|
برخي از قوانين طراحي قطعات پلاستيكي تزريقي و اهميت آنها
نوشين بيات/ كارشناس بسته بندي واحد تحقيق و توسعه پاكشو
اولين قدم در انجام يك طراحي موفق براي يك قطعه تزريقي دقت به كاربرد نهايي قطعه است. اين اولين قدم مهمترين مرحله طراحي است چون در صورت عدم دقت به كاربري نهايي قطعه قطعه طراحي شده نمي تواند در عمل جوابگوي نياز كاربردي خود باشد. در اين راه فاكتورهاي زيادي بايستي مورد توجه قرار گيرند:
- حفظ خواص مقاومتي قطعه جهت حفظ دوام آن
- طول عمر قطعه
- احتمال قرار گرفتن قطعه در معرض مواد شيميايي يا اشعه ماوراي بنفش نور خورشيد
- نيازهاي مرتبط با زيبايي شناختي قطعه
- امكان منتاژ قطعه با ساير قطعات موجود در يك قطعه چند تكه اي
- شرايط و امكانات بازيافت قطعه
اهميت دقت به حفظ سختي قطعه در طراحي
در طراحي قطعاتي كه در كاربري نهايي آنها حفظ سختي قطعه حائز اهميت است, بايستي به دقت دماي فرآيند, طول زمان قرار گرفتن قطعه در زير فشار و تكرارپذيري قرارگرفتن قطعه تحت فشار دقت نمود. در اين راستا, انتخاب مواد پليمري مصرفي بسيار مهم است و بايستي بيشتر از مواد پليمري غني شده با موادي مانند تالك, شيشه و .. استفاده نمود.
در كنار يا بجاي استفاده از مواد غني شده مي توان در طراحي اينگونه قطعات با استفاده از تركيبات ذيل سختي قطعه را افزايش داد:
دنده ها: استفاده از دنده ها در طراحي قطعات سخت بسيار معمول است. براي قطعه اي كه بايستي توان تحمل خم شدگي در كار را داشته باشد, دنده ها بايستي بصورت عمود بر نقطه خم شدگي قطعه قرار گيرند. براي قطعاتي كه در زير فشارهاي طولاني مدت قرار مي گيرند, استفاده از دنده هاي مورب بهترين راه افزايش سختي در قطعه است و اين دنده ها بايستي عميق و ضخيم باشند.
شيارهاي V شكل: در زمان نياز به بالا بردن قابل ملاحظه سختي در قطعه, ايجاد شيارهاي V شكل در قطعه بسيار ماثر است. اين شيارها نيز بايستي بصورت عمود بر نقطعه خم شدگي قطعه قرار گيرند.
اهميت دقت به حفظ نيرو و دوام قطعه در طراحي
در طراحي قطعه, بايستي نهايت فشاري كه قطعه در عمل مي تواند تحمل كند, محاسبه شود. چون در غير اينصورت مشكلاتي از قبيل دفرمگي, ترك برداشتگي و يا حتي پارگي در قطعه ايجاد مي شوند. در طراحي قطعه, در جهت حفظ دوام آن, بايستي به موارد ذيل دقت نمود:
- اجتناب از ايجاد زواياي تيز در قطعه و ايجاد مغايرت هاي زياد در ضخامت قسمت هاي مختلف در قطعه
- اجتناب از نازك كردن بيش از حد قسمت هاي تشكيل دهنده قطعه
اهميت دقت به حفظ ضربه پذيري قطعه در طراحي
فاكتورهاي زيادي تاثير مستقيم بر مقاومت قطعه در مقابل ضربه دارند:
- نوع مواد مصرفي در توليد قطعه
- ضخامت ديواره هاي قطعه
- شكل هندسي قطعه
- دماي محيط نگهداري قطعه
- ميزان فشار وارده بر روي قطعه در عمل
- قرار گرفتن قطعه در معرض نور خورشيد
ضخامت ديواره هاي قطعه:
در طراحي قطعه, بايستي تا حد امكان در ايجاد ضخامت يكنواخت در ديواره ها تلاش نمود. ضخامت كم ديواره, باعث از هم پاشيدگي تركيب قطعه شده و در مقابل آن, ضخامت بيش از حد ديواره قطعه باعث ايجاد مشكلات ظاهري در قطعه, وزن بيش از حد قطعه و بالا رفتن هزينه هاي توليد قطعه مي شود. بهتر است در قطعاتي كه نياز به ضخامت كم در ديواره هاي قطعه ديده مي شود با ايجاد دنده در بافت قطعه استقامت را ايجاد نمود.
راهنماي طراحي دنده:
ضخامت دنده بايستي كمتر از 50% ضخامت ديواره همجوارش و ارتفاع آن كمتر از 3* ضخامت ديواره همجوارش باشد. استفاده از تعداد دنده هاي بيشتر به جاي استفاده از دنده هاي بلندتر توصيه مي شود و فاصله بين دو دنده بايستي بيشتر از 2* ضخامت ديواره درنظر گرفته شود.
