Ghid de proiectare a finisajului suprafeței de turnare prin injecție – DFM

Ce sunt finisajele de suprafață prin turnare prin injecție?

Ifinisarea suprafeței prin turnare prin injecțieeste esențială pentru proiectarea de succes a pieselor și este utilizată din motive estetice și funcționale în piese de turnare prin injecție din plastic pentru produse de inginerie.Finisajul suprafeței îmbunătățește aspectul și senzația unui produs, deoarece valoarea percepută și calitatea produsului cresc cu un finisaj adecvat al suprafeței.
Injecție (1)

Carcasă din plastic (Sursa: Client XR USA) 

De ce să folosiți finisaje de suprafață în turnarea prin injecție?

Pentru a crește estetica părții

Designerii de piese pot folosi texturi pentru o varietate de scopuri estetice.O textură de suprafață netedă sau mată îi îmbunătățește aspectul și îi conferă un aspect lustruit.De asemenea, acoperă defecțiunile generate de matrițele prin injecție, cum ar fi semnele de prelucrare a sculelor, semnele de scufundare, liniile de sudură, liniile de curgere și marcajele de umbră.Piesele cu o calitate excelentă a suprafeței atrag mai mult clienții din punct de vedere comercial.

Pentru a îmbunătăți funcționalitatea pieselor

Pe lângă considerentele estetice care sunt implicate în selectarea finisajului suprafeței de turnare prin injecție, există și considerații practice importante.

Designul poate necesita o prindere fermă pentru o funcționare optimă.Finisajele din plastic texturat îmbunătățesc calitatea prindere.Prin urmare, tratamentele de suprafață de turnare prin injecție sunt frecvent utilizate pe produsele anti-alunecare.O matriță texturată poate ajuta, de asemenea, la evacuarea gazelor prinse.

Un finisaj neted al suprafeței SPI poate duce la desprinderea vopselei.Cu toate acestea, o suprafață aspră poate asigura că vopseaua aderă mai bine la elementul turnat.Un tratament de suprafață SPI texturat crește, de asemenea, rezistența și siguranța piesei.

Injecție (1)

Textura are mai multe avantaje, printre care:

  • Cute de curgere din plastic—Aceste cute pot fi îndepărtate prin adăugarea de grosime texturată, crescând în același timp rezistența și proprietățile anti-alunecare.
  • Aderență îmbunătățită— Adăugarea de textură la componentă face manipularea mai ușoară, sporind utilitatea și siguranța în aplicații specifice.
  • Aderența vopselei— Vopseaua aderă ferm la un obiect texturat în timpul turnării ulterioare.
  • Efectuarea de tăieturi-Dacă aveți o porție care nu va ajunge în mod constant la jumătatea în mișcare a matriței, texturarea pe orice suprafață poate oferi pull.

Specificații de finisare a suprafeței instrumentului de matriță prin injecție

Cea mai comună modalitate de a specifica suprafețele de turnare prin injecție este utilizareaPIA (sau SPI), VDIșiMold-techstandardele.Producătorii de scule de matriță prin injecție, producătorii și inginerii de proiectare din întreaga lume recunosc aceste trei standarde, iar standardele PIA sunt puțin mai comune și cunoscute pe scară largă ca „grade SPI”.

 

Finisaj lucios – Gradul A – Finisaj diamant

Injecție (2)

(SPI-AB finisaj de suprafață prin turnare prin injecție)

 

Aceste finisaje de gradul „A” sunt netede, lucioase și cele mai scumpe.Aceste calități ar avea nevoie de matrițe din oțel de scule întărite, care sunt șlefuite folosind diferite grade de șlefuit cu diamant.Datorită pastei de lustruire cu granulație fină și metodei de lustruire rotativă direcțională aleatorie, nu va avea o textură clară și nu va împrăștia razele de lumină, oferind un finisaj foarte lucios.Acestea sunt denumite și „finisare diamant” sau „finisare șlefuită” sau „finisare A”

finalizarea Standardul SPI Metoda de finisare Rugozitatea suprafeței (valoarea Ra)
Finisaj foarte lucios A1 Buff diamant 6000 granulație 0,012 până la 0,025
Finisaj înalt lucios A2 Buff diamant cu granulație 3000 0,025 până la 0,05
Finisaj lucios normal A3 Buff diamant 1200 granulație 0,05 până la o.1

Calitățile de luciu SPI sunt potrivite pentru produse cu un finisaj neted al suprafeței din motive cosmetice și funcționale.De exemplu, A2 este cel mai obișnuit finisaj cu diamant folosit în industrie, rezultând piese bune, plăcute vizual, cu o eliberare bună.În plus, finisajele de suprafață de gradul „A” sunt utilizate pe părțile optice, cum ar fi lentilele, oglinzile și viziere.

