この記事では、私達はさまざまな材料の選択の製造業および工業デザインの考察を理解するために導きより強い部品のためのガラスそして繊維の添加物を含む異なった製品設計の目的に物質的な提案、および適用範囲が広い部品のためのシリコーンおよびポリウレタン材料を提供する。
より強い部品を得る方法:共通のパッキング タイプ
ガラス繊維
プラスチックの機械特性を改良する共通の方法はガラス繊維を加えることである。ガラス繊維は構造特性を、強さおよび剛さのような改良し、部品の収縮を減らす。それらは比較的安く、ほとんどのプラスチックに加えることができる。ガラスは樹脂を異なった色を持つことができる満たした。
不利な点の点では、ガラス繊維は部品を壊れやすくさせ、衝撃強度を減らすことができる。ガラス繊維はまた型の耐用年数を減らし、成形機のバレルそしてノズルを身に着けている。ガラスはまた樹脂を高める型を満ちることさらに困難にする材料の粘着性を満たした。
カーボン繊維
カーボン繊維の注入口はプラスチックの機械特性を改良できる。カーボンはガラスにプラスチック部品を持っている同じような機械特性を満たしたりプラスチックを、させる部品をより強くおよびより軽く満たしたが。カーボン繊維に伝導性がある、従ってカーボンは部品を持っているよりよい電磁石保護の性能を満たした。カーボン繊維は構造特性を、強さおよび剛さのような改良でき部品の収縮をガラス繊維よりもっと減らす。
カーボンによって満たされる部品の主要な不利な点はそれらが高いことである。ガラス繊維のように、カーボン繊維は部品を壊れやすくさせ、衝撃強度を減らす;型の耐用年数を減らし、成形機のバレルそしてノズルの摩耗を引き起こしなさい。カーボン繊維はまた型を満ちることさらに困難にする材料の粘着性を高める。カーボンのために添加物が黒くするために、部品色限られることを覚えなさい。ある樹脂はまた高い付属装置を要求するかもしれない非常に高い型の温度を要求する。
繊維の満たした部品を設計は死ぬ
ガラス繊維またはカーボン繊維が樹脂と混合する場合、プラスチックの弾性率そして引張強さはかなり改善される、従ってプラスチック部品は懸命に感じる。これは重負荷がプラスチック部分に加えられれば、プラスチック部分は容易に変形しないことを意味する。
但し、衝撃強度は減り、プラスチックは壊れやすく感じる。流動率は低く、流れ方向の収縮は流れ方向に垂直なそれより小さい。
鋳型の設計では、ゲートのプラスチック流れ方向に従って収縮率を定めることは困難である。CADソフトウェアはユーザーだけがX、yおよびZの方向の収縮を置くことを可能にする。これは部品のサイズが大きく、許容が堅ければ、ある次元は許容からあるかもしれないことを意味する。
解決は死ぬことをことを必要とされるより多くを鋼鉄残すことによるダイスの鋼鉄の安全が保障することである。部品を測定した後、CNCかEDMによってダイスからダイスの鋼鉄を取除くことは容易であるがダイスに鋼鉄を加えることは困難である。これをするためには、型を溶接し、次にCNCかEDMを使用して鋼鉄を、取除く必要がある。さらに型の生命か部分の質のために非常によくない変形を形成するために、溶接は導く。
それ以上の型の修正のために、プラスチック部分のサイズが許容からあれば型の形かサイズを変えるために、型の鋼鉄は型から取除かれるか、または加えられる必要がある。このステップを避けるためには、CNCアルミニウム テスト型は型を、プラスチック部品のサンプルを得るために作る提供し、速く、安い方法を印刷されたプロダクトとプラスチック部品の主次元を比較する。どの重大な次元でも許容からあれば、生産型はそれに応じて変わる必要がある（生産型はテスト型の後でなされる）。型をテストする目的はどの次元が許容を超過する主要特点が設計されているように働かせ、か定めることである。異なった流れ方向の別の収縮がサイズにいかに影響を与えるかそれが定められれば、3Dモデルは堅い用具を作るとき調節することができる。
添加物はこれらの材料を使用するとき、型の中心キャビティおよび挿入物を作るのに堅くされた鋼鉄が使用されなければならないより空のプラスチック、そう型を速く身に着けている。HDT （熱変形の温度）はまたより高い温度の環境でより高い、従って材料使用することができるである。超音波溶接の難しさを高めるかどれが。
