Giới Thiệu Về Vật Liệu Urethane
Vật liệu Urethane , hay còn gọi là polyurethane, là một loại polymer đa dụng với nhiều tính năng ưu việt, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Công Ty TNHH Cơ Khí Đa Minh chuyên cung cấp và gia công các sản phẩm từ vật liệu Urethane, mang đến giải pháp tối ưu cho các nhu cầu sản xuất và gia công của khách hàng.
Tính Năng Nổi Bật Của Vật Liệu Urethane
Độ Bền Cao
Urethane có độ bền cao, chịu được mài mòn và va đập mạnh, làm tăng tuổi thọ của các sản phẩm và thiết bị sử dụng vật liệu này.
Khả Năng Chịu Hóa Chất
Vật liệu Urethane có khả năng chống chịu tốt với nhiều loại hóa chất, bao gồm dầu, xăng, và các dung môi công nghiệp, giúp bảo vệ sản phẩm khỏi sự ăn mòn và hư hỏng.
Linh Hoạt Và Đàn Hồi
Urethane có tính linh hoạt và đàn hồi cao, giúp các sản phẩm làm từ vật liệu này dễ dàng trở lại hình dạng ban đầu sau khi bị biến dạng, giảm thiểu hư hỏng trong quá trình sử dụng.
Cách Nhiệt Và Cách Điện
Vật liệu Urethane có khả năng cách nhiệt và cách điện tốt, làm tăng tính an toàn khi sử dụng trong các thiết bị điện và nhiệt.
Ứng Dụng Của Vật Liệu Urethane Trong Công Nghiệp
Sản Xuất Bánh Xe
Bánh xe làm từ Urethane có độ bền cao, chịu được tải trọng lớn và không gây trầy xước bề mặt sàn, thích hợp sử dụng trong các nhà kho, xưởng sản xuất và siêu thị.
Con Lăn Công Nghiệp
Con lăn Urethane có độ cứng và độ bền vượt trội, giảm thiểu ma sát và tiếng ồn khi vận hành, thích hợp cho các hệ thống băng tải và máy móc công nghiệp.
Vòng Đệm Và Gioăng
Vòng đệm và gioăng làm từ Urethane có khả năng chịu hóa chất và nhiệt độ cao, đảm bảo độ kín khít và an toàn cho các hệ thống ống dẫn và thiết bị công nghiệp.
Sản Phẩm Đệm Và Bảo Vệ
Urethane được sử dụng làm vật liệu đệm và bảo vệ trong các thiết bị điện tử, máy móc và các sản phẩm công nghiệp khác, giúp giảm thiểu hư hỏng và tăng độ bền.
Phương pháp Gia công Urethane
Đúc Urethane là một quy trình sản xuất truyền thống linh hoạt sử dụng mẫu chính in 3D và khuôn silicon để tạo ra các bộ phận bằng nhựa sử dụng cuối cùng. Trong quá trình đúc urethane, mẫu chính được đặt bên trong hộp kín, phủ silicone lỏng và sau đó được xử lý. Sau khi silicone đã đông cứng, nhà sản xuất sẽ cắt nó làm đôi để tạo ra mẫu chính – tại thời điểm này, khuôn urethane đúc đã sẵn sàng để sử dụng.
Để tạo ra các bộ phận đúc urethane tùy chỉnh, các kỹ sư đổ nhựa đúc urethane – thường là vật liệu polyurethane có thể bắt chước các đặc tính vật lý của nhựa được sử dụng trong ép phun – vào khuôn và xử lý trong lò nướng. Phần cuối cùng thường yêu cầu rất ít, nếu có, xử lý hậu kỳ.
Đúc urethan Ít tốn kém và ít tốn thời gian hơn so với gia công cứng, Đúc urethane cần tới việc tạo khuôn mẫu và sản xuất hàng loạt khối lượng thấp đến trung bình của các bản dựng phức tạp. Để tận dụng tối đa quy trình sản xuất này, các nhóm sản phẩm phải thiết kế để có thể sản xuất và tối ưu hóa thiết kế khuôn ngay từ đầu để hợp lý hóa quy trình sản xuất và giữ chi phí ở mức thấp. Sau đây là năm mẹo thiết kế thiết yếu để tạo ra các bộ phận đúc urethane tùy chỉnh sạch sẽ và chức năng:
5 mẹo thiết kế hàng đầu cho đúc Urethane
1. Cho độ dày thành đồng đều
Nhiều kỹ sư thích đúc urethane hơn đúc phun vì quy trình trước cho phép thay đổi độ dày thành lớn hơn, nhưng vẫn quan trọng là phải đảm bảo rằng thiết kế khuôn urethane nhất định có thành đồng nhất. Thành đồng nhất làm giảm nguy cơ biến dạng trong quá trình lưu hóa, đảm bảo khuôn sẽ được đổ đầy hoàn toàn và chính xác, đồng thời giảm thiểu các vấn đề thiết kế khác.
Nên sử dụng độ dày thành tối thiểu là 0,040” (1mm), nhưng có những trường hợp thành có thể mỏng tới 0,020”(0,5mm) ở các bộ phận nhỏ. Đối với các bộ phận lớn hơn, độ dày thành phải luôn tăng tỷ lệ thuận với kích thước của bộ phận để đảm bảo rằng các bức tường có thể cung cấp sự hỗ trợ đầy đủ.
