Nima uchun PC va PMMA kabi shaffof inyeksion kalıplama qismlari muammolarga shunchalik moyil? Shaffof qismlar uchun asosiy konstruktiv dizayn masalalari qanday? Nima uchun ikkalasi ham shaffof material bo'lsa ham, kompyuter PMMAga qaraganda-zararliroq ta'sirga chidamli?
- Kompyuter va PMMA kabi shaffof inyeksion kalıplama qismlari uchun asosiy konstruktiv dizayn masalalari qanday?
- Nima uchun ikkalasi ham shaffof bo'lsa ham, kompyuterdan tayyorlangan qismlar PMMA dan tayyorlangan qismlarga qaraganda-zararliroq zarbalarga chidamli?
Shaffof plastik qismlar uchun ishlatiladigan plastmassalarning bir nechta turlari mavjud, ammo akril (PMMA) va polikarbonat (PC) haqiqatan ham eng ko'p tanlangan va keng qo'llaniladigan shaffof materiallardir. Shaffof inyeksion kalıplama qismlarining konstruktiv dizayni juda ehtiyotkorlikni talab qiladi, chunki ozgina e'tibordan chetda qolsa, mahsulotni kristall tiniqlikdan nuqsonga- aylantirib, dizaynda oldini olish kerak bo'lgan ko'plab "potentsial tuzoqlarni" keltirib chiqarishi mumkin. Agar siz shaffof qismingiz uchun inyeksion kalıplama jarayonini qayta-qayta sozlagan bo'lsangiz va hali ham natijalardan qoniqmasangiz, muammo qismning strukturaviy dizaynida bo'lishi mumkin.
Devor qalinligi dizayni shaffof inyeksion kalıplanmış qismlar uchun asosiy e'tibor hisoblanadi, chunki shaffof qismlar uchun eng muhim masala devor qalinligidagi keskin o'zgarishlardir. Bu yorug'likning notekis sinishiga olib kelishi mumkin, bu yorug'lik va soyaning aniq chiziqlariga olib keladi. Ideal dizayn bir xil devor qalinligini saqlab turishi kerak, gradient o'zgarishi 10 mm uchun 0,5 mm dan oshmasligi kerak. Akril (PMMA) mahsulotlari uchun tavsiya etilgan devor qalinligi oralig'i 3-8 mm; kompyuter qismlari uchun u biroz yupqaroq bo'lishi mumkin, odatda 2-6 mm. Eng kam radiusi devor qalinligidan kamida 0,5 baravar kam bo'lgan burchaklarda etarlicha fileto radiuslarini loyihalash ayniqsa muhimdir. Aks holda, inyeksion kalıplama paytida stress oqartirishi mumkin.
Keyingi - qoralama burchak.Shaffof qismlar uchun qoralama burchagini nazorat qilish ayniqsa muhimdir. Shaffof qismlarga tortilish burchaklari uchun oddiy plastik qismlarga nisbatan qattiqroq talablar qo‘yiladi, odatda 1,5-3 daraja talab qilinadi. Ruxsat etilgan (bo'shliq) tomondagi qoralama burchagi harakatlanuvchi (yadro) tomondan 0,5 daraja kattaroq bo'lishi kerak. Ushbu tafsilot ejeksiyon paytida chizishlarning oldini olishga yordam beradi. Chuqur bo'shliqli shaffof qismlar uchun qoralama burchagi hatto 5 darajaga yoki undan ko'proqqa ko'tarilishi kerak bo'lishi mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, salbiy qoralama burchaklarni o'z ichiga olgan har qanday dizayn qat'iyan man etiladi, chunki u ejeksiyon paytida qismga bevosita zarar etkazadi.