場合によっては、繊維は内部部品のために目に見えるプラスチック部品の表面で、そう最も満たしたプラスチック部品を使用される浮かぶ。この状態を避けるためには、型のキャビティは織ることができる。
適用範囲が広い部品を実現する方法:ポリウレタン（PU）およびシリコーン
ポリウレタン（PU）およびシリコーン材料は柔らかい部品を実現するために異った方法を提供する。Puは圧縮鋳造物およびRTV型を、がシリコーンおよびTPUの使用射出成形使用する。シリコーンの主要な不利な点は抜け目がないがあることである。フラッシュが切られるか、または整う場合、残余が常にある。さらに、射出成形のケイ素が材料を熱する従来のプロセスの代りに、型熱されなければならない時。注入によって形成されるTPUはより処理し易くで、ケイ素に同じような性能を提供する。
ポリウレタン（PU）
ポリウレタン（PU）は2つの部門に分けられる:thermosettingポリウレタン（PU）および熱可塑性ポリウレタン（TPE）。2間の主な違いはthermosetting材料が処理の間に架橋結合する、こと再使用することができない。一方では、熱可塑性ポリウレタンはリサイクルすることができる。thermosettingおよび熱可塑性材料についての詳細をここに学ぶことができる。
Thermosetting Puが主にポリウレタン鋳造か室温の加硫（RTV）呼ばれるプロセスによってプロトタイプを製造するのに使用されている。ウレタンの鋳造は室温で堅くなる液体のケイ素のゴム材料によってカバーされる親部品を使用する。ケイ素が堅くなれば、マスターはマスターのコピーを撮ることができる柔らかく、適用範囲が広い型に終って、取除かれる。
30Aからの85Dにこのプロセス範囲によって製造された部品。ポリウレタン鋳造プロセスでは、ぎざぎざは避けられない。通常部品が懸命にプラスチックなら、フラッシュは手動で整え傷は紙やすりと紙やすりで磨くことができる従って明らかではない。但し、部品がPU柔らかいとき、ぎざぎざは容易に取除くことができない。Puに熱可塑性のエラストマー（TPE）およびポリ塩化ビニール（ポリ塩化ビニール）よりよい耐久性がある、足車および靴底を製造するのに従って使用することができる。
熱可塑性ポリウレタン部品は形成される注入である場合もある従って最後ラインは非常に精密である場合もある（ぎざぎざ無し）。65Aからの85Dへの熱可塑性ポリウレタン範囲の硬度、従って樹脂は堅いプラスチック堅いゴム製ように柔らかいそして場合もある。熱可塑性ポリウレタンは、電子ワイヤーを製造するためのジャッキのようなovermoldingのために一般的である。ポリ塩化ビニールかTPEから成っている適用範囲が広いコードと比較されて熱可塑性PU材料から成っている適用範囲が広いコードによりよい伸縮性および折り曲げ試験の結果がある。
ケイ酸ゲル
ケイ酸ゲルはthermosetting樹脂である、従ってよい熱抵抗および天候の抵抗がある。シリコーンの部品のための3つの製造方法がある:RTVの鋳造か、圧縮形成するか、または液体のシリコーンの注入。ケイ酸ゲルは再処理されるか、またはリサイクルすることができない。
製造の適用範囲が広い部品
前述のように、ポリウレタン鋳造は柔らかい材料を使用してプロトタイピングのための最も一般的な方法である。硬度は海岸について40-50である。但し、サンプルの限られた数だけがポリウレタン型から作ることができる。
圧縮鋳造物は通常通常のシリコーンの部品の大量生産のために使用される。ぎざぎざは不可避で、手動で整わなければならない。顧客はまだ0.2 mmを超過するほとんどの熱圧縮の厚さからの厚さの傷を見ることができる。少数の工場は0.1 mmの厚さを作り出すことができる。
通常、圧縮鋳造物周期は数分である。ダイス材料は通常多くのキャビティと鋼鉄生産の効率を改善するためにである。シリコーンの部品を設計するとき、肋骨/わずかな壁厚さの比率が0.6と等しいかまたはそれ以下であること規則に続くことは必要ではない。ほとんどの場合そこに価格を下げられても、側面の行為は用具で使用されないし、用具から手動で選ぶことができる。
