Da die Fertigungstechnologie immer besser wird und sich die Gesellschaft ständig verändert, ist das Spritzgießen eine gängige Methode zur Herstellung von Produkten. Es ist eine große Sache, weil es hilft, Dinge leichter, schneller und billiger zu machen. In diesem Artikel geht es darum, wie man Dinge leichter und besser machen kann, indem man den Spritzgießprozess und das Design verbessert und neue Materialien wie Mikroschaum-Spritzguss verwendet.

Ⅰ.Welche Faktoren beeinflussen das Gewicht von Spritzgussteilen?

1. Materialdichte

Verschiedene Materialien haben unterschiedliche Dichten. Wenn Sie also dasselbe Design verwenden, um Spritzgussteile aus verschiedenen Materialien herzustellen, wiegen sie unterschiedlich viel.

2. Form und Größe von Spritzgussteilen

Verschiedene Formen und Größen von Spritzgussteilen haben unterschiedliche Gewichte.

3. Wanddicke

Bei Spritzgussteilen mit gleichem Gewicht gilt: Je dicker die Wandstärke, desto fester und steifer ist das Teil, aber auch desto schwerer.

4. Verarbeitungstechnik

Das Gewicht von Spritzgussteilen wird auch durch die Verarbeitungstechnologie beeinflusst.

Ⅱ.Wie groß ist der Gewichtsbereich von Spritzgussteilen?

Das Gewicht von Spritzgussteilen ist unterschiedlich und wird hauptsächlich durch die oben genannten Faktoren bestimmt. Im Allgemeinen reicht das Gewicht von Spritzgussteilen jedoch von einigen zehn Gramm bis zu mehreren Kilogramm, und das Gewicht der verschiedenen Spritzgussteile variiert stark.

Ⅲ.Methoden zur Gewichtsreduzierung von Spritzgussteilen

1. Temperatur einstellen

Die Temperaturregelung der Spritzgießmaschine hat einen großen Einfluss auf das Gewicht des Produkts. Erstens kann man versuchen, die Spritzgießtemperatur zu senken und die Fließfähigkeit des Kunststoffs während des Prozesses zu verringern. Spritzgießprozess um das Gewicht des Produkts zu reduzieren. Darüber hinaus kann durch eine Erhöhung der Temperatur und eine Anpassung der Kühlzeit im Plastifizierbereich der Spritzgießmaschine der Kunststoff besser plastifiziert und gekühlt und die Einspritzzeit verkürzt werden, wodurch das Gewicht des Produkts verringert wird.

2. Druck einstellen

Wenn Sie das Gewicht Ihres Produkts verringern möchten, können Sie den Druck Ihrer Spritzgießmaschine anpassen. Im Allgemeinen hilft eine Erhöhung des Einspritzdrucks dem Kunststoff, den Formhohlraum vollständiger auszufüllen, was die Blasenbildung verringert und das Produkt leichter macht. Wenn Sie jedoch den Druck zu stark erhöhen, kann es zu rauen oder gröberen Oberflächen kommen. Wenn Sie also den Druck anpassen, müssen Sie auch darauf achten, dass Sie die Einspritzgeschwindigkeit auf einem guten Niveau halten.

3. Geschwindigkeit einstellen

Eine weitere Möglichkeit, das Gewicht des Produkts zu verringern, besteht darin, die Geschwindigkeit der Spritzgießmaschine anzupassen. Im Allgemeinen kann eine Verringerung der Einspritzgeschwindigkeit dazu beitragen, den Kunststoff gleichmäßiger in der Form zu verteilen, was wiederum das Gewicht des Produkts verringert. Natürlich müssen Sie bei der Anpassung der Geschwindigkeit ein Gleichgewicht zwischen der Einspritzgeschwindigkeit und dem Einspritzdruck finden, um den gewünschten Spritzgusseffekt zu erzielen.

4. Einstellen der Form

Neben der Einstellung der Parameter der Spritzgießmaschine ist die Anpassung der Form eine weitere Möglichkeit, das Problem des übermäßigen Produktgewichts zu lösen. Wenn das Kunststoffzufuhrsystem und das Angusssystem der Form nicht gut genug ausgelegt sind oder die Struktur nicht dicht ist, kann dies leicht zu einem ungleichmäßigen Kunststofffluss oder zur Unfähigkeit führen, den Formhohlraum vollständig zu füllen. Bei der Anpassung der Form müssen Sie also den Fließkanal und das Klebstoffzufuhrsystem gut entwerfen und prüfen, ob die Formstruktur dicht ist, um sicherzustellen, dass der Kunststoff den Formhohlraum vollständig ausfüllen kann, wodurch das Gewicht des Produkts verringert wird.

