Plonasienis liejimas: projektavimas ir proceso reikalavimai

Plonasienis plastiko liejimas (žemiau 1 mm sienos storio) leidžia lengvesnes detales, greitesnius ciklo laikus ir medžiagų sutaupymus – bet reikalauja specializuoto projektavimo, medžiagos ir proceso kontrolės.

---

Kas yra plonasienis plastiko liejimas?

Apibrėžimas:

• Absoliutus: Sienos storis < 1,0 mm
• Santykinis: Srauto ilgio santykis su storiumi > 100:1

Pavyzdžiai:

• Pakuotė: 0,4–0,8 mm sienos storis, 80–150 mm srauto ilgis
• Elektronikos korpusas: 0,6–1,0 mm sienos storis, 60–120 mm srauto ilgis
• Medicinos technologijos: 0,5–0,9 mm sienos storis, 40–100 mm srauto ilgis

Kodėl plonasienis?

• Mažesnis svoris: 30–50 % lengvesnis nei standartinis sienos storis (2–3 mm)
• Greitesnis ciklo laikas: Plonesnė siena = greitesnis aušinimas = trumpesnis ciklo laikas (10–30 s vs 30–60 s)
• Medžiagų sutaupymas: 30–50 % mažiau medžiagos
• Kaina: Mažesnė medžiagų kaina, bet didesnė įrankių ir proceso kaina

---

Projektavimo taisyklės plonasieniam liejimui

1. Pastovus sienos storis yra kritiškas

Kodėl: Storio variacijos sukelia netolygų užpildymą ir susitraukimą → įdubimai, deformacija, vidiniai įtempiai.

Taisyklė: Laikyti sienos storį ±10 % ribose (pvz., 0,8 ± 0,08 mm).

Žr. sienos storio vadovą perėjimams.

2. Sumažinti srauto ilgį

Problema: Ilgesnis srauto ilgis = didesnis slėgio kritimas = sunkiau užpildyti formą.

Taisyklė: Laikyti srauto ilgio santykį su storiumi < 100:1 standartinėms medžiagoms, < 150:1 aukšto srauto medžiagoms.

Sprendimas:

• Keli purškimo taškai (karštas kanalas)
• Centriniai purškimo taškai simetriškam užpildymui
• Vengti ilgų, siaurų sekcijų

3. Briaunos ir tvirtinimo bosai

Taisyklė:

• Briaunos storis: 0,4–0,6 × sienos storis (pvz., 0,3–0,5 mm briauna prie 0,8 mm sienos)
• Briaunos aukštis: Maks. 3 × sienos storis (pvz., 2,4 mm prie 0,8 mm sienos)
• Tvirtinimo bosai: Sumažinti skaičių, naudoti šerdys sienos storiui sumažinti

Žr. briaunos ir tvirtinimo bosai detalėms.

4. Nuolydžio kampai

Taisyklė: Padidinti nuolydžio kampus, palyginti su standartu:

• Glotnus paviršius: 1–2° (vs 0,5–1° standartui)
• Tekstūruotas paviršius: 2–3° (vs 1–2° standartui)

Žr. nuolydžio kampo vadovą.

5. Kampų spinduliai

Taisyklė:

• Vidinis spindulys: Mažiausiai 0,5 × sienos storis (pvz., 0,4 mm prie 0,8 mm sienos)
• Išorinis spindulys: Mažiausiai 1,0 × sienos storis (pvz., 0,8 mm prie 0,8 mm sienos)

---

Medžiagų pasirinkimas plonasieniam liejimui

Aukšto srauto medžiagos (MFI > 20 g/10min)

Medžiaga	MFI (g/10min)	Sienos storis	Komentaras
PP (aukštas srautas)	20–60	0,4–0,8 mm	Pakuotė, vienkartiniai produktai
PE (LDPE, HDPE)	15–50	0,5–1,0 mm	Lanksčios detalės, dangčiai
PS (HIPS, GPPS)	10–30	0,6–1,0 mm	Skaidrios arba spalvotos detalės
ABS (aukštas srautas)	15–35	0,7–1,0 mm	Techninės detalės, elektronika
PC (aukštas srautas)	20–40	0,8–1,2 mm	Skaidrios techninės detalės

Vengti

• Stiklo pluoštu sustiprintos medžiagos: Pluoštai blokuoja srautą, sukelia suvirinimo linijas
• Aukšto klampumo medžiagos: Standartinis PC, POM, PA66 (be aukšto srauto modifikacijos)

Žr. medžiagų vadovą MFI reikšmėms.

---

Proceso reikalavimai

Liejimo mašina

Greitis: Mažiausiai 200–500 mm/s purškimo greitis, dažnai 1000+ mm/s labai plonoms sienoms (< 0,6 mm).

Slėgis: 1500–2500 bar purškimo slėgis (vs 800–1500 bar standartui).

Tipas:

• Elektrinės mašinos: Aukštas tikslumas, greitas atsakas, energiškai efektyvios – geriausios plonasieniam liejimui
• Hibridinės mašinos: Derina elektrinį tikslumą su hidrauline jėga
• Hidraulinės mašinos: Gali būti per lėtos ir netikslios < 0,8 mm

Purškimo sistema

Karštas kanalas (hot runner): Beveik privalomas plonasieniam liejimui.

• Taškas (valve gate) tiksliai kontrolei
• Keli purškimo taškai trumpam srauto ilgiui
• Nėra šalto kanalo (sumažina medžiagų atliekas, greitesnis ciklo laikas)

Proceso parametrai

Parametras	Standartinis	Plonasienis	Komentaras
Lydalo temperatūra	200–280 °C	220–300 °C	Aukštesnė mažesniam klampumui
Formos temperatūra	40–80 °C	60–100 °C	Aukštesnė geresniam srautui
Purškimo greitis	50–150 mm/s	200–1000+ mm/s	Daug aukštesnis
Purškimo slėgis	800–1500 bar	1500–2500 bar	Aukštesnis greitam užpildymui
Po-slėgis	400–800 bar	600–1200 bar	Trumpesnis laikas (plona siena sustingsta greitai)
Aušinimo laikas	15–40 s	5–15 s	Trumpesnis (plona siena atvėsta greitai)

---

Dažniausios problemos ir sprendimai

Nepilnas užpildymas (short shot)

Priežastis: Plastikas sustingsta prieš visiškai užpildant formą.

Sprendimas:

• Padidinti purškimo greitį ir slėgį
• Padidinti lydalo temperatūrą (medžiagos proceso lango ribose)
• Padidinti formos temperatūrą
• Perkelti purškimo tašką arčiau neužpildytos sekcijos
• Sumažinti srauto ilgį (keli purškimo taškai)

Vidiniai įtempiai ir trūkinėjimas

Priežastis: Aukštas purškimo slėgis ir greitas aušinimas sukelia įtempius.

Sprendimas:

• Sumažinti po-slėgį ir po-slėgio laiką
• Padidinti formos temperatūrą (lėtesnis aušinimas)
• Naudoti įtempių mažinimo atkaitinimą (antrinė operacija)
• Pasirinkti medžiagą su mažesniu susitraukimu

---

Susiję vadovai

• Sienos storis – bendrosios projektavimo taisyklės
• Briaunos ir tvirtinimo bosai – projektavimas plonasieniam liejimui
• Ciklo laikas ir suspaudimo jėga – proceso optimizavimas

---

Ar projektuojate plonasienę detalę? Siųskite savo CAD failą DFM analizei – mes įvertinsime įgyvendinamumą ir pasiūlysime optimizavimus.