液体のシリコーンの注入は射出成形へ非常に同じようなプロセスであるが、相違は型が高温に熱されることである。通常、調達期間は射出成形より長く、部品は射出成形の部品として同様に詳しく述べることができる従ってぎざぎざがないか、またはぎざぎざが非常に薄いことを意味する。
次の図は別の硬度の典型的なサンプルを示す:
射出成形のための他の物質的な考察:流動率（粘着性）
材料を選んだ場合、材料の流動率は考慮されなければならない。非常にthin-walled部品か大きい部品のために、流動率は非常に重要である。
異なったタイプの樹脂に別の流動率がある。樹脂の多くの異なった等級がある;例えば、ABSに一般的な等級、高い流れの等級および影響が大きい等級がある。
異なった機械特性および価格がある多くの種類のABS材料がある。ある種のABSは光沢度の高い終わりを用いる製造の部分のために非常に適している;あるモデルは電気版の部品を作るために理想的である;一部によい流動率があり、thin-walled部品か大型の部品を製造するのに使用されている。
通常より高い流動率、異なった等級の同じ樹脂のために、より低い機械特性。溶解索引（MI）は樹脂の流動率を表す。よい流動率の樹脂がthin-walledプラスチック部分、携帯電話の電槽のような、か赤ん坊の浴槽のような大きいプラスチック部分を、製造するのに使用することができる。
よい流動率の樹脂:LCP、PAのPE、PS、PP。
中型の流れの樹脂:ABS、として、PMMAおよびPOM。
悪い流動率の樹脂:PC、PSFおよびPPO。
機械設計
どのタイプの材料が使用されるべきであるか定めるためにパフォーマンスへの考慮を設計する。ガラスはコンピュータ ハウジング、おもちゃおよび他の消費財のような耐久性そして強さを、要求する険しい部品のために樹脂を最も適する満たした。それに対して、空材料は、ABSまたはポリカーボネートのような、特別な強さを要求しない装飾的な部品のために最も適している。ポリプロピレンかポリエチレンは移動可能な蝶番が付いている容器または部分のための理想的な設計である。
寸法安定性
プラスチック部分を設計した場合、部品と他の部品間の付属品の正確さを考慮する必要がある。正確に合うためには、PC、ABSまたはPOMのようなよい寸法安定性のプラスチックを、選ぶことは重要である。この場合収縮、強さおよび柔軟性が他の部品に協力する必要がある部品の設計に好ましくないので、PAおよびPPはよい選択ではない。但し、PAかPPが使用されなければならない寸法安定性を改善するために場合でnucleating代理店は樹脂に加えられるかもしれない。
衝撃強度
衝撃強度は材料の靭性を表す-衝撃強度は低いとき、壊れやすい。通常、リサイクルされたプラスチックの衝撃強度は未処理の樹脂のそれより低い。ガラス繊維およびカーボン繊維が樹脂と混合するとき、衝撃強度はより低いが、負荷および摩耗の強さはより高い。
新しいプラスチック部分は設計されているとき、どのような力が部品で荷を積まれるか考慮することは重要である、いかに大きい力があり、力かの頻度。例えば、手持ち型の電子落ちるプロダクトの貝材料はPCまたはPC/ABSべきである。PCのプラスチックに通常の設計のプラスチック間の最も影響が大きい強さがほとんどある。
天候の抵抗および紫外線抵抗の直線性
プラスチックが屋外に使用される場合、プラスチック部品によい天気の抵抗および紫外線抵抗がある。ASAは一種のよい天気の抵抗および紫外線抵抗の樹脂である。その機械特性はABSに類似している。
別の樹脂は使用されなければならないとき樹脂に紫外安定装置および天候の抵抗力がある代理店を加えるために任意である。但し、どのプラスチック樹脂でもプロダクト条件を満たすことを保障する使用の前に完全にテストされる。
温度の注意
樹脂を選ぶとき温度を考慮することもまた重要である。エンジンが働いているとき、エンジン ハウジングの温度は約70 ℃である- 90 ℃は、エンジン ハウジングのそうすべての材料この温度に抗べきである。
