DFM para Moldagem por Injeção de Plástico: 7 Regras de Design para Evitar Problemas Custosos no Molde

DFM (Design for Manufacturability) paramoldagem por injecção de plásticoé a prática de rever o projeto de uma peça antes de começar o corte do molde para eliminar riscos de fabricação, como marcas de afundamento, deformação, cortes curtos, linhas de solda e peças presas.DFM reduz o custo do molde, reduz o tempo de comercialização e melhora o rendimento de primeira passagem, razão pela qual os fabricantes OEM de automóveis e eletrodomésticos o tratam como uma porta de pré-ferramenta obrigatória, e não uma lista de verificação opcional.

Para muitos engenheiros estruturais, o medo não é desenhar a peça, é o que acontece depois que o desenho sai do escritório.E então os problemas surgem um a um.: marcas de afundamento, marcas de arrasto, marcas de ejeção, gás preso, flash, cortes, retrabalho do molde, atrasos e excessos de orçamento.

Estes problemas aparecem na fase de teste, mas a maioria deles são realmente plantados na fase de design do produto.E eliminar os problemas antes que eles existam.

No Ocean Century, fornecemosFeedback da FMDEm cada peça de plástico citamos não como uma formalidade, mas como uma revisão de engenharia enraizada em 26 anos de experiência em moldagem por injecção.Este artigo destila as sete áreas de foco DFM cada designer de peça de plástico deve verificar antes de enviar dados molde fora da porta.

Bom DFM = mais fácil de fabricar + menor risco + menor custo + maior qualidade.

1Espessura da parede: o primeiro princípio do projeto de peças de plástico

O defeito mais comum de uma peça plástica não é uma parede muito fina ou muito espessa, é uma parede inconsistente.

A espessura desigual da parede desencadeia uma reação em cadeia: enchimento instável, arrefecimento desigual, alta tensão interna, marcas de afundamento da superfície, deformação dimensional e, em casos graves,falha de montagem e aparência rejeitada.

A regra: Projeto para espessura de parede uniforme em primeiro lugar.

A adição de material não é a adição de resistência na moldagem por injeção.

Devem ser evitados, em especial, dois tipos de cantos afiados:

Regra de conceção: A espessura da parede deve ser uniforme, lisa, não excessiva e sem transições abruptas.

2Ângulo de projeto: não opcional Determina se a peça é ejetada ou não

Muitas peças ficam bem no papel – superfícies cosméticas, faces de montagem, costelas e cabeças – até que as fotos de teste revelem marcas de arrasto, arranhões na superfície e marcas de ejeção.O culpado é quase sempre o ângulo insuficiente do projecto..

Um ângulo de tração é o cônico adicionado a uma parede vertical que permite que a parte moldada se liberte limpamente da cavidade do molde.

Não há um único ângulo de projecto "correcto"O valor correto depende do material, do acabamento da superfície e da profundidade da estrutura:

• Materiais de alta contração (por exemplo, PP, PE) exigem ângulos de calado maiores
• Materiais reforçados com fibras de vidro (por exemplo, PA6-GF30, POM-GF) criam mais atrito superficial aumento do calado
• As superfícies texturizadas (granulação, grão de couro, textura fosca) necessitam de um tracto generoso ou a peça será "raspada" pelo molde
• Os elementos de montagem de alta precisão podem utilizar um calado mais apertado, mas nunca zero ∙ o risco de ejecção ainda deve ser gerido

Regra de conceçãoPara superfícies críticas em termos de aparência, planear o calado na fase de concepção, não depois de falharem as tentativas.1° ≈ 1.5°+ em superfícies texturizadas ou reforçadas.

3- costelas: reforçar com estrutura, não com material

As costelas são a característica de endurecimento mais comum nas peças de plástico.

Mas muitos problemas com marcas são causados diretamente por costelas mal concebidas.

Uma costela muito espessa cria uma seção local espessa que afunda na superfície oposta. Uma costela muito alta corre o risco de deformação, gás preso e difícil ejeção.As costelas muito densas formam áreas espessas localizadas.

Orientações de projeto comuns:

Regra de conceçãoA lógica real do projeto de costelas é reforçar com a forma estrutural, não por empilhamento no material.

4Chefes: Não é só um cilindro desenhado.

Os cabeçotes também chamados de cabeçotes de parafuso são características críticas de montagem em peças de plástico.e marcas de ejecção.

