Modella gli ingranaggi in Delrin® con precisione
Una delle considerazioni principali per lo stampaggio di un ingranaggio è l’accuratezza dimensionale e la rotondità.
Nella maggior parte delle applicazioni di ingranaggi, vengono utilizzati tipi di Delrin® non rinforzati, che offrono un grande vantaggio rispetto ai materiali rinforzati con vetro, in quanto presentano un ritiro più uniforme rispetto alla direzione del flusso. I materiali rinforzati con vetro, invece, presentano un elevato ritiro perpendicolare alla fibra di vetro e un basso ritiro nella direzione del flusso. Questo ritiro non uniforme può causare la distorsione del pezzo (deformazione) e la perdita di rotondità.Detto questo, ci sono ancora fattori importanti da considerare per ottimizzare la stabilità dimensionale quando si stampano ingranaggi in Delrin®:
- Posizione del cancello e modello di riempimento
- Caratteristiche di progettazione che influenzano il ritiro
- Impacchettamento di parti mediante l’immissione di altro materiale per compensare il ritiro da fuso a solido
Posizione del cancello
Il modo in cui la plastica riempie la cavità dell’utensile deve essere studiato per garantire un riempimento il più possibile uniforme.
In un caso ideale, la plastica riempie contemporaneamente le estremità dell’ingranaggio, quindi con un ingranaggio circolare l’opzione migliore sarebbe un cancello centrale, ma c’è altro da prendere in considerazione.
Caratteristiche di progettazione che influenzano il ritiro
Lo studio del modello di riempimento del pezzo darà anche un’indicazione se qualche caratteristica del progetto avrà un impatto sulla contrazione del pezzo.
In questi esempi, il pezzo è stato tagliato per risparmiare peso.Sebbene sia auspicabile che gli ingranaggi più leggeri migliorino l’efficienza del sistema, in questo caso la modifica del progetto ha comportato diversi livelli di contrazione intorno ai fori, che hanno contribuito a creare una stonatura dei denti.
Un effetto simile potrebbe essere osservato da altre caratteristiche di progettazione che influenzano il flusso, come ad esempio una nervatura sottile che crea un’esitazione nel flusso o una sezione spessa che presenta un restringimento complessivo più elevato, anche se ben confezionata, il che porta al punto successivo.
Imballaggio delle partiL’impacchettamento è la fase di lavorazione in cui viene iniettato più materiale nella cavità per compensare la contrazione del Delrin® da fuso a solido.
Per le prestazioni e la stabilità dimensionale di un componente in Delrin® è fondamentale che sia completamente imballato durante il processo di stampaggio a iniezione. In caso contrario, si verificherà un elevato ritiro e il rischio di vuoti che potrebbero ridurre la resistenza dell’ingranaggio.Per garantire che l’ingranaggio possa essere completamente imballato, è necessario iniettare nella sezione più spessa con un sistema di cancelli e guide che non si congeli prematuramente.
Questo è illustrato di seguito:
A destra, il cancello si assottiglia troppo e viene alimentato nella sezione più sottile.Il materiale plastico in quest’area si solidificherà per primo, mentre il materiale al centro della sezione spessa sarà ancora fuso.
Se non viene immesso altro materiale nel pezzo, si verificherà un elevato livello di contrazione con conseguente affossamento della superficie o vuoti al centro. Il design a sinistra consente di introdurre più materiale nella sezione spessa e più a lungo, in modo da imballare completamente il pezzo ed evitare un restringimento incontrollato.
Il diametro della porta “d” deve essere almeno la metà dello spessore del pezzo, “T”.
La lunghezza della porta deve essere inferiore a 0,8 mm.
Il diametro “D” della guida di scorrimento accanto alla porta deve essere almeno pari allo spessore del pezzo “T “+1mm.
“D1” deve essere maggiore di “D”. Maggiori informazioni sono disponibili nella guida allo stampaggio di Delrin.
Di seguito sono riportate alcune idee per mantenere uno spessore uniforme delle pareti, che garantirà lo stampaggio di un ingranaggio con un tempo di ciclo ottimale.
Utilizzando un software di simulazione del riempimento, come Moldflow®, è possibile studiare il ciclo di stampaggio, l’imballaggio e il ritiro del pezzo prima di realizzare uno stampo a iniezione. Questo è incoraggiato per garantire che vengano prese le decisioni corrette per ottimizzare il pezzo.
Molti gradi di Delrin® sono completamente caratterizzati per essere utilizzati in questi software di simulazione.