Yazıdaki Başlıklar
Plastik Parça Tasarımı
Plastik parça tasarımı yaparken tasarım amacını veya nihai kullanımı göz önünde bulundurarak parçaları işlevsel ihtiyaçlar etrafında tasarlamak çok önemlidir. Ağırlık azaltma, imalat ve montaj adımlarının ortadan kaldırılması, yapısal bileşenlerin iyileştirilmesi, maliyetlerin düşürülmesi ve ürünlerin pazara hızlı sürülmesi göz önünde bulundurulmalıdır.
Günümüzün yüksek performanslı plastikleri, dayanıklılık konusunda hızlı bir ilerleme göstermiştir. Kullanılan plastiklerin birçoğunun ağırlık ve dayanıklılık konusunda metalden daha avantajlı olduğu kanıtlanmıştır.
Plastikle tasarım yaparken amaç, iyi işleyen ve uygun maliyetli olarak üretilebilen teknik olarak doğru bir tasarım elde etmektir. Bazı temel ipuçları takip etmek, bu hedeflere ulaşmada yardımcı olacak ve tasarım sürecini hızlandıracaktır.
Uygun plastik parça tasarımı: Uygun ve üretilebilir bir tasarım için uyulması gereken teknik kurallar mevcuttur.
Uygun malzeme seçimi: Plastik yüzeyine baskı sürekli mi yoksa tek seferlik mi olacak? Parça ile hangi kimyasallar temas edecek? Uygun malzeme seçimi için bunun gibi soruların cevaplanması gereklidir. Hem plastik malzeme tedarikçisi hem de deneyimli bir kalıpçı, uygulama için doğru malzemeyi seçmede yardımcı olacaktır.
Üretim Yöntemi Seçimi: Plastik parçalar enjeksiyonla kalıplama, ısıyla şekillendirme, ekstrüzyon, şişirme, döküm gibi birçok şekilde yapılabilir. En çok kullanılan yöntem olan plastik enjeksiyon yöntemi; ısıtılmış (erimiş) plastiğin tasarlanmış bir şekle (kalıp) sahip bir boşluğa püskürtüldüğü ve soğutulduktan sonra plastik bir parça olarak dışarı atıldığı bir işlemdir.
Üretilebilir tasarımlar elde temek için bazı kurallar mevcuttur. Enjeksiyonla kalıplanmış bileşenlerin tasarımında bu kurallara uyulması, bir bileşenin üretim ve montajının daha az karmaşık hale gelmesini ve üretimin daha verimli olmasını sağlar.
Temel Plastik Tasarım Kuralları
Düzgün Duvar Kalınlığı (Uniform Wall Thickness)
Uygun duvar kalınlığı, plastik enjeksiyon kalıplama için bir parça tasarımında en temel gerekliliklerden biridir. Plastik soğudukça küçülür ve bu da çökme izleri, boşluklar, gerilmeler ve eğrilme gibi kusurlara yol açabilir. Daha ince bölümler daha hızlı soğuduğundan, daha ince ve daha kalın bölümler arasındaki kısımda gerilim oluşabilir ve bu da parça çarpıklığına neden olabilir. Parçanızı duvar kalınlığı düzgün olacak şekilde tasarlamak, üretim sürecinde meydana gelebilecek birçok parça kusurunun önlenmesine yardımcı olacaktır.
Enjeksiyonla kalıplanmış bir parça için parça tasarımında tek tip duvar kalınlığı çok önemlidir. Düzgün duvar kalınlığı; düzgün basınç dağılımı ve düzgün sıcaklık dağılımını destekler ve böyle olduğunda parça kalitesi en iyi şekildedir. Düzgün olmayan duvar kalınlığı, çarpıklık, boyutsal kontrol sorunlarına, eğriliğe ve diğer parça bütünlüğü sorunlarına neden olur. Kalın bir enine kesitte farklı genişlikler mevcut ise yüzeyde çökme işareti olarak adlandırılan bir çöküntü olması muhtemeldir. (sink marks)
Koniklik Açısı (Draft Angle)
Parçaların kalıptan düzgün ve kolay bir şekilde çıkması için tüm parçalarda kalıp hareketi yönünde koniklik gereklidir. Draft Angle (koniklik açısı), malzemeye ve kalıbın şekline ve derinliğine bağlıdır. Koniklik eklemek, parçanın serbest bırakılmasına yardımcı olur. Çoğu parça veya uygulama minimum 1/4° ila 1/2° derece gerektirir, farklı plastik malzemeler için farklı açılar tercih edilmektedir.