 

Finisaj semi-lucius – grad B

Injecție (2)

(figura 2. Finisajul suprafeței prin turnare prin injecție SPI-AB)

Aceste finisaje semi-lucioase sunt excelente pentru îndepărtarea urmelor de prelucrare, turnare și scule cu un cost rezonabil.Aceste finisaje de suprafață sunt produse folosind diferite grade de șmirghel aplicate cu mișcare liniară, dând un model liniar așa cum se arată în figura 2.

finalizarea Standardul SPI Metoda de finisare Rugozitatea suprafeței (valoarea Ra)
Finisaj semilucios fin B1 Hârtie granulație 600 0,05 până la 0,1
Finisaj mediu semilucios B2 Hârtie cu granulație 400 0,1 până la 0,15
Finisaj normal emi lucios B3 Hartie granulatie 320 0,28 la o.32

Finisajele de suprafață semi-lucioase SPI(B 1-3) ar oferi un aspect vizual bun și ar elimina urmele de scule de matriță.Acestea sunt adesea folosite în părți care nu reprezintă o parte importantă decorativă sau vizuală a produsului.

Finisaj mat – grad C

Injectare (3)

Acestea sunt cele mai economice și populare finisaje de suprafață, lustruite cu pulbere fină de piatră.Denumit uneori finisaj cu piatră, oferă o eliberare bună și ajută la ascunderea semnelor de prelucrare.Gradul C este, de asemenea, primul pas al finisajelor de suprafață de clasele A și B.

finalizarea Standardul SPI Metoda de finisare Rugozitatea suprafeței (valoarea Ra)
Finisaj mat mediu C1 600 Grit Stone 0,35 până la 0,4
Finisaj mat mediu C2 Hârtie cu granulație 400 0,45 până la 0,55
Finisaj normal mat C3 Hartie granulatie 320 0,63 până la 0,70

Finisaj texturat – grad D

Injectare (3)

Oferă piesei un aspect vizual estetic rezonabil și este utilizat pe scară largă în piese industriale și bunuri de larg consum.Acestea sunt potrivite pentru piese fără cerințe vizuale specifice.

finalizarea Standardul SPI Metoda de finisare Rugozitatea suprafeței (valoarea Ra)
Finisaj cu textura satinata D1 600 de piatră înainte de sablare uscată de mărgele de sticlă #11 0,8 până la 1,0
Finisaj cu textura uscata D2 400 de piatră înainte de sablare uscată a sticlei #240 oxid 1,0 până la 2,8
Finisaj cu textura aspra D3 320 piatră înainte de sablare uscată #24 oxid 3.2 până la 18.0

Nimeni nu a spus vreodată că proiectarea și fabricarea pieselor turnate a fost ușoară.Scopul nostru este să trecem rapid și cu piese de calitate.

Finisaj de suprafață de turnare prin injecție VDI

Finisarea suprafeței VDI 3400 (cunoscută în mod obișnuit ca finisare a suprafeței VDI) se referă la standardul texturii matriței stabilit de Verein Deutscher Ingenieure (VDI), Societatea Inginerilor Germani.Finisajul suprafeței VDI 3400 este prelucrat în principal prin prelucrarea cu descărcare electrică (EDM) la prelucrarea matriței.Ar putea fi realizat și prin metoda tradițională de texturare (ca în SPI).Deși standardele sunt stabilite de societatea inginerilor germani, acestea sunt utilizate în mod obișnuit printre producătorii de scule din întreaga lume, inclusiv America de Nord, Europa și Asia.

 

Valorile VDI se bazează pe rugozitatea suprafeței.Din imagine, vedem diferite texturi ale finisajului suprafeței cu valori diferite ale rugozității suprafeței.