O erro mais comum do chefe: uma raiz muito espessa.

Se a base for alargada com material excessivo, as marcas de sumidouro na superfície são quase inevitáveis.

Orientações de projeto comuns:

Regra de conceção: O objetivo de um chefe não é "o mais grosso, o mais forte". Ele deve: segurar o parafuso, resistir a rachaduras, evitar marcas de afundamento e ejetar limpamente.

5Moldabilidade: O projeto deve perguntar "Como o molde vai fazer isso?"

Muitas características estruturais parecem triviais para o engenheiro do produto, mas significam deslizadores, elevadores, inserções, fechamentos do núcleo / cavidade e dificuldade de usinagem para o engenheiro do molde.

O MDF para peças de plástico deve, por conseguinte, incluir uma revisão da viabilidade do molde antes da utilização de ferramentas:

• O espaço insuficiente força estruturas de molde desajeitadas que convidam o engarrafamento,flash, fraca resistência e vida útil reduzida do molde
• Texto cosmético, logotipos e texturas decorativas: Considere a direção de separação do molde e os requisitos de aparência.As características que podem ser colocadas no lado da cavidade (fêmea) devem ser
• Duas estruturas para vigiar de perto:
• Secções localmente demasiado finas → preenchimento curto, arrefecimento rápido, resistência insuficiente
• Subcortes excessivos → mais deslizadores/elevadores, maior complexidade do molde, custo de ferramenta diretamente mais elevado e risco de ensaio

Regra de conceçãoO projeto do produto não pode apenas perguntar "poderá a função ser alcançada?" Ele também deve perguntar: Pode o molde ser feito? Pode ser feito bem? É estável na produção em massa? Qual é o custo da ferramenta?

É precisamente aqui que um parceiro de engenharia acrescenta valor.Projeto e fabrico de moldescom validação de simulação CAE, para que a fabricabilidade seja confirmada digitalmente antes de qualquer aço ser cortado.

6. Conceção de custos: a redução dos custos começa na fase de estrutura, não na aquisição

Muitas empresas respondem à pressão de custos pedindo aos fornecedores que reduzam os preços.

O custo das peças de plástico não depende apenas do material, mas da complexidade do molde, das horas de usinagem, do tempo de montagem, dos requisitos de inspeção, do rendimento e dos ciclos de retrabalho pós-ferramenta.

Seis alavancas práticas de redução de custos:

• Integração funcional: combinar peças para reduzir o número de componentes e as etapas de montagem
• Utilize materiais maduros, padrão e estáveis. Evite especificar exageradamente resinas exóticas com tempos de condução longos.
• Simplificar a estrutura  reduzir os deslizadores, os elevadores, as inserções complexas e a usinagem de alta dificuldade
• Evitar tolerâncias demasiado rigorosas em dimensões não críticas tolerâncias mais rigorosas aumentam os custos de fabrico, custos de inspecção e risco de sucata
• Avaliar o snap-fit em vez de parafusos, quando aplicável, reduz parafusos, porcas, inserções roscadas e trabalho manual de montagem
• Projeto com soluções comprovadas e maduras

Regra de conceçãoA redução de custos não torna o produto mais barato, mas atinge a mesma função com uma solução mais simples, estável e fácil de fabricar.

7. Design de aparência: Previne marcas de afundamento no design, não após os tiros de teste

Entre os defeitos de aparência das peças de plástico, as marcas de lavatório são as mais comuns e mais incômodas.

Muitas equipas tentam corrigir marcas de sumidouro após tiros de teste ajustando a pressão de injeção, pressão de retenção ou tempo de arrefecimento.Os ajustes no processo de moldagem por injecção por si só não podem resolver de forma confiável o problema.

Princípios de conceção da aparência da peça:

• Se a parte de trás tiver uma borbulha, uma costela, um arranhão ou uma característica de rigidez, a face da frente corre alto risco de marcas de afundamento, depressões ou reflexo desigual da luz.
• Manter a espessura da parede uniforme como a solução estrutural ideal
• Quando as secções grossas são funcionalmente inevitáveis, enfraqueça o defeito visual usando costelas decorativas, texturas, ranhuras ou técnicas de ocultação de linha de separação
• Lembre-se de que o encolhimento do material, a localização do portão, a direção da linha de solda e a textura da superfície afetam a aparência final

Regra de conceçãoA DFM de aparência não se trata de fixar marcas de afundamento depois de aparecerem. trata-se de prever com antecedência: onde irá afundar? onde vai soldar? onde vai cair a linha de testemunha.Qual será a primeira impressão do cliente??

