**Ribs** zijn dunne, wandachtige elementen die in kunststof onderdelen zijn geïntegreerd om structurele sterkte en stijfheid toe te voegen zonder de totale wanddikte te vergroten. De gouden regel bij het ontwerpen van ribben is om een ribdikte aan te houden van **40% tot 60%** van de nominale wanddikte. Het niet respecteren van deze verhouding leidt vaak tot cosmetische defecten zoals **zinkvlekken**. De juiste ontwerphoeken (0,5°-1,5°) en basisradii zijn essentieel voor het uitwerpen van de matrijs en spanningsreductie.
Definitie: Kunststof Ribben
In de context van Spuitgieten, a Rib is een structurele voorziening die loodrecht op een wand of vlak van een kunststof onderdeel staat. De belangrijkste functie is om de buigstijfheid (traagheidsmoment) van het onderdeel te verhogen zonder dat het gewicht of de cyclustijd aanzienlijk toeneemt, wat wel het geval zou zijn als de volledige wanddikte werd vergroot.
Ribben worden ook gebruikt als stroomgeleiders om gesmolten kunststof te helpen, zoals Polypropyleen (PP) of Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS)-bij het vullen van dunne delen van de vormholte.
Belangrijkste ontwerpparameters en richtlijnen
Om fabricagefouten te voorkomen, moet de ribbengeometrie strikt voldoen aan specifieke verhoudingen ten opzichte van de Nominale wanddikte (t).
| Parameter | Aanbevolen waarde / bereik | Belangrijke opmerkingen |
|---|---|---|
| Dikte ribben (w) | 40% - 60% van nominale wand (t) | Overschrijding van 60% verhoogt het risico op zinkvlekken1 op het zichtbare oppervlak (A-kant). |
| Rib Hoogte (h) | Max 3,0 × nominale wand (t) | Een te grote hoogte vereist een hogere injectiedruk en creëert risico's op gasvallen; diepe ribben zijn moeilijk te koelen. |
| Trekhoek | 0,5° tot 1,5° per kant | Essentieel voor uitwerpen. Verminder de trekkracht alleen als het riboppervlak gestructureerd of hoogwaardig gepolijst is. |
| Basisradius (Vulling) | 0,25 × nominale wand (t) | Een minimale radius van 0,25 mm wordt geadviseerd om spanningsconcentraties te verminderen en de stroming te verbeteren. |
| Ribafstand | Min 2,0 × nominale wand (t) | Een te kleine afstand creëert "staalveilige" gebieden in de mal die moeilijk te koelen zijn (koellichamen). |
| Tipdikte | Min 0,75 mm | Zorg ervoor dat de punt dik genoeg is om gas te laten ontsnappen en korte schoten te voorkomen. |
De dikte van de ribben moet tussen 40% en 60% van de aangrenzende wanddikte liggen om zinksporen te voorkomen.Echt
Door de rib dunner te houden dan de wand wordt de materiaalmassa op het snijpunt geminimaliseerd, waardoor een gelijkmatige koeling wordt gegarandeerd en oppervlaktedepressies worden voorkomen.
Door ribben even dik te maken als de hoofdwand ontstaat het sterkste onderdeel met de beste oppervlakteafwerking.Vals
Dikke ribben creëren hete plekken die langzaam afkoelen, waardoor het materiaal naar binnen krimpt en er zichtbare zinksporen ontstaan op het tegenoverliggende oppervlak.
Voordelen vs. Nadelen
Voor een effectief gebruik van ribben moet er een evenwicht worden gevonden tussen structurele behoeften en cosmetische vereisten.
| Voordelen | Nadelen |
|---|---|
| Verbeterde stijfheid: Verhoogt de stijfheid aanzienlijk zonder het hele onderdeel dikker te maken. | Risico's van zinkmerken: Onjuiste dikteverhoudingen (>60%) leiden tot zichtbare oppervlaktedepressies. |
| Materiaalbesparing: Er wordt minder plastic hars gebruikt dan wanneer de globale wanddikte wordt vergroot. | Complexiteit van de schimmel: EDM (Electrical Discharge Machining) is nodig om diepe ribbelsleuven in het matrijsgereedschap te snijden. |
| Cyclustijd verkorten: Dunnere ribben koelen sneller af dan een dikke massieve wand. | Problemen met uitwerpen: Diepe ribben met onvoldoende trek kunnen in de mal blijven steken. |
| Warpweerstand: Goed geplaatste ribben (bv. kruiselingse arceringen) helpen om de vlakheid van het werkstuk te behouden. | Stressconcentratie: Scherpe hoeken aan de basis van de ribben kunnen leiden tot breuk onder belasting. |
Algemene toepassingsscenario's
- Elektronicabehuizingen: Versterken van dunne wanden in laptoptassen of afstandsbedieningen gemaakt van Polycarbonaat (PC) om valtests te doorstaan.
- Autoafwerking: verstijving van grote, vlakke instrumentenpanelen of deurbekledingen om flexibiliteit en trillingen te voorkomen.
- Consumentenverpakkingen: Versterken van de randen en bodems van dunwandige containers of kratten.
- Structurele beugels: Ondersteuning van zware belastingen in interne onderdelen van apparaten (bijv. tandwielen van wasmachines).
- Tuigwebben: Vermindering van massa in kunststof tandwielen met behoud van radiale sterkte.