Injectare (4)
Valoarea VDI Descriere Aplicații Rugozitatea suprafeței (Ra µm)
12 600 Piatra Piese cu lustruire scăzută 0,40
15 400 Piatra Piese cu lustruire scăzută 0,56
18 Dry Blast Glass Bead Finisaj satinat 0,80
21 Dry Blast # 240 Oxid Finisaj tern 1.12
24 Dry Blast # 240 Oxid Finisaj tern 1,60
27 Dry Blast # 240 Oxid Finisaj tern 2.24
30 Oxid Dry Blast # 24 Finisaj tern 3.15
33 Oxid Dry Blast # 24 Finisaj tern 4,50
36 Oxid Dry Blast # 24 Finisaj tern 6.30
39 Oxid Dry Blast # 24 Finisaj tern 9.00
42 Oxid Dry Blast # 24 Finisaj tern 12.50
45 Oxid Dry Blast # 24 Finisaj tern 18.00

Concluzie

Dintre cele două categorii de finisaje de suprafață prin turnare prin injecție, SPI grad A și B sunt considerate cele mai netede, cu rugozitate foarte scăzută a suprafeței și sunt mai scumpe.În timp ce, din punct de vedere al rugozității suprafeței, VDI 12, VDI de cea mai înaltă calitate, este egal cu gradul SPI C.

Nimeni nu a spus vreodată că proiectarea și fabricarea pieselor turnate a fost ușoară.Scopul nostru este să trecem rapid și cu piese de calitate.

Cum să alegi un finisaj adecvat al suprafeței de turnare prin injecție?

Alegeți finisajele suprafețelor de turnare prin injecție luând în considerare funcția pieselor, materialul utilizat și cerințele vizuale.Majoritatea materialului tipic turnat prin injecție din plastic poate avea o varietate de finisaje de suprafață.

Selecția de finisare a suprafeței trebuie stabilită în faza timpurie de proiectare a realizării produsului, deoarece suprafața dictează selecția materialului și unghiul de tragere, influențând costul sculelor.De exemplu, un strat sau un finisaj texturat necesită un unghi de tragere mai semnificativ, astfel încât piesa să poată fi scoasă din matriță.

Deci, care sunt factorii principali de luat în considerare atunci când alegeți finisarea suprafeței pentru materialele plastice de turnare prin injecție?

Injectare (3)
Injecție (2)

Finisaj lucios Grad A (Sursa:Client XR USA)

Cost al sculelor

Finisajul suprafeței și materialul influențează semnificativ designul și costul sculei, deci luați în considerare și evaluați funcționalitatea din punct de vedere al suprafeței de la începutul proiectului de realizare.Dacă finisarea suprafeței este esențială pentru funcționalitatea sa, luați în considerare finisarea suprafeței în etapele conceptuale ale proiectării produsului.

Multe părți ale procesului de turnare prin injecție au fost automatizate, dar lustruirea este o excepție.Este doar cea mai simplă dintre forme care poate fi lustruită automat.Lustruitoarele au acum echipamente și materiale mai bune cu care să lucreze, dar procesul rămâne intensiv în muncă.

Unghiul de aspirare

Majoritatea pieselor necesită un unghi de aspirare de 1½ până la 2 grade

Aceasta este o regulă generală care se aplică pieselor turnate cu adâncimi de până la 2 inci.Cu această dimensiune, un curent de aer de aproximativ 1 ½ grade este suficient pentru eliberarea ușoară a pieselor din matriță.Acest lucru ajută la prevenirea deteriorării pieselor atunci când materialul termoplastic se micșorează.

Injectare (4)

Material pentru scule de matriță

Instrumentul de matriță influențează foarte mult netezimea suprafeței turnării prin injecție.O matriță poate fi făcută din diferite metale, deși oțelul și aluminiul sunt cele mai populare.Efectele acestor două metale asupra componentelor din plastic turnate sunt foarte diferite.

În general, oțelul de scule întărit poate produce finisaje netede din plastic în comparație cu uneltele din aliaj de aluminiu.Prin urmare, luați în considerare formele din oțel dacă piesele au o funcție estetică care necesită un nivel scăzut de rugozitate a suprafeței.