Keyin darvoza va yuguruvchi bor.Shaffof qismlar uchun eshik dizayni to'g'ridan-to'g'ri optik natijaga ta'sir qiladi. Shaffof qismlar uchun to'g'ridan-to'g'ri eshiklardan qochish kerak, chunki ular sirtda aniq payvand chiziqlarini qoldiradi. Suv osti (tunnel) darvozalari yoki ventilyator eshiklari yaxshiroq tanlovdir, lekin darvoza o'lchamlarini aniq hisoblash kerak-juda kichik qisqa tortishishlarga olib keladi, juda katta esa oqim belgilarini yaratadi. Tajriba shuni ko'rsatadiki, darvoza qalinligi qismning devor qalinligining 50-70% da nazorat qilinishi kerak, kengligi esa devor qalinligidan 2-3 baravar ko'p bo'lishi tavsiya etiladi. Bir nechta eshikdan foydalanadigan katta shaffof qismlar uchun muvozanatli yugurish tizimi eritma oqimining old qismining bir xilda rivojlanishini ta'minlash uchun juda muhimdir.
Bundan tashqari, shaffof qismlarda konstruktiv ulanishlar bilan ishlash qo'shimcha ehtiyotkorlikni talab qiladi.Shaffof qismlar uchun iloji boricha to'g'ridan-to'g'ri vintlarni mahkamlashdan qochish kerak, chunki bu sezilarli stress kontsentratsiyasini yaratadi. Kimyoviy bog'lash yoki mexanik biriktirish-usullari tavsiya etiladi. Agar vintlarni ishlatish kerak bo'lsa, vintlar bosqichlari atrofida etarlicha kuchlanish-o'tkazuvchi oluklar yaratilishi kerak. Yopishtiruvchi vositani tanlash ham muhim ahamiyatga ega. UV{6}}davolovchi elimlar qulay bo'lsa-da, ular vaqt o'tishi bilan sarg'ayadi. Optik jihatdan shaffof epoksi qatronlar tavsiya etiladi; Ular uzoqroq qotib qolish vaqtlariga ega bo'lsa-da, ular doimiy tiniqlik va bog'lanish mustahkamligini ta'minlaydi.
Agar sizning shaffof qismingiz sirtni ishlov berishni talab qilsa, Ko‘pchilik shaffof qismlarga yuqori darajadagi sayqallash zarur- deb o‘ylashadi, lekin aslida haddan tashqari sayqallash yuzadagi tirnalgan joylarni yanada ko‘proq ko‘rishi mumkin. Professional yondashuv SPI A2 gradusiga erishish uchun olmosni parlatish jarayonidan foydalanishdir. Yana bir noto'g'ri tushuncha - bu yorug'likning tarqalishiga olib kelishi mumkin bo'lgan tirnalgan{4}}oddiy qoplamalardan foydalanish. To'g'ri usul - yorug'lik o'tkazuvchanligiga ta'sir qilmasdan sirtni himoya qiladigan sinishi indeksiga mos keladigan nano{6}}qoplamani tanlashdir.
Bundan tashqari, shaffof qismlar uchun qolip dizayniga qo'yiladigan talablar deyarli qattiq. Shaffof qismlar uchun qolip yadrosi va boʻshliq qattiqligi HRC 52 yoki undan yuqori boʻlgan oyna{0}}polish poʻlatidan (masalan, S136H) yasalgan boʻlishi kerak. Sovutish tizimining dizayni yanada puxta bo'lishi kerak; qolib harorati dalgalanmalarının ± 1 daraja ichida nazorat qilinishini ta'minlash uchun konformal sovutish kanallari tavsiya etiladi. Shamollatish tizimini ham e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi; To'ldirish uchun oxirgi joylarda 0,02-0,03 mm gacha bo'lgan ventilyatsiya yivlari o'rnatilishi kerak, bu kumush chiziqlarni oldini olish uchun juda muhimdir. uchun mulohazalarni ta'kidlash joizshaffof qismlardan foydalanish muhiti ko'pincha e'tibordan chetda qoladi.Akril (PMMA) uzoq muddatli UV ta'sirida sariq rangga ega. Kompyuter ultrabinafsha nurlariga nisbatan yaxshi qarshilikka ega, lekin yuqori haroratli muhitlarda stress yorilishi-ga moyil. Dizayn shaffof qismlarni qattiq muhitga bevosita ta'sir qilishdan qochish kerak; Zarur bo'lganda UV stabilizatorlari qo'shilishi kerak. Haroratning o'zgarishi sababli termal kengayish ham e'tiborsiz qoldirilmaydi. Shaffof qismlarni o'rnatish uchun, odatda, 100 mm uzunlik uchun 0,5 mm bo'lgan etarli kengayish bo'shliqlarini ta'minlash kerak.
