DFM-анализ литья пластмасс под давлением
Пришлите STEP-файл — и через 24 часа получите не общий чек-лист, а разбор именно вашей детали: где стенка потянет утяжину, где не хватает уклона, куда ляжет линия спая и чем это грозит при выталкивании. По каждому пункту — конкретная правка и её цена в оснастке. Бесплатно и ни к чему не обязывает.
Бесплатная консультацияМатериалы
| Марка | Свойства | Типичные области применения |
|---|---|---|
| ABS | Усадка 0,4–0,7 процента; течёт легко, держит удар, хорошо гальванизируется и склеивается. На толстых рёбрах склонен к утяжинам — это первое, что мы проверяем на модели | Корпуса бытовой электроники, крышки бытовых приборов, игрушки, кейсы инструмента, косметические корпуса |
| PC (поликарбонат) | Усадка 0,5–0,7 процента; ударная вязкость и прозрачность на уровне, но нужны высокая температура расплава и добросовестная сушка. У литых бобышек следим за коррозией под напряжением | Прозрачные крышки, защитные экраны, линзы, электротехнические корпуса, оболочки медицинских приборов |
| PP (полипропилен) | Усадка 1,0–2,5 процента; химически стоек и допускает живой шарнир. Усадка вдвое выше, чем у ABS, поэтому держать допуск сложнее, и это учитывается при расчёте полости | Ёмкости, колпачки, живые шарниры, детали салона автомобиля, упаковка |
| PA66 (полиамид) | Усадка 1,0–2,0 процента; прочен и износостоек, гигроскопичен. Стеклонаполненные марки усаживаются меньше, но заметно быстрее изнашивают оформляющие поверхности | Шестерни, кронштейны, корпуса, силовые элементы, детали подкапотного пространства |
| ABS/PC (сплав) | Усадка 0,5–0,7 процента. Теплостойкость выше, чем у ABS, текучесть лучше, чем у PC: рабочий компромисс, когда нужны оба свойства сразу | Элементы салона автомобиля, корпуса электроники, корпуса электроинструмента |
| POM (полиацеталь) | Усадка 1,8–2,5 процента; низкий коэффициент трения и высокая усталостная прочность, превосходная химстойкость. Плохо держит лакокрасочные покрытия — это надо знать до выбора отделки | Шестерни, подшипники скольжения, направляющие, защёлки, прецизионные механизмы |
| TPE / TPU | Усадка 1,0–2,5 процента; эластичность по Шору от 40A до 70D. При совпадении химии образует связь с жёсткой подложкой в двухкомпонентном литье | Мягкие накладки, уплотнения, разгрузка кабеля, ремешки носимых устройств, рукоятки с обливкой |
Параметры процесса
| Параметр | Стандартный диапазон |
|---|---|
| Срок выдачи DFM-отчёта | в течение 24 часов после загрузки CAD |
| Проверяемый диапазон толщины стенки | 1,0–3,5 мм в зависимости от смолы |
| Проверка формовочного уклона | 0,5–2° на поверхность, больше под текстуру |
| Номинальный допуск детали | ±0,05 мм, жёстче по согласованию |
| Рассматриваемые типы литника | кромочный, точечный, туннельный, горячеканальный, клапанный |
| Припуск на усадку | 0,4–2,5 процента по смоле и направлению течения |
| Анализ коробления | разнотолщинность охлаждения и ориентация волокна |
| Моделирование течения расплава | по запросу для ответственных деталей |
| Рассматриваемое число гнёзд | от 1 до 16, в привязке к объёму |
| Связь текстуры и уклона | классы VDI 3400, плюс уклон на каждые 0,025 мм глубины |
| Парк литьевых машин | 50–800 тс |
| Предельный габарит отливки | до 800 × 600 × 400 мм |
Отделка поверхности
Текстура по VDI 3400
Оформляющие поверхности формы травятся до класса VDI от 12 до 45 и переносят на деталь матовый либо кожаный рисунок, который прячет следы потока и мелкие утяжины. На каждые 0,025 мм глубины уходит примерно 1° дополнительного уклона, и DFM-отчёт закладывает это до того, как сталь уйдёт в травление.
Полировка по SPI (A-1 до D-3)
Сталь формы доводится до класса SPI от зеркального A-1 до матового D-3, и отделка повторяется на каждой детали. Глянец, наоборот, подчёркивает утяжины и линии течения, поэтому высокая полировка повышает требования к равномерности стенки, а не снимает их.