5. Reduzieren Sie den Verbrauch von Rohstoffen

Das Gewicht des mit der Spritzgießmaschine hergestellten Produkts wird hauptsächlich durch die Menge der verwendeten Rohstoffe bestimmt. Die Verringerung der Menge der verwendeten Rohstoffe ist eine wirksame Methode zur Reduzierung des Produktgewichts. Dies kann durch die Anpassung von Parametern wie Einspritzvolumen, Einspritzdruck, Werkzeugtemperatur und Kühlzeit erreicht werden.

6. Produktdesign optimieren

Ein gutes Produktdesign kann das Produkt leichter machen, ohne seine Funktion zu beeinträchtigen. Man kann das Produkt leichter machen, indem man die Struktur optimiert, die Anzahl der Teile so weit wie möglich reduziert und andere Materialien verwendet. Aber man muss auch über die Stabilität und Zuverlässigkeit des Produkts nachdenken, um sicherzustellen, dass es gut genug ist.

Zur Lösung des Problems des Übergewichts Spritzgießproduktekönnen Sie die Temperatur, den Druck, die Geschwindigkeit und die Form der Spritzgießmaschine einstellen. Bei der Einstellung müssen Sie auf die Koordination und Stabilität der Parameter achten, um den richtigen Spritzgusseffekt zu erzielen.

Ⅳ.Methoden zur Gewichtsreduzierung bei spritzgegossenen Gummiketten

Der Gummikanal für das Spritzgießen ist ein wichtiger Teil des Spritzgießprozesses, der sich direkt auf die Qualität und die Kosten des Produkts auswirkt. Beim Spritzgießkanal spielt der Materialverbrauch eine wichtige Rolle für das Gewicht des Produkts. Daher ist die Verringerung des Gewichts des Gummikanals beim Spritzgießen ein wichtiges Mittel zur Senkung der Produktkosten und zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit.

1. Design optimieren

①Reduzierung der Wandstärke

Um das Gewicht von spritzgegossenen Gummikanälen zu reduzieren, können Sie die Wandstärke der Spritzgussteile verringern. Durch die Analyse der Einsatzumgebung des Produkts, der Belastungsbedingungen usw. können Sie die Wandstärke der Spritzgussteile rationell reduzieren. Dies kann nicht nur den Materialverbrauch senken, sondern auch die Festigkeit und Steifigkeit des Produkts gewährleisten.

②Verstärkungsrippen hinzufügen

Das Hinzufügen von Verstärkungsrippen zur Gummiraupenkette im Spritzgussverfahren kann die Steifigkeit und Festigkeit des Spritzgussteils erhöhen, während es gleichzeitig leicht bleibt. Bei der Gestaltung der Rippen muss die Machbarkeit des Spritzgießverfahrens berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Rippen gut funktionieren können.

③Optimierung der Struktur

Durch die Optimierung der Struktur der Spritzgussteile können wir das Gewicht der Spritzgießbahn weiter reduzieren. So kann beispielsweise durch die Verwendung von Hohlkörpern und die Reduzierung unnötiger Verbindungselemente das Gewicht von Spritzgussteilen wirksam verringert werden.

2. Auswahl des Materials

①Leichtgewichtige Materialien

Die Verwendung leichter Materialien ist ein wichtiger Weg, um das Gewicht von Spritzgießschienen zu reduzieren. Die Verwendung von hochmolekularen Polymerwerkstoffen anstelle herkömmlicher Materialien kann beispielsweise das Gewicht von Spritzgießgummikanälen verringern und gleichzeitig die Produktleistung gewährleisten.

②Hochfestes Material

Wenn Sie hochfeste Materialien wählen, können Sie das Produkt stärker und steifer machen, ohne die Spritzgießen schwerere Bahn. Hochfeste Materialien können größere Lasten aufnehmen, so dass Sie die Wände des Produkts dünner und die Spritzgießbahn leichter machen können.

③Verbundwerkstoffe

Verbundwerkstoffe sind leicht und hochfest und eignen sich daher ideal zur Gewichtsreduzierung von Spritzgießbahnen. Durch die Auswahl der richtigen Faserverstärkungen und Matrixmaterialien können Sie das Gewicht der Spritzgießbahn effektiv reduzieren.