Stap voor stap ontwerpproces
Volg deze workflow om ribben in uw CAD-ontwerp te integreren voor een optimaal Ontwerp voor productie (DFM)2.
- Nominale wand (t) vaststellen: Bepaal de basiswanddikte van je onderdeel (bijvoorbeeld 3,0 mm).
- Bereken de ribdikte (w): Vermenigvuldig t met 0,5 (50%). Stel de ribdikte aan de basis idealiter in op 1,5 mm.
- Hoogte bepalen: Zorg ervoor dat de rib niet hoger is dan 3 × t (bijv. 9,0 mm). Als er meer sterkte nodig is, gebruik dan meerdere kortere ribben in plaats van één hoge rib.
- Concept toepassen: Voeg een trekhoek van minstens 0,5° toe aan elke kant van de rib om het loslaten van het werkstuk te vergemakkelijken.
- Voeg filets (stralen) toe: Voeg een straal van 0,25 × t (bijvoorbeeld 0,75 mm) toe aan de basis waar de rib tegen de wand komt om de spanning te verdelen.
- Controleer de afstand: Als je meerdere ribben gebruikt, zorg er dan voor dat de ruimte tussen de ribben minstens 2 × t (bijv. 6,0 mm) is om de matrijs goed te laten afkoelen.
Het toevoegen van basisradii (fillets) aan ribben vermindert de concentratie van mechanische spanning aanzienlijk en helpt bij de materiaalstroom.Echt
Scherpe hoeken fungeren als spanningsverhogers waar scheuren beginnen; radii verdelen de belasting en helpen gesmolten kunststof soepel in de ribbenstructuur te vloeien.
De ribben moeten altijd evenwijdig aan de richting van de matrijsopening georiënteerd zijn, zonder enige trekhoek.Vals
Hoewel ribben meestal parallel lopen met de trekkracht, is een trekhoek verplicht. Zonder trekkracht zorgt het vacuümeffect en de wrijving ervoor dat de rib tijdens het uitwerpen in de mal blijft hangen.
FAQ: Spuitgietribben Ontwerp
V1: Waarom veroorzaken ribben zinksporen aan de andere kant?
A1: Zinksporen ontstaan omdat het snijpunt van de rib en de wand meer materiaalmassa bevat. Dit gebied houdt de warmte langer vast en koelt langzamer af. Als het stolt, krimpt het naar binnen en trekt het oppervlak naar beneden. Als het stolt, krimpt het naar binnen, waardoor het oppervlak naar beneden wordt getrokken. Door de ribben dun te houden (<60% van de wand) wordt deze massa geminimaliseerd.
V2: Kan ik ribben gebruiken om massieve wanddikte volledig te vervangen?
A2: Ja, dit is een kernprincipe van "coring out". In plaats van een massief blok van 10 mm gebruiken ontwerpers een omhulsel van 3 mm met interne ribben. Dit vermindert het gewicht en de koeltijd terwijl de structurele integriteit behouden blijft.
V3: Wat als ik een rib dikker dan de aanbevolen 60% nodig heb?
A3: Als een structurele analyse een dikke rib vereist, overweeg dan het gebruik van Spuitgieten met gasondersteuning of structuurschuim. Je kunt ook een cosmetische plaat of textuur aan de A-kant gebruiken om de onvermijdelijke gootsteensporen te verbergen.
V4: Welke invloed heeft de materiaalkeuze op het ontwerp van ribben?
A4: Sterk krimpende materialen zoals Polyethyleen (PE) of Polyoxymethyleen (POM) zijn gevoeliger voor zinkvlekken en kromtrekken. Houd je voor deze materialen strikt aan de onderkant van de dikteverhouding (40%). Amorfe materialen met lage krimp zoals ABS/PC zijn iets vergevingsgezinder.
V5: Wat is het verschil tussen een ribboord en een inzetstuk?
A5: Een rib is over het algemeen een lange, muurachtige steun. A inzetrand3 is een driehoekige steun die een staand plafond of muur met de vloer verbindt en specifiek wordt gebruikt om doorbuiging in een gelokaliseerd gebied te voorkomen.
Samenvatting
beheersen Plastic Rib Ontwerp is essentieel voor het maken van lichtgewicht, sterke en rendabele spuitgietonderdelen. Door strikt vast te houden aan de 50% wanddikteregelDoor de juiste ontwerphoeken toe te passen en de ribhoogte te beheren, kunnen ingenieurs veelvoorkomende valkuilen zoals verzakkingen en kromtrekken vermijden. Raadpleeg de DFM-richtlijnen altijd vroeg in de ontwerpfase om er zeker van te zijn dat uw geometrie optimaal is voor het spuitgietproces.
-
Protolabs ontwerptips: Deze bron geeft visuele voorbeelden van zinksporen en gedetailleerde berekeningen voor de verhouding tussen ribben en wanddikte. ↩
-
Xometry Ribrichtlijnen: Een uitgebreide gids over het standaardiseren van de geometrie van ribben om gereedschapskosten te verlagen en de kwaliteit van werkstukken te verbeteren. ↩
-
Fictieve vormgids: Legt het onderscheid uit tussen ribben, spanten en nokken en biedt praktische strategieën voor structurele versterking. ↩
NL 
EN 
ES 
FR 
DE 
PT 
AR 
RU 
JA 
KO 
IT 
TR 
PL 