成型齒輪的主要考慮因素之一是尺寸精度和圓度。
在大多數(shù)齒輪應用中,都使用非增強等級的 Delrin ®POM,這比玻璃增強材料具有很大的優(yōu)勢,因為它在流動方向上具有更均勻的收縮。另一方面,玻璃增強材料表現(xiàn)出垂直于玻璃纖維的高收縮率和流動方向的低收縮率。這種不均勻的收縮會導致零件變形(翹曲)和圓度損失。
也就是說,在使用 Delrin®POM模制齒輪時,仍然需要考慮一些重要因素來優(yōu)化尺寸穩(wěn)定性:
登機口位置
應研究塑料填充工具腔體的方式,以確保盡可能均勻的填充。
理想情況下,塑料會同時填充齒輪的末端,因此對于圓形齒輪來說,中心澆口是最佳選擇,但還需要考慮更多因素。
影響收縮率的設計特征
研究零件填充圖案還可以表明任何設計特征是否會影響零件的收縮。
在這些示例中,零件上有切口以減輕重量。雖然重量較輕的齒輪有助于提高系統(tǒng)效率,但在這種情況下,設計變化意味著孔周圍會出現(xiàn)不同程度的收縮,從而導致齒部不圓。
通過影響流動的其他設計特征也可以觀察到類似的效果,例如產(chǎn)生流動猶豫的薄肋或具有較高整體收縮率的厚部分,即使包裝良好也會導致下一個點。
零件包裝
保壓是一個加工階段,更多的材料被注入到型腔中,以補償從熔融態(tài)到固態(tài)的 Delrin®POM的收縮。
在注塑過程中,Delrin®POM部件是否完全填充對于其性能和尺寸穩(wěn)定性至關重要 。否則,收縮率會很高,并且存在空隙風險,從而可能降低齒輪的強度。
為了確保齒輪能夠完全包裝,需要使用不會過早凍結的澆口和流道系統(tǒng)注入最厚的部分。
如下圖所示:
在右側,澆口錐度太大并被送入最薄的部分。該區(qū)域的塑料材料將首先凝固,而厚部中心的材料仍處于熔融狀態(tài)。如果沒有更多的材料被注入到零件中,就會出現(xiàn)高水平的收縮,導致表面下沉或中心出現(xiàn)空隙。
左側的設計允許更多的材料在更長的時間內(nèi)送入厚部分,以便完全包裝零件并避免不受控制的收縮。澆口直徑“d”必須至少為零件厚度“T”的一半。澆口的長度必須短于0.8毫米。靠近澆口的流道直徑“D”必須至少為零件厚度“T”+1mm。“D1”應大于“D”。 更多信息請參閱 Delrin 成型指南。
以下是保持均勻壁厚的一些想法,這將確保齒輪能夠以最佳循環(huán)時間成型。
使用 Moldflow ®等填充模擬軟件,可以在制造注塑工具之前研究成型周期、保壓和零件收縮。鼓勵這樣做,以確保采取正確的決策來優(yōu)化齒輪部件。許多等級的 Delrin®POM都經(jīng)過充分表征,可用于此類模擬軟件。