3. Prozessanpassung

①Parameter des Spritzgießprozesses optimieren

Durch die Optimierung der Parameter des Spritzgießprozesses kann das Gewicht der spritzgegossenen Gummikette reduziert werden. Beispielsweise kann durch die Anpassung der Einspritzgeschwindigkeit, des Drucks, der Temperatur und anderer Parameter der Materialverbrauch verringert und die Füllleistung der Gummispritzgusskanäle verbessert werden.

②Verwendung von Mehrkavitätenformen

Die Verwendung von Mehrfachformen kann die Produktionseffizienz des Gummispritzgießkanals verbessern und das Gewicht des Gummispritzgießkanals verringern. Mehrkavitätenwerkzeuge können mehrere Produkte gleichzeitig einspritzen, wodurch die Länge des Spritzgusstunnels und der Materialverbrauch reduziert werden.

③Verwendung fortschrittlicher Spritzgießmaschinen

Der Einsatz fortschrittlicher Spritzgießmaschinen kann die Produktionseffizienz und die Produktqualität von Gummispritzgießkanälen verbessern. Fortschrittliche Spritzgießmaschinen haben eine höhere Regelgenauigkeit und Stabilität, was die Ausschussrate und das Gewicht der Gummispritzgusskanäle reduzieren kann.

Kurz gesagt: Durch Optimierung des Designs, kluge Materialauswahl und Anpassung der Prozesse können wir das Gewicht von spritzgegossenen Schienen effektiv reduzieren. Das senkt nicht nur die Kosten und steigert die Wettbewerbsfähigkeit, sondern spart auch Ressourcen und schont die Umwelt. Wenn es darum geht, das Gewicht von spritzgegossenen Gummiketten zu reduzieren, sollten Unternehmen ihre eigenen Umstände berücksichtigen, alle Faktoren in Betracht ziehen und die Methoden und Strategien wählen, die für sie am besten geeignet sind, um die Aufgabe richtig zu erledigen.

Ⅴ. Designprinzipien zur Gewichtsreduzierung von Teilen

1. Auswahl des Materials

Um das Gewicht der Teile zu verringern, müssen Sie leichte Materialien wählen. Einige gängige Leichtbaumaterialien sind Peek (Polyetheretherketon) und PP (Polyolefin). Diese Materialien haben ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, so dass sie das Gewicht der Teile reduzieren können und dennoch stabil genug sind.

2. Strukturelle Optimierung

Durch Strukturoptimierung können Sie Teile stabiler und leichter machen. Zur Strukturoptimierung gehören Topologieoptimierung, Formoptimierung, Lochoptimierung und andere Methoden. Durch die Optimierung der Form und des Lochlayouts des Teils während des Konstruktionsprozesses können Sie das Gewicht des Teils effektiv reduzieren.

3. Hohle Konstruktion

Durch eine bessere Ausnutzung des Raums im Inneren von Teilen und die Gestaltung von Teilen mit mehr Hohlräumen können Sie Teile leichter machen. Sie machen Teile leichter, indem Sie weniger Material verwenden und die Teile weniger dicht machen.

4. Reduzierung der Wanddicke

Um sicherzustellen, dass die Teile stabil und steif sind, sollten Sie die Wände so dünn wie möglich machen. Wenn Sie die Wände dünner machen, wiegt das Teil weniger.

5. Analyse der Stärke

Führen Sie eine Festigkeitsanalyse durch, um die Größe und Form der Teile angemessen zu bestimmen. Mit Hilfe der Festigkeitsanalyse können Sie die Belastung des Teils unter Arbeitsbedingungen ermitteln und die Größe des Teils auf der Grundlage der Belastung bestimmen, um das Teil leichter zu machen.

6. Schnittstellengestaltung

Gestalten Sie die Schnittstellen der Teile richtig, um unnötigen Materialverbrauch zu vermeiden. Verwenden Sie für die Verbindungsteile geeignete Verbindungsmethoden, wie z. B. Gewindeverbindungen, Schweißverbindungen usw., um das Gewicht der Teile zu verringern.

7. Bionisches Design

Lernen Sie von den Strukturen der Lebewesen in der Natur, um bionisches Design zu entwickeln. Durch bionisches Design können Sie Teile leichter machen und sie trotzdem stark und steif genug machen.

