ผู้ออกแบบชิ้นส่วนพลาสติก ควรต้องมีความเข้าใจ ถึงข้อจำกัดในกระบวนการผลิต แม่พิมพ์พลาสติก ด้วย เพื่อให้ชิ้นงานพลาสติกที่ออกแบบมาสามารถใช้งานได้จริง ในบทความนี้ ทาง admin จะนำเสนอในส่วนของการออกแบบจุดยึด เพื่อใช้ในการจึบยึดชิ้นงานพลาสติกเข้าด้วยกัน และเป็นตัวช่วยเสริมความแข็งแรง
จุดสะสมของน้ำพลาสติก (Melt Accumulation) เป็นสาเหตุของการเกิดรอยยุบ (Sink mark) เนื่องจากอัตราการหดตัวที่มากกว่า เกิดความเค้นภายใน และบางครั้งจะเกิดการบิดงอ ดังนั้นจึงควรระวังเป็นพิเศษ ในการออกแบบชิ้นงาน ฉีดพลาสติก โดยเฉพาะส่วนต่างๆเหล่านี้ เช่น หูหรือห่วง (lug) ลูกเบี้ยว (cam) รู (boss) จะใช้หลักการเดียวกัน ดังตัวอย่างการออกแบบดังภาพที่ 1
a.ส่วนมุมของชิ้นงาน (แบบที่ไม่ถูกต้อง)
b. ส่วนมุมของชิ้นงาน (แบบที่ถูกต้อง)
c.ผนังข้าง (แบบที่ไม่ถูกต้อง)
d.ผนังข้าง (แบบที่ถูกต้อง)
e.ผิวชิ้นงาน (แบบที่ไม่ถูกต้อง)
f.ผิวชิ้นงาน (แบบที่ถูกต้อง)
ชิ้นงานฉีดพลาสติก มักจะมีโครงเพื่อเพิ่มความแข็งแรง บางครั้งก็มีโครงเพื่อผลประโยชน์สำหรับการใช้งาน ในการออกแบบโครง บางครั้งจะมีข้อกำหนดที่ขัดแย้งกัน ระหว่างการผลิตกับการใช้งาน ทำให้ต้องหาจุดที่จะนำมาทำงานร่วมกันได้อย่างเหมาะสม
-หน้าตัดของโครง ต้องทำให้ชิ้นงานทนต่อความเค้นจากการรับแรง โครงต้องไม่โค้งงอเมื่อถูกแรงดัน โมเมนต์ของความต้านทาน เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความหนาของโครงยกกำลังสาม ดังนั้น หน้าตัดของโครงจึงควรหนาที่สุดเท่าที่จะทำได้
-ถ้าโครงและผนังที่โครงนั้นช่วยเสริมความแข็งแรงอยู่ มีหน้าตัดที่หนาไม่เท่ากัน ก็จะเกิดการบิดงอได้ ดังนั้นจึงควรให้ส่วนทั้งสองมีความหนาเท่ากันจะเป็นการดีที่สุด
-ถ้าผนังและโครงมีความหนาเท่ากัน จะเกิดโพรง (void) ที่ด้านตรงข้ามกับโครง การป้องกันทำได้โดยการให้โครงบางกว่าผนัง
การออกแบบโครง จะดูตามความสำคัญของข้อกำหนดใด ก็แล้วแต่กรณี แต่ความหนาของโครงจะไม่เกิน 1.3 เท่าของความหนาผนัง ผนังที่หนาจะเป็นสาเหตุการเกิดความเค้นภายใน และการบิดงอ ทั้งยังทำให้ชิ้นงานมีราคาค่อนข้างสูง เนื่องจากใช้พลาสติดมาก จึงเป็นการสิ้นเปลืองโดยเปล่าประโยชน์
โพรง (void) หรือรอยยุบ (sink mark) ที่เกิดขึ้นบริเวณผนังด้านตรงข้ามกับโครง จะป้องกันได้เกือบทั้งหมด ถ้าความหนาของโครงเป็นดังนี้
0.5-0.6 เท่าของความหนาผนัง สำหรับ PE
0.3-0.6 เท่าของความหนาผนัง สำหรับ PP
0.6-0.7 เท่าของความหนาผนัง สำหรับ POM
0.6-0.9 เท่าของความหนาผนัง สำหรับ PET
0.5-0.8 เท่าของความหนาผนัง สำหรับ PS
ภาพที่2 a.การทำโครงเสริมแรงที่ผนัง หรือที่ขอบของชิ้นงาน b.และ c. การทำผิวให้เห็นเป็นรอยที่สวยงาม ด้วยร่องหรือสันนูนเหนือโครง d และ e หรือทำเป็นครีบ f เผื่อให้ลายนั้นกลบเกลื่อนรอยยุบ (sink mark) เป็นวิธีที่นิยมใช้ในการลดน้ำหนักของโครงช่วยเสริมแรง
a.โครงหลายซี่
b,c. โครงที่ขอบ
d.โครงที่ผนังซึ่งทำเป็นร่อง
e,f.โครงที่ผนังซึ่งทำเป็นสันนูนหรือครีบ