Parça yüzeyine eğim verme ihtiyacı, özellikle yüksek hızlı, yüksek hacimli üretim uygulamalarında parçanın kalıptan çıkarılmasını kolaylaştırır. Örneğin, kalıplama maçada kalacaksa koniklik açısı kalıbın boşluk tarafında daha büyük olacaktır. Kalıplamanın çıkarılmadan önce kalıbın doğru kısmında kalmasını sağlamak için, iç ve dış yüzeyler için koniklik açılarının doğru seçilmesi önemlidir.
Delikler (Holes)
İşlevsellik veya toplam parça ağırlığını azaltmak için bir parçaya delikler eklenebilir. Ancak bu kusurlara yol açabilir veya estetiği olumsuz etkileyebilir. Deliklerin tasarımı ve yerleştirilmesi parça yapısını en az bozacak ve imalatını kolaylaştıracak şekilde olmalıdır. Delikler bir parçanın içinden sonuna kadar giderken kör delikler bir parçadan tamamen geçmez.
Deliğin yüksekliği çapının iki katından fazla olmamalıdır. Bir deliğin kenarından dikey bir yüzeye veya başka bir deliğe olan mesafe, parçanın kalınlığının en az iki katı veya en azından göbek piminin (delik) çapının en az iki katı olmalıdır. Birbirine komşu delikler arasındaki ve delik kenar arasındaki mesafe en azından deliğin çapı kadar olmalıdır.
Kalıbın açılma / kapanma yönünde veya ayırma hattına paralel olarak oluşturulan deliklerin üretilmesi nispeten kolaydır. Parçanın kalıptan çıkarılmasını kolaylaştırmak için, deliğin uzunluğu boyunca bir koniklik açısı dahil edilmelidir.
Yarıçaplar (Fillet)
Keskin köşeler gerilmelere neden olabilir, malzeme akışını sınırlayabilir ve genellikle parça mukavemetini azaltabilir. Parçanızı yuvarlatılmış köşelerle tasarlamak, kalıplama işlemi sırasında parçanın doğru şekilde doldurulmasına da yardımcı olacaktır.
- Bir köşenin iç yarıçapı, duvar kalınlığının en az yarısı kadar olmalıdır
- Bir köşenin dış yarıçapı, parça kalınlığı artı iç yarıçapa eşit olmalıdır.
- Bir çıkıntıya eklenen bir yarıçap, parça kalınlığının 1 / 4’ü olmalı ve 0.015” ten küçük olmamalıdır.
- Plastik enjeksiyonla kalıplanmış bir bileşen veya parça için uygun tasarımda malzeme seçimi ve işleme koşulları eşit derecede önemli faktörlerdir.
- Dış köşe yarıçapı, başka faktörler aksini belirlemedikçe iç yarıçap artı duvar kalınlığıdır.
Kaburgalar (Ribs)
Sertlik veya dayanıklılık eklemek için parçalara kaburgalar eklenebilir. Kaburgaların işlevselliği en üst düzeye çıkarmak ve kusurları en aza indirmek için önerilen yönergeleri vardır.
- Kaburga kalınlığı et kalınlığından az olmalıdır.
- Daha fazla kaburga eklemek, bir parçaya daha fazla güç veya sertlik katar. Daha büyük veya daha kalın kaburga yapmaktansa daha fazla kaburga eklemek daha iyidir.
- Çubuklar, birbirinden nominal duvar kalınlığının en az iki katı aralıklı olmalıdır.
- Kaburga yüksekliği, parçanın nominal duvar kalınlığının üç katından az olmalıdır.
- Kalın bir kaburga gerekliyse, tek tip duvar kalınlığına izin vermek için kaburganın merkezi oyulmalıdır.
Minimum duvar kalınlığı ile tasarlanmış bir plastik parça, daha kalın bir parça kadar güçlü olmayacaktır – bu nedenle, parçanın mukavemetini güçlendirmeye yardımcı olmak için kaburgaların dahil edilmesi gerekebilir. Kalıplanmış enjeksiyon parçalarının çoğu, duvar kalınlığını eklemeden genel mukavemetini ve sertliğini büyük ölçüde artırabildikleri için zorlayıcı kaburgalara sahiptir.
Delikli Çıkıntılar (Boss)
Parçanın malzemesi ve üretim şekli belirlendikten sonra üretilecek plastik malzemelerin çekme payları da hesaba katılmalı ve et kalınlığındaki değişimlerin parçada kusurlar oluşturabileceği bilinmelidir. Tasarım sırasında gerekli kurallara (düzgün duvar kalınlığı, yuvarlatmalar, delikler vb.) uyulmalı ve aynı zamanda üreticilerin tavsiyelerinden faydalanılmalıdır.
