Plānsienu liešana: dizains un procesa prasības

Plānsienu plastmasas liešana (zem 1 mm sienas biezuma) ļauj vieglākas detaļas, ātrākus cikla laikus un materiāla ietaupījumus – bet prasa specializētu dizainu, materiālu un procesa kontroli.

---

Kas ir plānsienu plastmasas liešana?

Definīcija:

• Absolūtā: Sienas biezums < 1,0 mm
• Relatīvā: Plūsmas garuma attiecība pret biezumu > 100:1

Piemēri:

• Iepakojums: 0,4–0,8 mm sienas biezums, 80–150 mm plūsmas garums
• Elektronikas korpuss: 0,6–1,0 mm sienas biezums, 60–120 mm plūsmas garums
• Medicīnas tehnoloģijas: 0,5–0,9 mm sienas biezums, 40–100 mm plūsmas garums

Kāpēc plānsienu?

• Mazāks svars: 30–50 % vieglāks nekā standarta sienas biezums (2–3 mm)
• Ātrāks cikla laiks: Plānāka siena = ātrāka dzesēšana = īsāks cikla laiks (10–30 s pret 30–60 s)
• Materiāla ietaupījums: 30–50 % mazāk materiāla
• Izmaksas: Zemākas materiāla izmaksas, bet augstākas instrumenta un procesa izmaksas

---

Dizaina noteikumi plānsienu liešanai

1. Konstanta sienas biezums ir kritisks

Kāpēc: Biezuma variācijas rada nevienmērīgu piepildīšanu un saraušanos → ievilkumi, deformācija, iekšējie spriegumi.

Noteikums: Turēt sienas biezumu ±10 % robežās (piem., 0,8 ± 0,08 mm).

Skatiet sienas biezuma ceļvedi pārejām.

2. Minimizēt plūsmas garumu

Problēma: Garāks plūsmas garums = lielāks spiediena kritums = grūtāk piepildīt veidni.

Noteikums: Turēt plūsmas garuma attiecību pret biezumu < 100:1 standarta materiāliem, < 150:1 augstas plūsmas materiāliem.

Risinājums:

• Vairāki iesmidzināšanas punkti (karstais kanāls)
• Centrālie iesmidzināšanas punkti simetriskai piepildīšanai
• Izvairīties no garām, šaurām sekcijām

3. Ribas un stiprinājuma uzlikas

Noteikums:

• Ribas biezums: 0,4–0,6 × sienas biezums (piem., 0,3–0,5 mm riba pie 0,8 mm sienas)
• Ribas augstums: Maks. 3 × sienas biezums (piem., 2,4 mm pie 0,8 mm sienas)
• Stiprinājuma uzlikas: Minimizēt skaitu, izmantot kodolus sienas biezuma samazināšanai

Skatiet ribas un stiprinājuma uzlikas detaļām.

4. Slīpuma leņķi

Noteikums: Palielināt slīpuma leņķus salīdzinājumā ar standartu:

• Gludā virsma: 1–2° (pret 0,5–1° standartam)
• Teksturētā virsma: 2–3° (pret 1–2° standartam)

Skatiet slīpuma leņķa ceļvedi.

5. Stūru rādiusi

Noteikums:

• Iekšējais rādiuss: Vismaz 0,5 × sienas biezums (piem., 0,4 mm pie 0,8 mm sienas)
• Ārējais rādiuss: Vismaz 1,0 × sienas biezums (piem., 0,8 mm pie 0,8 mm sienas)

---

Materiālu izvēle plānsienu liešanai

Augstas plūsmas materiāli (MFI > 20 g/10min)

Materiāls	MFI (g/10min)	Sienas biezums	Komentārs
PP (augsta plūsma)	20–60	0,4–0,8 mm	Iepakojums, vienreizlietojamie produkti
PE (LDPE, HDPE)	15–50	0,5–1,0 mm	Elastīgas detaļas, vāki
PS (HIPS, GPPS)	10–30	0,6–1,0 mm	Caurspīdīgas vai krāsainas detaļas
ABS (augsta plūsma)	15–35	0,7–1,0 mm	Tehniskās detaļas, elektronika
PC (augsta plūsma)	20–40	0,8–1,2 mm	Caurspīdīgas tehniskās detaļas