8. Optimierung des Herstellungsprozesses

Wenn Sie Teile entwerfen, sollten Sie sich überlegen, wie sie hergestellt werden sollen. Wenn Sie sich für die richtige Herstellungsweise entscheiden, können Sie den Abfall reduzieren und die Herstellung vereinfachen, wodurch die Teile leichter werden können.

9. Werkstoff-Kombination

Indem wir verschiedene Materialien zusammen verwenden, können wir Teile leichter machen. Wir können zum Beispiel laminierte Verbundwerkstoffe, Hybridwerkstoffe usw. verwenden, um die Vorzüge verschiedener Materialien zu kombinieren und Teile leichter zu machen.

10. Entwurf optimieren

Durch den Einsatz von Optimierungsmethoden wie parametrisches Design, Mehrzieloptimierung usw. können wir die Festigkeit, die Steifigkeit, das Gewicht und andere Faktoren der Teile berücksichtigen, um die beste Designlösung zu finden und das Gewicht der Teile zu reduzieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass zu den Grundsätzen der Konstruktion von Teilen zur Gewichtsreduzierung die Auswahl leichter Materialien, die Optimierung der Struktur, die Herstellung von Hohlräumen, die Verringerung der Wandstärke, die Analyse der Festigkeit, die Optimierung der Schnittstellen, der Einsatz von Bionik, die Optimierung des Herstellungsprozesses, die Kombination von Materialien und die Optimierung des Designs gehören. Durch die Befolgung dieser Grundsätze können Ingenieure das Gewicht von Teilen im Konstruktionsprozess effektiv reduzieren und die Gesamtleistung und Wettbewerbsfähigkeit von Produkten verbessern.

Ⅵ. Fallstudie: Micro Foam Molding

Mit der Entwicklung von Fahrzeugen mit neuer Energie muss das Problem der Reichweite dringend gelöst werden. Da die Batterietechnologie noch keine bahnbrechenden Fortschritte gemacht hat, ist die Lösung, die derzeit auf dem Markt mehr Aufmerksamkeit erregt, der Bau von Ladestationen. Dieses Problem kann jedoch auf der Konstruktionsebene entschärft werden. Die Leichtbauweise hat sich allmählich zu einem wichtigen Kennzeichen für neue Autos entwickelt.

Im Bereich der nichtmetallischen Leichtbauwerkstoffe für Kraftfahrzeuge gibt es derzeit eine ganze Reihe neuer Technologien, die dazu beitragen sollen, die Dinge leichter zu machen. Es gibt die Technologie zur Gewichtsreduzierung durch Mikroschäumen, die Technologie zur Gewichtsreduzierung durch dünne Wände, die Technologie zur Gewichtsreduzierung durch Materialien mit geringer Dichte, die Technologie zur Verstärkung durch Kohlenstofffasern, die Technologie zur Herstellung biologisch abbaubarer Materialien und vieles mehr.

Verglichen mit der Optimierung der Struktur oder der Verbesserung der Herstellungsverfahren scheinen sich Automobilhersteller und Zulieferer mehr auf die Entwicklung und Anwendung von Leichtbauwerkstoffen zu konzentrieren. Die Mikroschaumtechnologie ist dabei eines der wichtigsten Forschungsthemen.

Die Mikroschaumtechnologie wird zur Herstellung von Spezialmaterialien durch Extrusion eingesetzt, SpritzgießenHohlkörperformung und andere Formgebungsverfahren, um im Inneren des Produkts eine wabenförmige Zellstruktur zu bilden. Nachdem das Produkt aufgeschnitten wurde, zeigt der Querschnitt deutlich eine Sandwichstruktur mit einer dicken Oberflächenschicht oben und unten und einer Mikrostruktur in der Mitte. Schaumstoffschicht mit poröser Struktur.

1. Vorteile des Mikroschaum-Spritzgießverfahrens

• Kosten senken.
• Der Gießzyklus wird verkürzt (im Allgemeinen kann die Gießzeit um 15%-30% verkürzt werden).
• Steigerung der Produktion.
• Einsatz von Spritzgießmaschinen mit geringerem Durchsatz.

Durch das Aufschäumen der Schmelze kann die Schrumpfung an der Werkzeugwand kompensiert werden. Daher ist der für das Schäumen benötigte Werkzeugschließdruck relativ viel geringer, unter idealen Bedingungen ist sogar überhaupt kein Werkzeugschließdruck erforderlich; in Verbindung damit ist auch der Werkzeuginnendruck geringer als beim herkömmlichen Spritzgießen. Da der Spritzgießdruck stark reduziert wird, sinken auch die Schmelze- und Werkzeugtemperaturen entsprechend, was sich letztlich in einer Verkürzung der Nachdruck- und Abkühlphasen niederschlägt.

