制作更坚固的注塑件的 3 个技巧

注塑成型是一种通用的制造工艺，通常涉及将熔融塑料树脂注入耐用的金属模具中，从而可以生产大量相同的零件。虽然注塑成型在规模上具有令人难以置信的成本效益，但塑料部件通常在注塑成型最终产品之前要经过设计审查、3D 打印、模拟和测试。在设计有助于提高最终产品强度的塑料注塑成型零件时，请牢记以下几点提示。

材料选择：打造坚固部件的基础

首先，关于材料选择的快速说明。说起来似乎很明显，但制造组件的特定材料将对最终零件或组件的耐用性、强度和韧性产生重大影响。提高零件和组件强度的一种简单方法？使用强度更高的热塑性塑料。如果您特别希望提高注塑件的强度，可以考虑以下几种常见的注塑材料。

ABS

丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 是一种耐冲击的工程热塑性塑料，具有家庭和工业用途——从遥控器和电子设备外壳到压缩机和制造雾化器的所有东西都可以用这种经济实惠的树脂制成。然而，ABS 与某些化学品接触后，容易发生风化和应力开裂。

聚碳酸酯

这种塑料也称为 PC，具有令人难以置信的抗冲击性（甚至超过 ABS），并且可以制成透明，使其成为玻璃的常见替代品。护目镜、面罩、内部和外部标牌以及窗户等消费品都是由这种树脂制成的，这种树脂偶尔也用于保护建筑物的外部。虽然耐冲击，但 PC 容易划伤且使用成本高。

尼龙

尼龙是一种用途广泛的塑料系列，非常适合需要低摩擦系数以及良好的耐磨性、耐化学性和耐热性的应用。虽然未填充的尼龙往往具有一定程度的柔韧性和刚度，但可以在材料中加入稳定剂和添加剂以优化部件的特定性能。例如，玻璃纤维提高了材料的抗压强度、刚度和热变形温度，同时也使其变脆。尼龙容易从周围吸收水分，在不使用稳定剂的情况下很容易被紫外线损坏。

乙缩醛

乙缩醛因其刚度、低摩擦系数以及耐磨、耐水和耐化学品而受到重视。乙缩醛通常用于生产电子产品、拉链和齿轮、汽车部件、食品工业零件以及许多其他应用。乙缩醛与增材制造技术不兼容，因此与尼龙相比，它在原型制作中的使用往往更少。它也不太适合用于装饰部件或需要油漆或印刷的部件。

构建更坚固部件的设计技巧

避免厚部分

冷却时间，通常是注塑过程中最长的阶段，由零件的最厚部分决定。较长的冷却时间意味着较长的循环时间，这反过来又增加了生产成本。较厚的横截面还会增加零件不同部分以不同速度冷却的风险，这可能导致翘曲和凹陷等缺陷。

当用于生产壁厚范围为 0.040” (1.016mm) – 0.140” (3.556mm) 的零件时，注塑成型作为一种工艺通常是稳定且一致的，但理想的标称壁厚会因材料而异。壁厚大于 0.120” (3mm) 的零件通常是可模制的，但通常需要额外注意以确保在每个循环中模腔充满。大约 0.150 英寸（3.8 毫米）的横截面容易形成水槽，因此需要额外的工艺或支持以保持零件的生存能力。

用加强筋加固墙壁或凸台

墙壁和凸台是经常超过上述最大壁厚准则的两个特征，部分原因是它们必须足够坚固才能正常运行。加强筋增加了需要大于标称壁厚、浮雕特征和高壁的关键区域的强度——所有这些都不会影响循环时间。在某些情况下，在零件设计中加入更多的罗纹可以减少材料的使用。

为了最大限度地降低零件冷却时下沉或空洞的风险，凸台的壁厚应为部件标称壁厚的 40-60%。凸台应使用加强筋或圆角固定到位，以尽量减少翘曲。 Boss 可以引入额外的应力点，但如果它们被适当地结合，它们实际上可以加强零件设计中的应力点。

使用圆角和半径来加强拐角

尖角在制造中不是任何人的朋友，尤其是对于注塑件。绕过角落的解决方案？圆角半径和圆半径。两者是相似的——圆角半径是内角的倒圆角，圆角半径是零件外角的倒圆角。

圆角内角提供了许多好处，包括提高零件的承载强度，同时有助于减轻应力集中。这也确保了生产过程中更均匀的型腔填充，这有助于防止角部材料膨胀和开裂零件质量。可以在凸台和肋之间添加圆角半径，将它们连接到附近的墙壁以增加强度。圆角外角进一步有助于提高承载强度，降低断裂的可能性，并从零件设计中去除难以填充的角，从而更容易保证更一致的模具填充。

与熟练的专家一起提高注塑件的强度

耐用性和韧性并不是产品团队所追求的唯一材料特性——在强度、功能、可负担性和其他所需材料特性之间找到适当的平衡至关重要。否则，您可能会得到一个太灵活或太脆的零件。

与 Fast Radius 等经验丰富的制造合作伙伴合作意味着您可以高枕无忧。我们的团队努力帮助我们的每个客户优化他们的设计，并提供所需的洞察力，以确保我们与您一起生产的每个零件在零件强度、生产计划和成本方面都超出预期。准备好开始了吗？立即联系我们，详细了解我们的注塑成型服务。