Izvairīties

• Stikla šķiedras pastiprināti materiāli: Šķiedras bloķē plūsmu, rada metināšanas līnijas
• Augstas viskozitātes materiāli: Standarta PC, POM, PA66 (bez augstas plūsmas modifikācijas)

Skatiet materiālu ceļvedi MFI vērtībām.

---

Procesa prasības

Liešanas mašīna

Ātrums: Vismaz 200–500 mm/s iesmidzināšanas ātrums, bieži 1000+ mm/s ļoti plānām sienām (< 0,6 mm).

Spiediens: 1500–2500 bar iesmidzināšanas spiediens (pret 800–1500 bar standartam).

Veids:

• Elektriskās mašīnas: Augsta precizitāte, ātra reakcija, energoefektīvas – labākās plānsienu liešanai
• Hibrīda mašīnas: Apvieno elektrisko precizitāti ar hidraulisko spēku
• Hidrauliskās mašīnas: Var būt pārāk lēnas un neprecīzas < 0,8 mm

Iesmidzināšanas sistēma

Karstais kanāls (hot runner): Gandrīz obligāts plānsienu liešanai.

• Punkta iesmidzināšana (valve gate) precīzai kontrolei
• Vairāki iesmidzināšanas punkti īsam plūsmas garumam
• Nav aukstā kanāla (samazina materiāla atkritumus, ātrāks cikla laiks)

Procesa parametri

Parametrs	Standarta	Plānsienu	Komentārs
Kausējuma temperatūra	200–280 °C	220–300 °C	Augstāka zemākai viskozitātei
Veidnes temperatūra	40–80 °C	60–100 °C	Augstāka labākai plūsmai
Iesmidzināšanas ātrums	50–150 mm/s	200–1000+ mm/s	Daudz augstāks
Iesmidzināšanas spiediens	800–1500 bar	1500–2500 bar	Augstāks ātrai piepildīšanai
Pēcspiediens	400–800 bar	600–1200 bar	Īsāks laiks (plāna siena sacietē ātri)
Dzesēšanas laiks	15–40 s	5–15 s	Īsāks (plāna siena atdziest ātri)

---

Biežākās problēmas un risinājumi

Nepilnīga piepildīšana (short shot)

Cēlonis: Plastmasa sacietē pirms veidne ir pilna.

Risinājums:

• Palielināt iesmidzināšanas ātrumu un spiedienu
• Palielināt kausējuma temperatūru (materiāla procesa loga robežās)
• Palielināt veidnes temperatūru
• Pārvietot iesmidzināšanas punktu tuvāk nepiepildītajai sekcijai
• Samazināt plūsmas garumu (vairāki iesmidzināšanas punkti)

Iekšējie spriegumi un plaisāšana

Cēlonis: Augsts iesmidzināšanas spiediens un ātra dzesēšana rada spriegumus.

Risinājums:

• Samazināt pēcspiedienu un pēcspiediena laiku
• Palielināt veidnes temperatūru (lēnāka dzesēšana)
• Izmantot sprieguma mazināšanas atbrīvošanu (sekundārā operācija)
• Izvēlēties materiālu ar zemāku saraušanos

---

Saistītie ceļveži

• Sienas biezums
• Plūsmas simulācija izskaidrota
• Vispārīgi dizaina noteikumi (DFM)
• Ribas un stiprinājuma uzlikas – dizains plānsienu liešanai
• Cikla laiks un saspiešanas spēks – procesa optimizācija

---

Vai projektējat plānsienu detaļu? Nosūtiet savu CAD failu DFM analīzei – mēs novērtēsim īstenojamību un ieteiksim optimizācijas.