**리브**는 전체 벽 두께를 늘리지 않고도 구조적 강도와 강성을 추가하기 위해 플라스틱 부품에 통합된 얇은 벽과 같은 피처입니다. 리브 설계의 황금률은 공칭 벽 두께의 **40% ~ 60%**의 리브 두께를 유지하는 것입니다. 이 비율을 위반하면 종종 **싱크 마크**와 같은 외관상의 결함이 발생합니다. 적절한 구배각(0.5°-1.5°)과 베이스 반경은 금형 배출 및 응력 감소에 필수적입니다.
정의: 플라스틱 갈비뼈
의 맥락에서 사출 성형, a Rib 은 플라스틱 부품의 벽이나 평면에 수직으로 연장되는 구조적 특징입니다. 주요 기능은 전체 벽 두께를 늘릴 경우 발생할 수 있는 상당한 무게나 사이클 시간을 추가하지 않고도 부품의 굽힘 강성(관성 모멘트)을 증가시키는 것입니다.
리브는 또한 다음과 같은 용융 플라스틱을 돕는 흐름 리더로 사용됩니다. 폴리프로필렌(PP) 또는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)-금형 캐비티의 얇은 부분을 채우는 데 사용됩니다.
주요 설계 매개변수 및 가이드라인
제조 결함을 방지하기 위해 리브 형상은 다음과 같은 특정 비율을 엄격하게 준수해야 합니다. 공칭 벽 두께(t).
| 매개변수 | 권장 값/범위 | 주요 참고 사항 |
|---|---|---|
| 리브 두께(w) | 40% - 60%의 공칭 벽(t) | 60%를 초과하면 다음과 같은 위험이 증가합니다. 싱크 마크1 표시된 표면(A면)에 있습니다. |
| 리브 높이(h) | 최대 3.0 × 공칭 벽(t) | 높이가 너무 높으면 더 높은 사출 압력이 필요하고 가스 트랩 위험이 있으며, 깊은 갈비뼈는 냉각하기 어렵습니다. |
| 구배 각도 | 측면당 0.5°~1.5° 기울기 | 배출에 필수적입니다. 리브 표면이 질감이 있거나 고급으로 연마된 경우에만 드래프트를 줄입니다. |
| 기본 반경(필렛) | 0.25 × 공칭 벽(t) | 응력 집중을 줄이고 흐름을 개선하기 위해 최소 반경 0.25mm를 권장합니다. |
| 리브 간격 | 최소 2.0 × 공칭 벽(t) | 간격을 너무 가깝게 배치하면 금형에 냉각하기 어려운 '강철 안전' 영역(방열판)이 생깁니다. |
| 팁 두께 | 최소 0.75mm | 팁이 가스가 배출되고 짧은 샷을 방지할 수 있을 만큼 충분히 두꺼운지 확인하세요. |
리브 두께는 싱크 자국을 방지하기 위해 인접한 벽 두께의 40%에서 60% 사이를 유지해야 합니다.True
리브를 벽보다 얇게 유지하면 교차로에서 재료의 질량을 최소화하여 균일한 냉각을 보장하고 표면 함몰을 방지할 수 있습니다.
리브를 주 벽만큼 두껍게 만들면 표면 마감이 가장 좋은 가장 튼튼한 부품이 만들어집니다.False
두꺼운 리브는 천천히 냉각되는 핫스팟을 생성하여 재료가 안쪽으로 수축하고 반대쪽 표면에 눈에 띄는 싱크 자국이 생깁니다.
장점과 단점
갈비뼈를 효과적으로 사용하려면 구조적 요구 사항과 미용적 요구 사항의 균형을 맞춰야 합니다.
| 장점 | 단점 |
|---|---|
| 향상된 강성: 전체 부품을 두껍게 만들지 않고도 강성을 크게 높입니다. | 싱크 마크 위험: 부적절한 두께 비율(>60%)은 눈에 보이는 표면 함몰로 이어집니다. |
| 재료 절약: 전체 벽 두께를 늘리는 것보다 플라스틱 수지를 덜 사용합니다. | 몰드 복잡성: 몰드 툴의 깊은 리브 슬롯을 절단하려면 EDM(방전 가공)이 필요합니다. |
| 주기 시간 단축: 얇은 갈비뼈는 두꺼운 단단한 벽보다 더 빨리 식습니다. | 배출 문제: 통풍이 충분하지 않은 깊은 갈비뼈는 몰드에 달라붙을 수 있습니다. |
| 워프 저항: 적절하게 배치된 리브(예: 크로스 해칭)는 파트의 평탄도를 유지하는 데 도움이 됩니다. | 스트레스 집중력: 리브 베이스의 날카로운 모서리는 하중을 받으면 부품 고장으로 이어질 수 있습니다. |
일반적인 애플리케이션 시나리오
- 전자 인클로저: 노트북 케이스나 리모컨의 얇은 벽을 보강하기 위해 폴리카보네이트(PC) 를 사용하여 낙하 테스트를 통과합니다.
- 자동차 트림: 크고 평평한 계기판이나 도어 라이너를 보강하여 유연성과 진동을 방지합니다.
