌 점점 가늘어지도록 벽에 외풍을 추가하면 기계 가공이 더 쉬워지고 남은 재료가 덜 남을 수 있습니다.
작거나 볼록한 텍스트 추가
구성 요소에는 가공된 부품 번호, 설명 또는 회사 로고가 필요할 수 있습니다. 텍스트를 추가하면 비용도 추가됩니다. 그리고 텍스트가 작을수록 비용이 높아집니다. 텍스트를 절단하는 매우 작은 엔드밀이 상대적으로 느린 속도로 작동하여 부품의 실행 시간이 증가하고 따라서 최종 비용이 증가하기 때문입니다. 반면에 부품이 수용할 수 있는 경우 더 큰 텍스트를 자르는 것이 훨씬 빨라져 비용이 절감됩니다. 프로 팁:가능하면 볼록한 텍스트보다 오목한 텍스트를 선택하세요.
판금 문제
곡선에 너무 가까운 피쳐 배치
구멍, 탭 및 기타 기능을 배치할 위치를 염두에 두고 올바른 위치에 있는지 확인하십시오. 이 예에서 볼 수 있듯이 구부러진 부분에 너무 가깝게 배치하지 마십시오.
제조 중에 문제를 일으키는 빠른 방법은 구멍, 탭 또는 기타 피처를 굽힘에 너무 가깝게 배치하는 것입니다. 그래서, 얼마나 가까이 갈 수 있습니까? 4T 규칙을 따르십시오. 굽힘선에서 재료 두께의 4배 이상 떨어진 곳에 모든 피쳐를 유지하십시오. 따라서 설계에서 0.050인치(1.27mm) 구리를 사용하도록 지시하는 경우 피쳐에 최소 0.200인치(5.08mm)의 여유 공간을 제공하십시오. 그렇지 않으면 프레스 브레이크에서 부품이 어색하게 변형될 것이고 아무도 그것을 원하지 않을 것입니다.
수직 판금 모서리 설계
프레스 브레이크에서 판금을 구부릴 때 완벽한 90도 각도를 형성하지 않습니다. 대신 도구의 끝이 둥글기 때문에 굽힘에 반경이 추가됩니다. 구부러진 부분의 길이를 측정하고 2로 나누면 그것을 만든 도구에 의해 정의된 그림인 구부러진 반경을 얻게 됩니다.
가장 일반적인 내부 굽힘 반경(및 기본값)은 0.030인치(0.762mm)입니다. 기억해야 할 중요한 고려 사항은 프레스 브레이크 도구 세트의 다이 측면에 형성된 외부 굽힘 반경이 재료 두께에 내부 굽힘 반경을 더한 것과 같다는 것입니다. 일부 설계자는 부품의 각 굽힘에 대해 화려하고 다른 반경을 생성하는 것을 좋아하지만 절단 비용이 가장 중요한 경우 모든 굽힘에 대해 동일한 반경을 사용하도록 선택합니다.
하드웨어 사양 제외
최상위 어셈블리 정보에 세부 정보를 포함하여 사용하려는 하드웨어 종류를 제조업체에 알리는 것을 항상 기억하십시오. 예를 들어 셀프 클린칭 너트를 포함하고 싶다고 가정해 보겠습니다. 원하는 부품 위치에 원하는 것을 얻을 수 있도록 설계 파일에 이를 지정해야 합니다. 이러한 12가지 "하지 말아야 할 것" 팁을 염두에 두는 것이 시작하기에 좋은 출발점이지만, 제조 공정을 시작할 때 유능한 애플리케이션 엔지니어와 협력하여 부품 설계에 대한 조언을 돕습니다. 어떤 제조 공정을 사용하든 관계없이 부품이 완벽하게 나올 수 있도록 모든 단계에 있습니다.
