金型の換気と空気除去効率に関する部分幾何学の影響を理解する

金型の換気と空気除去の基礎

射出成形は、溶融プラスチックがクローズドモールドキャビティに強制される高圧プロセスです。溶解前が進むにつれて、それはキャビティに空気を流すことが必要です。この空気がすぐに逃げることができない場合、それは圧縮され、加熱され、バーンマーク、ショートショット、または金型損傷を引き起こす可能性があります。適切な換気は、トラップされた空気とガス耐性の制御されたリリースです。その形状 - 直接、空気が簡単に空気が故障し、その結果を予測し、この製品設計者をゼロにすること。金型設計者と製品設計者のための必要な関係は、金型設計者をゼロにすることです。

換気は通常、浅いチャネルによって、キャビティの部分線または特定の場所にカットされます。これらのベントは、空気の通路を許可するのに十分な深さでなければなりませんが、プラスチックのフラッシュを防ぐのに十分浅い。部分のジオメトリは、空気がトラップされ、それが避難することができる速度に影響します。最小限の閉塞で滑らかで均一な流れを促進するジオメトリは、換気を非常に簡素化します。

パート幾何学の影響の換気の効率

部分の幾何学的特徴は、フローの正面の動作と最後の塗りつぶしの場所に影響を与えます。空気は、最も深く、最も薄い、または最も厳しいセクションである、最後の塗りつぶしの領域に蓄積します。次の機能は、換気要件に顕著な効果をもたらします。

鋭いコーナーおよび端

鋭い内部コーナーは、空気がメインフローパスから分離することができるデッドゾーンを作成します。融点が角を丸めると、出口が角に直接提供されていない場合は、空気のポケットが閉じ込められることがあります。 角の鋭い内側の角の出口溝[]は、火傷を防ぐのにしばしば必要です。同様に、部分の外面の鋭いエッジは、溶融が分割および逆転、溶接線の空気を引き起こします。

深いキャビティおよび盲目穴

ボスや肋骨などの深いキャビティは、空気のトラップとして機能します。空気はキャビティの最高ポイントに上昇します(金型が適切に方向づけられている場合)。その点が発明されていない場合、圧縮空気は完全な充填を防ぎ、またはバーンマークを引き起こします。デザイナーは、多くの場合、エジェクタピンまたはコアベントを使用して、より深いセクションでベントを配置する必要があります。追加のエアエスケープルートとして。

薄壁セクション

薄壁は、構造化と空気が流れの先を圧迫する圧力を引き起こし、融流への抵抗を高まっています。極端な薄壁成形(< 1 mm), the melt can cool prematurely, trapping air in the unsolidified core. )では、薄いセクションに沿って複数の小さなベントをガス侵入を避ける必要があります。側面の比率(長さ/厚さ)の問題:より長い薄いセクションは、より効率的なベントが必要です。

複雑な詳細:肋骨、アンダーカット、テクスチャ

太い部分は、その幅に深く相対的にはミニチュアのキャビティとして機能することができます。 []] の端に、溶融が続く各リブの端に配置する必要があります。アンダーカットは、追加のパワリングラインを導入するスライディング機構(コア)を必要とすることが多い - これらは、ベンディング面として使用できる。テクスチャ面面積が増加し、マイクロポケットに空気をトラップする可能性がある。細やかな深さが必要である可能性があります。

最適化された Venting のための戦略の設計

試作を大幅削減できる、積極的な設計。以下の戦略は、生産で実証されています。

フローシミュレーションに基づく戦略的ベント配置

金型充填シミュレーションソフトウェア(例、Moldex3D、Autodesk Moldflow)は、溶接ライン、エアトラップ、および最後の充填領域の位置を予測します。 [すべての予測空気トラップでベントを配置します。現代のシミュレーションは、空気の動的圧縮をモデル化し、溶融温度への影響をモデル化することができます。 ]]Autodesk Moldflowは、早期設計に付随する早期に生じることを評価するためのツールを提供します。

ベンツとしてエジェクタピンとコアピンを使用する

射出器ピンは、多くの場合、金型の深いセクションにあります。ピンの片側に小さなフラットを研削することにより、ベントパスはピンと周辺鋼に沿って作成されます。これは、追加の部分ラインベントを加工せずに換気を追加するための費用対効果の高い方法です。同様に、穴のコアピンは空気のエスケープを許可するために細長くなります。