1.1 Hoher Grad an Gestaltungsfreiheit und verbesserte Produktqualität

• Dünnwandig fließt zu dickwandig.
• 1:1 Hauptwand und Rippenstruktur.
• Sie haben ein größeres Fließlängenverhältnis.
• Verringerung der Verformung.

Mit dem Mikroschaum-Spritzgießen können Sie das Design von Kunststoffteilen optimieren, indem Sie die richtige Materialstärke auf Bereiche abstimmen, die Festigkeit benötigen, und die Wandstärke in nichtstrukturellen Bereichen reduzieren. Der Anschnitt wird im dünnen Bereich geöffnet, um die Füllung zu optimieren, während im dicken Bereich am Ende der Füllung die Zellen wachsen, um den Haltedruck zu gewährleisten. Wo dickere Versteifungen verwendet werden, um strukturelle Anforderungen zu erfüllen, kann die Wandstärke der Hauptfläche reduziert werden.

1.2 Geringes Gewicht, geringere Dichte und Gewicht.

Im Inneren des spritzgegossenen Mikroschaumprodukts befindet sich eine wabenförmige Zellstruktur. Wenn Sie das Produkt aufschneiden, sehen Sie, dass es wie ein Sandwich aussieht, mit einer dicken Haut oben und unten und einem Haufen kleiner Löcher in der Mitte. Durch die Blasenschicht wird das Produkt zwar viel leichter, aber es funktioniert immer noch genauso gut. Normalerweise wiegt das Produkt 20% weniger.

Neben der Gewichtsabnahme hat es auch einige Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Spritzgießen: Die mikroporöse Struktur hält die Wärme besser im Inneren und ist leiser.

1.3 Hohe Nachhaltigkeit

• Verringerung des Verbrauchs von Erdölrohstoffen.
• Senkung des Energieverbrauchs von Spritzgießmaschinen.
• Recycelbar und wiederverwendbar.

Das Mikroschaum-Spritzgießverfahren hat ein breiteres Betriebsfenster, hinterlässt keine Rückstände chemischer Zusatzstoffe auf dem fertigen Teil und, was am wichtigsten ist, da das Mikroschaum-Spritzgießverfahren die chemischen Eigenschaften des Polymers nicht verändert, können Zero Foam Molding Components entsprechend der ursprünglichen Polymerkategorie recycelt werden.

2. Anwendungsbereiche

Das Mikroschaum-Spritzgießen ist eine Leichtbautechnologie, die sich weltweit durchgesetzt hat, weil sie kostengünstig und einfach zu verarbeiten ist. Sie wird hauptsächlich in der Automobil-, 3C-, Medizintechnik-, Verpackungs- und Konsumgüterindustrie eingesetzt.

1. Autoteile: Dinge für das Innere und Äußere Ihres Autos, Dinge für unter der Motorhaube, und andere Dinge, die Sie für Ihr Auto brauchen könnten.

2. Sachen für Ihr Haus, Sachen für Ihre Küche, Sachen für Ihren Fernseher und andere Sachen, die Sie für Ihr Haus brauchen könnten.

3. Dinge, die du im Laden kaufst, Dinge, die du jeden Tag benutzt, Dinge, die du vielleicht zum Leben brauchst.

Ⅶ. Schlussfolgerung

Das Spritzgießen hat ein breites Anwendungsspektrum und Potenzial zur Gewichtsreduzierung von Teilen. Durch die Anpassung der Parameter des Spritzgießprozesses, die Optimierung der Konstruktionsstruktur und die Einführung neuer Leichtbautechnologien wie Mikroschaum-Spritzgießen kann die Dichte des Produkts effektiv reduziert, das Gewicht verringert und die Produktleistung verbessert werden. Dies spielt eine wichtige Rolle in den Bereichen Automobile, elektronische Produkte, medizinische Geräte usw.. Mit der kontinuierlichen Innovation und Weiterentwicklung der Fertigungstechnologie, Spritzgießen wird auch in Zukunft nachhaltige Entwicklungslösungen für alle Lebensbereiche anbieten und die Industrie in eine leichtere, effizientere und umweltfreundlichere Richtung lenken.