Va nihoyat, shaffof qismlarni ommaviy ishlab chiqarishdan oldin tekshirish sinovi muhimligini ta'kidlang.Muntazam o'lchamli tekshiruvdan tashqari, shaffof qismlar optik buzilish sinovini, kuchlanishning ikki sinishi sinovini va ob-havoga chidamliligini tekshirishni talab qiladi. Ichki stress taqsimotini tekshirish uchun polariskopdan foydalanish tavsiya etiladi; stress kontsentratsiyasi joylari rangli chekkalarni ko'rsatadi. Tezlashtirilgan qarish testlari kamida 3 yillik foydalanishni taqlid qilishi kerak, bu potentsial muammolarni aniqlashning samarali usuli hisoblanadi.
Ko'p narsalarni yoritib bo'lgach, keling, umumlashtiramiz : Shaffof inyeksion kalıplanmış qismlarning konstruktiv dizayni devor qalinligining keskin o'zgarishiga yo'l qo'ymaslik, salbiy qoralama burchaklarni qat'iyan taqiqlash, metall qo'shimchalarni ehtiyotkorlik bilan ishlatish, o'tkir burchaklardan uzoqroq turish va payvand liniyalarining joylashishini nazorat qilish kerak. Ushbu asosiy fikrlarni dizayn xususiyatlariga kiritish chiroyli va ishonchli shaffof plastik qismlarni yaratish usulidir. Shaffof qismning yaxshi dizayni quyidagi standartlarga erishishi kerak: yorug'lik o'tkazuvchanligini yo'qotish 5% dan kam, sirt tumanligi 1% dan past va normal foydalanish sharoitida 5 yil davomida sarg'ishga qarshilik.
Keling, nima uchun ikkalasi ham shaffof material bo'lsa-da, kompyuter PMMAga qaraganda-zararga chidamliroq ekanligini muhokama qilaylik.
Haqiqatan ham, shaffof plastmassalar orasida PMMA (akril) va PC (polikarbonat) tez-tez taqqoslanadi: ikkalasi ham shaffof, ikkalasi ham inyeksion kalıplama bo'lishi mumkin va ikkalasi ham optik qismlar uchun ishlatilishi mumkin. Ammo "ta'sirga qarshilik" haqida gap ketganda, farq deyarli katta. Keling, birinchi navbatda ma'lumotlar to'plamini ko'rib chiqaylik:
PMMA ta'sir kuchi: Taxminan 2-10 kJ/m²
- Kompyuterning ta'sir kuchi: 60-80 kJ/m² (yoki undan ham yuqori) bo'lishi mumkin
Bu qanday ma'nono bildiradi?
Xuddi shu og'ir ta'sir ostida, PMMA zarba paytida parchalanishi mumkin, kompyuter esa burishi, deformatsiyasi va zarba energiyasini "singdirishi" mumkin va buzilmaydi.
Nima uchun ikkalasi ham shaffof plastik bo'lsa ham, kattalikdagi farq bormi?
Bugun biz ta'sir → molekulyar struktura → zanjir segmenti harakati → jismoniy mexanizmning mohiyatidan boshlab, oddiy ko'rinadigan, ammo chuqur savolni ajratamiz.
Ko'p odamlar zarba qarshiligi "qattiqlik" bilan bog'liq deb o'ylashadi. Bu aslida umuman bunday emas.
