隱含的成本要素
注射成型制品不可能具有機械加工制品一樣的。雖然大多數人都意識到這一點,但還是常常被指定到無法達到的,或使具成本效益的生產變得不可能。
和它們的成本含意
A注射成型一般分為3種質量等級,即一般用途的注射成型、技術注射成型和高精度注射成型。DIN16901標準指出,它們是根據在容許范圍內(范圍1和2 )注射成型制品的和尺寸來劃分的。
一般用途的注射成型要求低水平的質量控制,其特點是低的退貨率和快的生產周期。
技術注射成型會比較昂貴,因為它對模具和生產過程有更高的要求,要求頻繁的質量檢查,因而增加了退貨率。
第三種,即高精度的注射成型,要求精確的模具、最佳的生產條件和100%連續的生產監控。這將影響生產周期,增加單位生產成本和質量控制成本。
設計者在決定注射模具制品的成本方面起了關鍵作用,他們必須確定商業上可行的,選定的雖然不必盡可能的嚴格,但必須足夠嚴格。
商業上可接受的產品一般是,產品與標準尺寸的偏差不高于0.25-0.3%,但這還需要與應用時的具體要求相結合來判斷(圖1)。
圖1
熱塑性塑料一般具有高的延展性和彈性,不需要象具有高剛性、低延展性和低彈性的金屬一樣指定嚴格的范圍。
影響的因素
為了不對塑料部件制定過分嚴格的范圍,必須要注意一些影響注射成型制品尺寸準確性的因素(圖2)。
圖2
模具制造的必須相對嚴格地遵守。設計者應切記,脫模斜度的重要性在于它能使脫模容易及防翹曲(見圖3)。
圖3
一個與相關的問題是,當成型品是由不同材料或不同壁厚制成。模后收縮值與方向和厚度相關。玻璃增強材料的這一性質更明顯。玻璃纖維的取向性可在水平方向和垂直方向產生具有顯著性差異的收縮,從而導致尺寸不準確。
塑料制品的幾何形狀對收縮也有影響,進而影響到(圖4)。
圖4
如果復雜的成型加工對的要求非常嚴格,必須要獲得模具原型有關收縮值和翹曲行為的準確數據。
生產和使用
因為熱塑性塑料受使用條件的影響,因而決定它只需要生產還是同時需要使用非常重要。例如,熱塑性塑料的熱膨脹性可能比金屬的高10倍(圖5),一些塑料(如尼龍)的吸水性對制品使用的可靠性產生非常重要的影響。
圖5
使用半結晶性塑料時,必須考慮模后收縮。這種現象主要受注射成型的加工條件影響,可導致制品在脫模后發生尺寸變化。
脫模后不必馬上進行質量控制。DIN16901標準指出,需要在標準氣候條件(23℃,50%相對濕度)下儲存16h后或在適當的預處理后才可進行質量控制。
建議
DIN16901中指定的可作為塑料制品成本有效生產的下限,現代化的注射成型機器的技術使我們可以獲得比該標準中指定的數值更精確的。
對高精度的注射成型,因為DIN16901已不再適用,各個工業部門已經制定出了各自的表,。
在任何時候,如果需要確定精確的,一定要與注塑廠或材料供應商協商,以確定所需是否在技術上可行、商業上適用(圖6)。
圖6