- 소비자 포장: 벽이 얇은 용기나 상자의 테두리와 바닥을 강화합니다.
- 구조 브래킷: 내부 기기 구성 요소(예: 세탁기 기어)의 무거운 하중을 지원합니다.
- 기어 웹: 플라스틱 기어의 질량을 줄이면서 반경 방향 강도를 유지합니다.
단계별 디자인 프로세스
이 워크플로우에 따라 최적의 리브를 CAD 설계에 통합하려면 다음을 수행하십시오. 제조를 위한 디자인(DFM)2.
- 공칭 벽(t)을 설정합니다: 파트의 기본 벽 두께를 정의합니다(예: 3.0mm).
- 리브 두께(w)를 계산합니다: t에 0.5를 곱합니다(50%). 베이스의 리브 두께를 1.5mm로 설정하는 것이 가장 이상적입니다.
- 높이 결정: 리브의 길이가 3 × t(예: 9.0mm)보다 크지 않은지 확인합니다. 더 많은 강도가 필요한 경우 하나의 긴 갈비뼈가 아닌 여러 개의 짧은 갈비뼈를 사용합니다.
- 초안 적용: 부품이 쉽게 분리되도록 리브의 각 측면에 최소 0.5°의 구배 각도를 추가합니다.
- 필렛(반지름)을 추가합니다: 리브가 벽과 만나는 밑면에 0.25 × t(예: 0.75mm)의 반경을 추가하여 응력을 분산합니다.
- 간격을 확인합니다: 여러 개의 리브를 사용하는 경우 적절한 금형 냉각 채널을 위해 리브 사이의 간격이 최소 2×t(예: 6.0mm)가 되도록 합니다.
리브에 베이스 반경(필렛)을 추가하면 기계적 응력 집중이 크게 줄어들고 재료 흐름에 도움이 됩니다.True
날카로운 모서리는 균열이 시작되는 응력 상승기 역할을 하며, 반경은 하중을 분산하고 용융된 플라스틱이 리브 피처로 원활하게 흐르도록 도와줍니다.
리브는 항상 드래프트 각도 없이 금형 개방 방향과 평행하게 배치해야 합니다.False
리브는 일반적으로 드로우와 평행하지만 드래프트 각도는 필수입니다. 구배가 없으면 진공 효과와 마찰로 인해 압출 중에 리브가 금형에 달라붙게 됩니다.
FAQ: 사출 성형 리브 디자인
Q1: 갈비뼈가 반대편에 싱크 자국이 생기는 이유는 무엇인가요?
A1: 싱크 자국은 리브와 벽의 교차점에 더 많은 재료 질량이 포함되어 있기 때문에 발생합니다. 이 부분은 열을 더 오래 유지하고 냉각 속도가 느립니다. 굳어지면서 안쪽으로 수축하여 표면을 아래로 끌어내립니다. 리브를 얇게 유지하면(벽의 60% 미만) 이 질량을 최소화할 수 있습니다.
Q2: 리브를 사용하여 솔리드 벽 두께를 완전히 대체할 수 있나요?
A2: 예, 이것이 "코어링 아웃"의 핵심 원칙입니다. 설계자는 단단한 10mm 블록 대신 내부 리브가 있는 3mm 셸을 사용합니다. 이렇게 하면 구조적 무결성을 유지하면서 무게와 냉각 시간을 줄일 수 있습니다.
Q3: 권장되는 60%보다 더 두꺼운 리브가 필요한 경우 어떻게 해야 하나요?
A3: 구조 분석에 두꺼운 리브가 필요한 경우 다음을 사용하는 것이 좋습니다. 가스 보조 사출 성형 또는 구조용 폼 몰딩을 사용하세요. 또는 A면에 화장용 판이나 텍스처를 사용하여 불가피한 싱크대 자국을 숨길 수 있습니다.
Q4: 소재 선택이 리브 디자인에 어떤 영향을 미칩니까?
A4: 다음과 같은 고수축 소재 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리옥시메틸렌(POM) 는 싱크 자국과 뒤틀림이 발생하기 쉽습니다. 이러한 소재의 경우 두께 비율(40%)의 하단을 엄격하게 준수하세요. 다음과 같은 저수축 비정질 소재는 ABS/PC 는 조금 더 관대합니다.
Q5: 리브와 거셋의 차이점은 무엇인가요?
A5: 리브는 일반적으로 벽과 같은 긴 지지대를 말합니다. A 거셋3 는 스탠딩 보스 또는 벽을 바닥에 연결하는 삼각형 지지대로, 특히 국부적인 영역의 처짐을 방지하는 데 사용됩니다.
요약
마스터링 플라스틱 리브 디자인 는 가볍고 튼튼하며 비용 효율적인 사출 성형 부품을 제작하는 데 필수적입니다. 이를 통해 50% 벽 두께 규칙적절한 구배 각도를 적용하고 리브 높이를 관리함으로써 엔지니어는 싱크 마크나 뒤틀림과 같은 일반적인 함정을 피할 수 있습니다. 설계 단계 초기에 항상 DFM 가이드라인을 참조하여 형상이 성형 공정에 최적화되도록 하세요.
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