 Material de turnare

O gamă largă de materiale plastice pentru turnare prin injecție este disponibilă pentru a acoperi tot felul de piese și funcții.Cu toate acestea, nu toate materialele plastice pot obține același finisaj de suprafață prin turnare prin injecție.Unii polimeri sunt mai potriviți pentru finisaje netede, în timp ce alții sunt mai potriviți pentru aspru pentru o suprafață mai texturată.

Calitățile chimice și fizice diferă între materialele de turnare prin injecție.Temperatura de topire, de exemplu, este un factor crucial în capacitatea unui material de a oferi o anumită calitate a suprafeței.Aditivii au, de asemenea, un impact asupra rezultatului unui produs finalizat.Ca rezultat, este esențial să se evalueze diferitele materiale înainte de a decide asupra unei texturi a suprafeței.

În plus, aditivii materialelor, cum ar fi umplutura și pigmenții, ar putea afecta finisarea suprafeței unui obiect turnat.Tabelele din secțiunea următoare ilustrează aplicabilitatea mai multor materiale de turnare prin injecție pentru diferite denumiri de finisare SPI.

Material adecvat pentru finisarea suprafeței de grad SPI-A

Material

A-1

A-2

A-3

ABS

In medie

In medie

Bun

Polipropilenă (PP)

Nu se recomandă

In medie

In medie

Polistiren (PS)

In medie

In medie

Bun

HDPE

Nu se recomandă

In medie

In medie

Nailon

In medie

In medie

Bun

Policarbonat (PC)

In medie

Bun

Excelent

Poliuretan (TPU)

Nu se recomandă

Nu se recomandă

Nu se recomandă

Acril

Excelent

Excelent

Excelent

Material adecvat pentru finisarea suprafeței de grad SPI-B

Material

B-1

B-2

B-3

ABS

Bun

Bun

Excelent

Polipropilenă (PP)

Bun

Bun

Excelent

Polistiren (PS)

Excelent

Excelent

Excelent

HDPE

Bun

Bun

Excelent

Nailon

Bun

Excelent

Excelent

Policarbonat (PC)

Bun

Bun

In medie

Poliuretan (TPU)

Nu se recomandă

In medie

In medie

Acril

Bun

Bun

Bun

Material adecvat pentru finisarea suprafeței de grad SPI-C

Material

C-1

C-2

C-3

ABS

Excelent

Excelent

Excelent

Polipropilenă (PP)

Excelent

Excelent

Excelent

Polistiren (PS)

Excelent

Excelent

Excelent

HDPE

Excelent

Excelent

Excelent

Nailon

Excelent

Excelent

Excelent

Policarbonat (PC)

In medie

Nu se recomandă

Nu se recomandă

Poliuretan (TPU)

Bun

Bun

Bun

Acril

Bun

Bun

Bun

Material adecvat pentru finisarea suprafeței de grad SPI-D

Material

D-1

D-2

D-3

ABS

Excelent

Excelent

Bun

Polipropilenă (PP)

Excelent

Excelent

Excelent

Polistiren (PS)

Excelent

Excelent

Bun

HDPE

Excelent

Excelent

Excelent

Nailon

Excelent

Excelent

Bun

Policarbonat (PC)

Excelent

Nu se recomandă

Nu se recomandă

Poliuretan (TPU)

Excelent

Excelent

Bun

Acril

In medie

In medie

In medie

Parametrii de turnare

Viteza de injectare și temperatura afectează finisarea suprafeței din câteva motive.Atunci când combinați viteze mari de injecție cu temperaturi mai mari de topire sau matriță, rezultatul va fi un luciu sporit sau netezime a suprafeței piesei.De fapt, o viteză de injecție rapidă îmbunătățește luciul general și netezimea.În plus, umplerea rapidă a unei cavități de matriță poate produce linii de sudură mai puțin vizibile și o calitate estetică puternică pentru partea dvs.

Decizia finisajului suprafeței unei piese este o considerație integrală în dezvoltarea globală a produsului și trebuie gândită în timpul procesului de proiectare pentru a obține rezultatele dorite.Ați luat în considerare utilizarea finală a piesei dumneavoastră turnate prin injecție?

Lăsați-l pe Xiamen Ruicheng să vă ajute să decideți asupra unui finisaj de suprafață care îmbunătățește estetica și funcționalitatea piesei dvs.

 

 


Ora postării: 22-mai-2023