Shaffof materiallarning ta'sir ko'rsatish qobiliyati asosan uchta qobiliyatdan kelib chiqadi:
- Deformatsiyaga duchor bo'lish qobiliyati (plastik deformatsiya):Materiallar ta'sirida plastik deformatsiyaga (cho'zilish, egilish kabi) duchor bo'lishi mumkinmi, energiyani bir nuqtada to'plashdan ko'ra, hudud bo'ylab tarqatadimi?
- Energiyani yutish qobiliyati (energiya tarqalishi):Materialning mikro tuzilishi (molekulyar zanjirlar, zanjir segmentlari) kuch ta'sirida sirpanish, kesish va yo'naltirish kabi mexanizmlar orqali kinetik ta'sir energiyasini boshqa energiya shakllariga (issiqlik kabi) aylantirish orqali tarqatishi mumkinmi?
- Shaffoflikni yo'qotmasdan keng plastik deformatsiyaga ruxsat berish qobiliyati:Bu shaffof muhandislik plastmassalari uchun eng katta muammodir. Ko'pgina materiallar energiyani o'zlashtira oladi, biroq cho'zilgandan so'ng ular jinnilikni rivojlantiradi (stressli oqlanish), yorug'likning tarqalishiga va tiniqlikni yo'qotishiga olib keladi. Yuqori{2}}darajadagi shaffof, zarbaga chidamli-materiallar "shaffof mahsuldorlikka" erishishi kerak.
Kompyuter uchta jihatdan ustundir, PMMA esa birinchi ikkitasida o'ziga xos kamchiliklarga ega.
PMMA ga qarashdan boshlaylik.
Shaffof materiallar orasida PMMA ning "yuqori qattiqligi" bir vaqtlar afzallik edi: optika uchun mos, qo'llab-quvvatlash uchun mos, deformatsiyaga moyil emas. Ammo bu uning "zarbaga chidamliligi pastligi" uchun ham zamin yaratdi.
- PMMA zanjirlari juda qattiq va uning yon guruhlari juda katta:
PMMA strukturasida “massiv” yon guruh mavjud: -COO–CH₃ (metil efir guruhi)
Bu katta yon guruhda sezilarli sterik to'siq bor, bu quyidagilarga olib keladi:
- Zanjir segmentlarini burish qiyinligi
- Molekulalarning sirpanish qiyinligi
- Jiddiy cheklangan mahalliy harakat
- Bu zanjir segmentlari orasidagi takozlarni haydashga o'xshaydi, molekulyar zanjirlarning aylanishi va sirpanishiga jiddiy to'sqinlik qiladi.
- PMMA juda yuqori shisha o'tish haroratiga ega (Tg):
PMMA ning Tg ≈ 105 daraja.
Bu haroratdan ancha past bo'lgan xona haroratida uning molekulyar zanjiri segmentlari o'ta zaif harakatchanlik bilan "muzlatilgan" shishasimon holatda bo'ladi.
- PMMA "yorilish tarqalishiga qarshilik ko'rsatadigan" tuzilishga ega emas:
PMMA molekulyar zanjirlari muntazamdir. Stress ostida mikro yoriqlar paydo bo'lgandan so'ng, yoriq uchi energiyani tezda jamlaydi va molekulyar zanjirlar bo'ylab deyarli hech qanday to'siqsiz tarqaladi. Uning sinishi xarakterlidirmo'rt sinish-kichik zo‘riqish, tez sinish va tirqishlarga o‘ta sezgirlik.
PMMA nozik, qattiq shisha bo'lagiga o'xshaydi, etarlicha qattiqlikka ega, ammo zarba paytida uning "qulflangan" zanjir segmentlari harakat orqali energiyani tarqatib yubora olmaydi. U faqat parchalanmaguncha "qat'iy qarshilik ko'rsatishi" mumkin.
Endi shaxsiy kompyuterni ko'rib chiqaylik. Kompyuterning molekulyar tuzilishi "ham qattiq, ham moslashuvchan" bo'lish nimani anglatishini juda yaxshi ko'rsatadi.