A MDF não é uma verificação de desenhos É a eliminação de riscos

O DFM para moldagem por injecção de plástico não se refere a se o desenho pode ser produzido.O produto pode ser fabricado de forma consistente em escala.

Portanto, antes de um engenheiro estrutural liberar dados de molde, as perguntas devem ser:

• Esta parte tem secções grossas?
• Há algum risco de ejecção?
• As costelas e os chefes vão afundar?
• Há cortes desnecessários?
• A estrutura do molde é muito complexa?
• São as tolerâncias mais apertadas do que o necessário?
• Os riscos de aparência foram ocultados ou planejados de antemão?

A DFM madura não é a extinção de incêndios após os tiros de teste, é a definição do limite de risco antes de cortar o molde.

O bom DFM não apenas torna possível o molde ̇ torna o produto estável, econômico e apresentável.

Como a Ocean Century aplica o DFM às suas peças de plástico

A Ocean Century fornece o projeto DFM para serviços de fabricabilidade como parte padrão de todos os projetos de moldagem por injecção antes de qualquer investimento em ferramentas:

• Simulação CAE para validar a espessura da parede, a colocação do portão e o arrefecimento antes do corte do aço
• IATF16949-certified quality system (automotive-grade) with DFM feedback integrated into our cross-functional PDCA review — the same rigor applied to Haier appliance parts and Geely automotive components
• Cadeia de serviços de paragem única: projeto de moldes → fabricação de moldes → moldagem por injecção →Tratamento de superfície→ montagem, para que a fabricabilidade seja coordenada em toda a cadeia de abastecimento

A nossa equipa de engenheiros irá identificar todos os riscos de fabrico, sugerir melhorias estruturais,e dar-lhe uma estimativa honesta de custos antes de se comprometer com ferramentas.

Contacte a nossa equipa de engenharia.para solicitar uma revisão e cotação DFM hoje.

Perguntas frequentes

P: O que é DFM no moldagem por injecção?

A: DFM (Design for Manufacturability) na moldagem por injecção é a revisão de engenharia de um projeto de peça plástica antes do corte do molde começar.Página de guerra, tiros curtos, problemas de ejeção e alto custo de ferramentas e resolve-os através de alterações de projeto, reduzindo o custo do molde e melhorando o rendimento da primeira passagem.

P: Por que a espessura da parede é o primeiro princípio DFM para peças de plástico?

R: A espessura uniforme da parede é a base da moldagem por injeção estável.Paredes uniformes mais finas vencem paredes mais grossas e inconsistentes. Adicionar material geralmente cria risco em vez de resistência..

P: Que ângulo de calada devem ter as peças de plástico?

R: Não há um valor único 5° ou mais em superfícies texturizadas ou reforçadas com vidroOs materiais de alta contração e as superfícies cosméticas texturizadas necessitam de maior calado.

P: Como é que o DFM reduz o custo das peças de plástico?

R: O DFM reduz os custos, eliminando a complexidade do molde (menos deslizadores/levantes/insertos), especificando materiais padrão, evitando tolerâncias demasiado apertadas, permitindo a integração funcional,e substituir parafusos por parafusos, sempre que possívelO custo é incorporado no projeto, não negociado na aquisição.

P: Como é que se evitam marcas de lavagem em peças de plástico?

R: As marcas de afundamento são melhor evitadas no projeto: mantenha a espessura da parede uniforme, a espessura das costelas da tampa em 40% da parede nominal, mantenha as paredes superiores dentro de 0,6T e adicione raios de raiz.Esconder defeitos com costelas decorativasO ajuste do processo após as tomadas de ensaio não pode compensar plenamente a fraca estrutura.

P: Qual é o processo de DFM da Ocean Century?

R: O Ocean Century revisa cada peça antes da utilização de ferramentas: os nossos engenheiros identificam os riscos de fabrico, sugerem melhorias estruturais, validam com simulação CAE,e coordenar a fabricabilidade através do projeto do molde, moldagem por injecção, e acabamento ¢ sob um sistema de qualidade certificado IATF16949.

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