Окраска и покрытие soft touch
Напыляемый цвет, УФ-лак или софт-тач-лак, наносимые по маскам после литья. Покрытие перекрывает мелкую косметику, но стоит денег на каждой детали, поэтому в серии чаще выигрывает текстура, скрывающая следы.
Лазерная и тампонная печать
Логотипы, шкалы и каталожные номера наносятся после литья. На большинстве смол лазерная маркировка держится к истиранию лучше тампонной печати.
Электроэрозионная фактура
Ненаправленная фактура после электроэрозионной обработки на поверхностях полости: выручает на глубоких рёбрах и мелких элементах, куда полировка физически не заходит, и ровно рассеивает свет на матовых деталях.
Сборка и ультразвуковая сварка
Защёлки, резьбовые соединения, ультразвуковая сварка и термооплавление закладываются ещё на этапе DFM, чтобы деталь приходила готовой к сборке, без второго круга перепроектирования.
Проектирование с учётом технологичности (DFM)
- Держите номинальную стенку в коридоре ±10 процентов: локальное утолщение остывает последним и тянет утяжину на лицевой поверхности и пустоту внутри
- Сплошные бобышки облегчайте до стенки 60 процентов от номинала: цельная бобышка усаживается от поверхности и оставляет лунку
- На текстуру добавляйте 1° уклона на каждые 0,025 мм её глубины сверх базовых 0,5–2°
- Ставьте литник так, чтобы линия спая ложилась на скрытую или разгруженную зону, а не шла через видимую поверхность
- Толщину ребра держите на уровне 50–60 процентов от номинальной стенки, иначе на обратной стороне выйдет утяжина
- Защёлки считайте на деформацию ниже 60 процентов от предела текучести марки с запасом на число циклов сборки
- Отношение пути течения к толщине стенки держите примерно до 150:1 для ABS и до 100:1 для стеклонаполненных марок
- У стеклонаполненных смол усадка анизотропна: вдоль течения она меньше, чем поперёк, и это закладывается в расчёт полости
- Косметические поверхности размещайте со стороны матрицы: следы выталкивателей остаются на стороне пуансона
- Загрузите STEP, IGES или родной CAD-файл и получите перечень каждой проблемы с рекомендованной правкой и влиянием на стоимость оснастки
Оснастка и производственные мощности
| Тип | Срок поставки | Подходит для |
|---|---|---|
| Мягкая оснастка (алюминий) | 2–3 недели | 25–1 000 шт, подтверждение конструкции до стальной формы |
| Серийная пресс-форма (P20 / H13) | 4–6 недель | 1 000–1 000 000 шт, стабильный годовой объём |
| Многогнёздная пресс-форма | 5–6 недель | Крупные серии, где себестоимость определяется временем цикла |
| Горячеканальная или клапанная система | 5–7 недель | Тонкие стенки, конструкционные смолы, требование к отсутствию литникового остатка |
Обеспечение качества
- Отчёт готовит технолог, который затем будет резать эту сталь, а не отдел продаж по шаблону
- Размерные и косметические требования фиксируются раньше, чем компонуются литник и выталкиватели
- Марка смолы и её усадка сверяются с паспортом поставщика, а не берутся из справочника по памяти
- Моделирование течения запускается там, где высок риск незаполнения или коробления
- Образцы первой отладки измеряются и сравниваются с принятыми в DFM допущениями
- Контроль на CMM — на первом артикуле и на периодических выборках в серии
- В процессе отслеживаются масса отливки и давление в полости на точных элементах
- Прослеживаемость партии смолы ведётся от входного материала до отгруженных деталей
- Проверку силами SGS, Bureau Veritas или TÜV организуем на любой стадии по вашему запросу
- К каждой партии прилагаются размерный отчёт и сертификат происхождения
Применение
- Подтверждение конструкции нового изделия до капитальных вложений в оснастку
- Снижение себестоимости детали, уже выпускаемой серийно
- Оценка технологичности детали с жёстким допуском
- Сравнение поставщиков и подбор второго источника
- Проверка собираемости корпуса из нескольких деталей
- Разбор причин коробления и утяжин на детали, идущей в производстве
- Оценка замены материала, например переход с ABS на ABS/PC
- Проверка возможности литья со вставками и двухкомпонентного литья
- Оценка тонкой стенки на корпусах батарейных блоков и портативных приборов