Sebagian besar produk plastik dibuat dengan cetakan injeksi.Hal ini terutama disebabkan oleh produktivitas yang tinggi dan biaya unit proses yang sangat rendah.Seperti halnya komponen yang diproduksi, toleransi sangat penting.Jika tidak ditentukan atau dikontrol dengan benar, bagian akhir tidak akan cocok bersama selama perakitan.Kesalahan semacam ini perlu dihindari terutama karena biaya cetakan di muka sangat tinggi.Makalah ini akan menjelaskan cara mengontrol toleransi cetakan injeksi dan memastikan kualitas tinggi melalui prinsip DFM (Desain untuk pembuatan), pemilihan material, desain alat, dan kontrol proses.
Mengapa toleransi begitu penting?
Misalnya, jika dua bagian datar perlu dibaut bersama, toleransi posisi lubang pada setiap bagian harus mempertimbangkan semua kemungkinan kasus.Bahkan jika satu bagian berada pada toleransi minimumnya dan bagian lainnya berada pada toleransi maksimumnya, mereka harus tetap pas selama perakitan.Dalam hal ini, tampaknya sederhana, tetapi ketika beberapa bagian perlu dirakit, satu bagian dapat menyebabkan seluruh perakitan tidak berfungsi dengan baik.Analisis toleransi, seperti metode kasus terburuk, tumpukan toleransi dan analisis statistik, dapat digunakan untuk mengoptimalkan toleransi cetakan injeksi dari komponen multi bagian.
Faktor-faktor yang mempengaruhi toleransi cetakan injeksi:
1. Desain bagian
Salah satu cara terpenting untuk membatasi lengkungan, penyusutan berlebihan, dan ketidaksejajaran bagian adalah dengan menggunakan prinsip-prinsip DFM saat merancang suku cadang.Ini paling baik dicapai dengan bekerja dengan layanan cetakan injeksi di awal proses desain untuk mencegah desain ulang yang mahal di kemudian hari dalam fase desain.
ketebalan dinding - bagian dengan ketebalan dinding yang bervariasi mungkin memiliki penyusutan yang tidak merata.Ketika area yang tebal tidak dapat dihindari, coring harus digunakan untuk menjaga ketebalan dinding yang seragam.Ketebalan dinding yang tidak rata akan menyebabkan deformasi bagian, yang akan mempengaruhi toleransi dan perakitan.Dinding yang lebih tebal tidak selalu merupakan pilihan terbaik untuk meningkatkan kekuatan;Jika memungkinkan, yang terbaik adalah menggunakan pengaku dan gusset untuk meningkatkan kekuatan suku cadang.
sudut draf - sudut draf sangat penting untuk memastikan pelepasan yang mudah dari alat.Jika kondisi terbaik tidak tercapai, suku cadang dapat macet selama pengeluaran, pengikisan, dan pembengkokan produk jadi.Sudut draf dapat bervariasi dari 0,5 ° hingga 3 °, tergantung pada desain bagian dan permukaan akhir.
fitur bos - saat merakit beberapa bagian plastik, bos biasanya digunakan untuk mengakomodasi pengencang.Jika bos terlalu tebal, penyok mungkin tertinggal di bagian tersebut.Jika mereka tidak terhubung ke dinding samping dengan tulang rusuk, mereka dapat berubah bentuk secara signifikan.Ini akan membuat perakitan bagian-bagian ini hampir tidak mungkin.
2. Pemilihan bahan
Plastik cetakan injeksi dapat dibuat dari berbagai resin.Pilihan bahan-bahan ini terutama tergantung pada aplikasi produk akhir.Setiap resin memiliki penyusutan yang berbeda.Penyusutan ini perlu diperhatikan saat mendesain cetakan, dan ukuran cetakan biasanya disesuaikan dengan persentase susut bahan.Jika beberapa komponen material diperlukan, tingkat penyusutan yang berbeda perlu dirancang.Jika toleransi desain tidak sesuai, bagian-bagiannya mungkin tidak dirakit bersama, yang merupakan kesalahan mahal dalam pencetakan injeksi.
Toleransi cetakan injeksi terutama ditentukan oleh penyusutan material dan geometri bagian.Pemilihan material perlu diselesaikan sebelum alat dirancang dan diproduksi.Desain alat sangat tergantung pada bahan yang dipilih.