専用ベントチャネルの設計

極端な幾何学の部分では、専用の換気チャンネルがパーツ設計自体に追加される場合があります。浅い肋骨や溝は、部分線に接続します。これらは、後に、美的に影響を与える場合は、後処理で削除されます。または、多孔質金属インサート(例えば、焼結青銅)は、表面を横断する均一な空気のエスケープを可能にするために使用することができます。

出口の深さおよび幅を調節して下さい

ベント深さは、材料の粘度に基づいて慎重に制御する必要があります。ナイロンのような高流量材料のために、0.0005インチとして浅いものとして発明します。 PC / ABSなどの粘度材料が多ければ、0.002インチは許容されるかもしれません。 ]]Wider ventsは圧力低下を減少させますが、フラッシュを避けるために単一のスロットではなく複数の浅いスロットでなければなりません。一般的な練習は、小さな、小さな、偶数のスロットのセットを使用することです。

製造効率と品質への影響

適切な換気は、サイクルタイム、スクラップ、メンテナンスを直接減らします。空気が十分に換気されていない場合、充填を遅くし、必要な噴射圧力を増加させる抵抗力になります。高圧は、より高いクランプ力と潜在的なフラッシュにつながります。 ]]効果のある換気は、より速い注射速度とキャビティ圧力を可能にする5〜15%によってサイクル時間を削減することができます。

よい通気によって除去される欠陥は下記のものを含んでいます:

[]バーンマーク(誘電加熱空気]) - 圧縮空気は600°Cに達することができ、炭化を引き起こします。
ショートショット - 閉じ込められた空気からバックプレッシャーによる不完全な充填。
溶接線] – 空気の侵入は弱いニット線を引き起こすことができます。
]スプレイ/シルバーストリーク - 湿気と揮発性は、適切に発生しないと化粧品の欠陥を引き起こします。

[]射出成形技術のジャーナル[]に公開された研究は、複雑な自動車コンポーネントで約30%削減されたスクラップ率を最適化したことがわかりました。 [このリンクされた研究]を参照してください。

加工後のメンテナンス効果

フェルトバーンマークは、金型の洗浄と研磨が少なくなります。バーナー残留物で、簡単にきれいなベントデザイン(例えば、取り外し可能なベントインサート)がダウンタイムを削減することができます。さらに、適切なベントを持つ部品は、より一貫性のある収縮と歪みを構成し、最終検査の失敗を軽減します。

高度な考慮事項:材料、温度、および真空の換気

部品ジオメトリは、材料特性とプロセス条件と相互作用します。例えば、溶融中により多くのガスを生成する材料(ABS、ナイロンなど)は、より大きな換気能力を必要とします。高温材料(PEEK、LPC)は、より長いベントパスを安全に冷却する必要があります。

複雑な幾何学のための真空の換気

極端なケースでは、薄壁電子ハウジングや非常に深いコアを持つ部品など、パッシブ換気アプローチは不十分です。真空換気システムは、注入前に金型キャビティに真空を積極的に引き、すべての空気を取り除きます。この技術は、金型がより速く充填され、圧力が低いことを可能にし、さらには、困難な幾何学的でも。多重重重型金型の Venting の管理

部品が同じ型に異なる幾何学的がある場合、各キャビティは個別に発明されなければなりません。最も幾何学的にチャレンジングキャビティは、全体的な注射パラメータを予測します。デザイナーは、金型の試し中に調整できる調節可能なベントブロックを使用して、換気のバランスをとることができます。

コンテンツ

金型のベンディングと空気除去の部分の幾何学の影響を理解することはもはや求められていません - それは根本的な設計活動です。鋭い角から深いコアまで、すべての機能は戦略的な換気配置、適切なベント寸法、および時々専用のガス避難システムを介して対処しなければならない潜在的なエアトラップを作成します。金型は、薄壁と複雑な幾何学の限界を押し、ベントのロールはさらに重要なものになります。現代のシミュレーションツールは、実用的な戦略と組み合わせて、LTFは、製品設計の問題を早期に向上させるようにします。