اهميت دقت به نيازهاي مرتبط با زيبايي شناختي قطعه
اگرچه طراحي از حيس زيبايي شناختي اثربخشي زيادي بر شكل ظاهري قطعه دارد, ولي نوع ماده پليمري مصرفي نيز مي تواند بر اين زيبايي اثر كند. براي مثال مواد پليمري غني شده در مقايسه با مواد پليمري غني نشده, معمولا كيفيت سطحي بدي را در قطعه نهايي ايجاد مي كنند.
خطوط جوش در قطعه: در محل هايي در قطعه كه دو جريان مواد به هم مي رسند, خطوط جوش بر روي قطعه نمايان مي شوند. در طراحي قطعه مي توان از ايجاد اين مشكل تا حد امكان جلوگيري نمود. اين مشكل زماني ايجاد مي شود كه فرورفتگي هايي در داخل اجزاي تشكيل دهنده قطعه وجود داشته باشند و اين سوراخ ها يا فرورفتگي ها مي توانند باعث حركت مواد مذاب از دور اين محل ها و رسيدن به سمت ديگر قطعه و ايجاد مناطق جوش خورده بر روي سطح قطعه شوند. اين نقاط جوش باعث ايجاد منظره بدي در شكل ظاهري قطعه شده و مانند ترك هايي در سطح قطعه به نظر مي رسند.
سوختگي ها: در صورت كافي نبودن روزنه هاي هوا در گوشه هاي يك قالب, اين مشكل ايجاد مي شود. در قطعه نهايي توليد شده به علت هواگيري بد, نقاط سوخته اي ايجاد مي شوند كه در شكل ظاهري قطعه اثر بسيار بدي دارد. در كنار مشكل ايجاد نقاط سوخته در قطعه, حبث شدگي هوا در اطراف, براي مثال دنده هاي قطعه و يا زواياي تيز قطعه نيز, در صورت كافي نبودن روزنه هاي هوا در قالب ايجاد مي شود. در اينصورت طراحي روزنه هاي هوا در اطراف پين هاي پران, ماثر است.
حباب هاي هوا در قطعه: بعلت وجود اختلاف در ضخامت در قسمت هاي مختلف از قطعه حباب هايي از هوا در قطعه نمايان مي شوند كه اثر بدي را در شكل ظاهري قطعه ايجاد مي كنند. اين حباب ها علي الخصوص در قطعات تزريقي شفاف بيشتر قابل رويت هستند. پس, در طراحي قطعه, همانطور كه در بالا نيز در جهت حفظ خواص فيزيكي قطعه نيز اجتناب از ايجاد قسمت هايي با ضخامت بالا در قطعه, ذكر گرديد, جهت حفظ ارزش هاي زيبايي قطعه نيز از اينگونه طراحي بايستي اجتناب نمود.
دقت به اهميت امكان منتاژ قطعه با ساير قطعات موجود در يك قطعه چند تكه اي در
طراحي قطعه
در زماني كه يك قطعه در عمل به تنهايي استفاده نمي شود, دقت در طراحي, جهت ايجاد امكان منتاژشدگي قطعه با ساير قطعات پلاستيكي و يا حتي ساير قطعات غير پلاستيكي مورد استفاده در فرآيند توليد قطعه نهايي بسيار حائز اهميت است. روش هاي منتاژ متداول شامل: منتاژ با استفاده از مواد چسبنده, جوش دادن قطعات به يكديگر, قرار گرفتن قطعات در يكديگر با استفاده از ضربه و .. است. در ضمن اين روش هاي منتاژ مي توانند در خطوط مختلف توليد به صورت دستي يا اتوماتيك صورت گيرند و توجه به اين دو مهم در طراحي قطعه نيز اهميت دارد.
اهميت طراحي در ايجاد امكان منتاژ قطعات بصورت موفق و ناموفق در تصاوير ذيل قابل رويت است:
مسلما هدف اصلي در طراحي قطعات منتاژي, در هر پروژه اي, بايستي طراحي قطعه با حداقل تعداد قطعات تشكيل دهنده در قطعه نهايي باشد. استفاده از تعداد قطعات كمتر, نه تنها به كاهش هزينه هاي توليد كمك مي كند, بلكه باعث آسان نمودن فرآيند منتاژ قطعات نيز در خطوط توليد مي گردد. شايد در نگاه اول حذف حتي يك عدد پيچ اضافه در منتاژ چند قطعه, بي اهميت به نظر برسد ولي در اين كار نه تنها هزينه خريد پيچ بلكه هزينه كل منتاژ نيز كاهش مي يابد.
|