3. Desain alat
Setelah bahan dipilih, alat biasanya berukuran terlalu besar untuk memperhitungkan penyusutan bahan yang relevan.Namun, penyusutan tidak seragam di semua dimensi.Misalnya, bagian yang lebih tebal memiliki tingkat pendinginan yang berbeda dari bagian yang lebih tipis.Oleh karena itu, bagian kompleks dengan campuran dinding tipis dan tebal akan memiliki laju pendinginan yang bervariasi.Lengkungan atau penurunan yang dihasilkan dapat secara serius mempengaruhi toleransi dan perakitan injeksi.Untuk membatasi efek ini, produsen alat mempertimbangkan faktor berikut saat merancang fitur cetakan.
pendinginan alat - pendinginan terkontrol sangat penting untuk mempertahankan penyusutan yang seragam.Pendinginan alat yang buruk akan menyebabkan penyusutan yang tidak terkendali, yang akan menyebabkan penyimpangan serius bagian dari persyaratan toleransinya.Penempatan saluran pendingin yang cerdas dapat secara signifikan meningkatkan konsistensi suku cadang.
toleransi pahat - pahat yang melebihi toleransi akan menyebabkan semua bagian cetakan injeksi berikutnya, dan kesalahan akan ditambahkan selain kesalahan yang disebabkan oleh penyusutan.Namun, dalam proses pemesinan CNC, toleransi pahat biasanya dikontrol dan dipantau secara ketat, sehingga pahat yang keluar dari toleransi jarang menjadi penyebab bagian di luar toleransi.Selain itu, alat ini biasanya "aman dari baja".Ini berarti bahwa dimensi atau fitur utama dapat disesuaikan dengan penggilingan tambahan saat membuat alat.Jika dimensi akhir dari beberapa bagian tidak berada dalam kisaran toleransi, bahan tambahan memungkinkan penyesuaian pahat yang halus dengan pemesinan.Misalnya, fitur lubang toleransi ketat pada suatu bagian mungkin memiliki pahat yang dirancang dengan pin inti di sisi toleransi yang lebih lebar.Jika lubang perlu disesuaikan, maka akan diproses lebih tipis untuk membuat lubang lebih tipis.
posisi bidal - bidal mendorongnya keluar dari cetakan saat cetakan dibuka;Ini perlu dilakukan secepat mungkin untuk meminimalkan waktu siklus.Jika pin ejektor ditempatkan pada posisi yang tidak diinginkan, bagian tersebut dapat rusak.Beberapa bahan tidak sepenuhnya kaku saat meninggalkan pahat, dan pelepasan yang tidak merata dapat menyebabkan lengkungan yang serius dan inkonsistensi dimensi.
posisi gerbang - gerbang adalah bagian dari alat aliran resin.Jika ditempatkan pada posisi yang tidak diinginkan, ini akan menghasilkan penampilan yang buruk.Selain itu, tingkat pengisian yang tidak merata juga dapat menyebabkan lengkungan dan penyusutan yang tidak teratur.Bagian yang kompleks seringkali membutuhkan banyak gerbang untuk mencapai pengisian yang seragam dan mengurangi tantangan ini.
4. Kontrol proses
Terlepas dari semua pekerjaan desain dan pertimbangan material sebelumnya untuk mengoptimalkan toleransi injeksi suku cadang, suku cadang mungkin masih melebihi toleransi ketika kumpulan sampel pertama dikirimkan.Setelah semua metode di atas digabungkan, langkah selanjutnya untuk meningkatkan kepatuhan toleransi adalah menyesuaikan prosesnya.Mengontrol suhu, tekanan, dan waktu penahanan adalah beberapa metode paling umum untuk meningkatkan kualitas suku cadang.Setelah set kondisi ideal ditentukan, cetakan dapat membuat bagian yang konsisten dengan perubahan dimensi yang sangat kecil antar bagian.
Di bagian multi fitur yang kompleks, mungkin bermanfaat untuk menyematkan sensor tekanan dan suhu di alat untuk mengukur parameter ini dalam proses manufaktur untuk mencapai umpan balik waktu nyata dan kontrol proses.Mempertahankan tekanan dan suhu di alat setiap saat membantu memastikan toleransi yang konsisten.
Di bagian multi fitur yang kompleks, mungkin bermanfaat untuk menyematkan sensor tekanan dan suhu dalam alat untuk mengukur parameter ini dalam proses manufaktur, sehingga dapat mewujudkan umpan balik waktu nyata dan kontrol proses.Mempertahankan tekanan dan suhu di alat setiap saat sebagian besar dapat memastikan toleransi yang konsisten.