Uning tuzilishi quyidagilardan iboratBisfenol A + karbonat guruhlari, va bu tuzilma ikkita asosiy xususiyatga ega:
- Benzol halqasi + karbonat → yuqori zanjirning qattiqligi, lekin qulflanmagan:
Kompyuter zanjirlarida ko'plab benzol halqalari mavjud, ammo bu halqalar "qattiq yopishgan" emas. Buning o'rniga:
Benzol halqalari mustahkamlik va qat'iylikni ta'minlaydi, karbonat guruhlari esa egiluvchan "bo'g'inlar" sifatida ishlaydi, bu esa molekulyar zanjirlarning stress ostida sezilarli aylanish va egilishiga imkon beradi. Bu yuqori qat'iylikni (shaffoflikni/kuchni saqlash) ta'minlaydi, shuningdek, moslashuvchan zanjir segmentlariga ega (qattiqlikni ta'minlaydi).
- Kompyuterning asosiy qobiliyati: energiyani yutish uchun hosil bo'ladigan deformatsiya:
Bu shaxsiy kompyuterning yuqori chidamliligining asosiy mexanizmi. Kuch ostida, kompyuter PMMA kabi to'g'ridan-to'g'ri sinmaydi. Buning o'rniga, u birinchi bo'lib o'tadihosil beruvchi.
Molekulyar zanjirlar sirpanadi va yo'naladi, ko'p sonli hosil qiladikesish bantlari. Har bir kesish chizig'ining shakllanishi samarali ichki energiya yutuvchi sifatida harakat qiladigan sezilarli miqdorda energiya sarflaydi.
PMMA - qattiq shisha bo'lagi; Kompyuter shaffof cho'zilishi mumkin bo'lgan po'lat plastinka bo'lagidir.
- Kompyuterda yoriqlar tarqalishi kesish bantlari bilan "tusib qo'yilgan":
Bu hal qiluvchi farq. Ko'rinishi quyidagicha:
- PMMA: Yoriq paydo bo'lgandan so'ng, u to'g'ri chiziqda tarqalib, materialga tez kirib boradi.
- Kompyuter: Yoriq kompyuterda tarqalmoqchi bo'lganida, u oldinda silliq yo'lga emas, balki kesishgan kesishma chiziqlari va plastik deformatsiya zonalari tarmog'iga duch keladi. Bu zonalar yorilish uchini to'mtoq qilib, uning tarqalish yo'lini buzadi va energiyasini o'zlashtiradi, natijada yoriq "o'zini-o'zi tugatadi" va to'xtaydi.
Va nihoyat, keling, ushbu ikkita shaffof material, PC va PMMA o'rtasidagi qattiqlikdagi farqni umumlashtiramiz:
- PMMA yirik{0}}qattiqlikdagi zanjirlardan iborat boʻlib, ular faqat moʻrt sinishga olib keladi.
- Kompyuter "moslashuvchan bo'g'inlari" bo'lgan qattiq-skelet zanjirlaridan iborat bo'lib, plastik deformatsiya hosil qilish orqali energiyani samarali o'zlashtira oladi.
Ushbu strukturaviy farq natijasidazarba kuchida o'rtacha 8-10 marta yoki undan ko'p bo'shliqularning makroskopik xususiyatlarida. Binobarin, ularning qo'llash variantlari ham juda farq qiladi:
- Kompyuter ustunlik qiladi yuqori chidamlilik, zarbaga chidamlilik va chidamlilikni talab qiladigan joylarda: masalan, qoʻzgʻolon qalqonlari, xavfsizlik koʻzoynaklari, avtomobil faralari linzalari, dron gimbal qopqoqlari va elektron qurilmalar uchun tushishga chidamli-gʻiloflar.
- PMMA ustunlik qiladiYuqori sirt qattiqligi, tirnalishga chidamliligi, yaxshi ob-havoga chidamliligi va mukammal optik xususiyatlari muhim bo'lgan joylarda: masalan, avtomobil orqa yorug'lik linzalari, optik linzalar, yorug'lik yo'riqnomasi plitalari, reklama yorug'lik qutilari va akvariumlar.