2. Tính hao hụt
Khi hai bức tường có độ dày khác nhau giao nhau trong thiết kế khuôn urethane, hiện tượng co ngót có thể xảy ra. Vì các bức tường dày đông cứng chậm hơn các bức tường mỏng hơn, nên diện tích mà chúng được gắn vào trên bức tường danh nghĩa sẽ co lại khi hình chiếu – một đường gân hoặc phần lồi – co lại. Điều này gây ra một vùng trũng trên bức tường danh nghĩa. Để giảm thiểu độ co ngót và ngăn ngừa hiện tượng trũng, các kỹ sư phải đảm bảo độ dày của sườn nằm trong khoảng từ 50% đến 60% của bức tường mà chúng được gắn vào.
Tuy nhiên, đôi khi các bộ phận đúc urethane bị co lại vì những lý do khác ngoài lỗi thiết kế khuôn urethane. Kích thước cuối cùng của một bộ phận đúc urethane phụ thuộc vào độ chính xác của mẫu và khuôn mẫu chính, hình dạng bộ phận cũng như vật liệu đúc urethane . Tỷ lệ co ngót 0,15% được coi là chấp nhận được, nhưng các kỹ sư nên xem xét lại thiết kế khuôn urethane của họ nếu tỷ lệ co ngót vượt quá ngưỡng này.
3. Sử dụng xương sườn
Thêm gân vào thiết kế khuôn urethane có thể tăng cường độ bền và độ cứng của phần cuối mà không làm tăng độ dày. Để sử dụng gân đúng cách, các kỹ sư nên tuân thủ các hướng dẫn sau:
Chiều cao
Các gân dài hơn mang lại khả năng gia cố lớn hơn, nhưng việc đúc một gân dài có thể làm cho bộ phận khó tạo khuôn. Vì lý do này, xương sườn không được vượt quá chiều cao gấp ba lần độ dày của nó. Để tránh hoàn toàn vấn đề về chiều cao, các kỹ sư có thể sử dụng nhiều gân ngắn thay vì một gân dài để tăng độ cứng của bộ phận.
Chiều rộng
Chiều rộng của gân tại giao điểm của bộ phận phải bằng 40% đến 60% độ dày của bộ phận. Nếu bán kính fillet được bao gồm trong thiết kế, nó phải bằng ít nhất 25% độ dày của bộ phận. Các thông số này giúp làm cho gân chắc chắn nhất có thể.
Góc nháp
Kỹ sư phải phác thảo một gờ được thiết kế để giảm khả năng chìm. Góc mớn nước cho mỗi bên phải nằm trong khoảng từ 0,25 đến 0,5 độ và góc mớn nước của mỗi bên phải bằng nhau. Đối với bề mặt có kết cấu, thêm 1,0 độ mớn nước cho mỗi 0,025 (0,001 inch) độ sâu của kết cấu.
khoảng cách
Các kỹ sư nên đặt các gân liên tiếp cách nhau ít nhất hai lần độ dày để phân bổ đều trọng lượng của bộ phận trên tất cả các gân.
Định hướng
Hướng gân quyết định cách thức và vị trí mà bộ phận chịu ứng suất, do đó, các kỹ sư nên cẩn thận sắp xếp gân theo cách tối đa hóa độ cứng uốn của bộ phận. Nếu gân được đặt sai vị trí, chúng sẽ không có tác động tích cực nào đến độ bền của bộ phận.
Các nhóm sản phẩm cũng nên lưu ý đến các giao điểm và độ lún khi làm việc với các gờ. Tại điểm giao nhau của gờ với chi tiết, một gờ nặng có thể khiến chi tiết bị lún. Để tránh bị lún tại giao điểm của gờ, các kỹ sư có thể sử dụng các góc bo tròn để giảm bớt ứng suất trên bề mặt chi tiết và giảm độ lún ở phía đối diện của chi tiết. Bán kính của các góc bo tròn phải bằng ít nhất một phần tư độ dày của chi tiết. Ngoài ra, việc khoét lõi hoặc làm nhẹ chi tiết sẽ làm giảm lượng vật liệu sử dụng và giúp duy trì độ dày thành đồng đều trên toàn bộ chi tiết.
Các gân có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của một bộ phận cuối, nhưng các kỹ sư và nhóm sản phẩm không nên quá phấn khích. Các gân chỉ hữu ích khi bộ phận đó cần gia cố thêm. Trong những trường hợp không cần thiết, các gân thường được đặt không đúng cách và không cải thiện được độ bền hoặc độ cứng của bộ phận. Ngoài ra, các gân không cần thiết làm tăng trọng lượng và giá của bộ phận, gây ra các vấn đề về khuôn đúc và góp phần gây lãng phí vật liệu. Các kỹ sư và nhóm sản phẩm nên ghi nhớ những cân nhắc này khi quyết định xem thiết kế khuôn urethane của họ có cần gân hay không.
4. Xem xét các bản nháp và phần gạch chân
Bản nháp và phần cắt không phải là mối quan tâm khi đúc urethane vì silicon lỏng có thể tạo hình bất kỳ khuôn nào. Tuy nhiên, nếu một kỹ sư sử dụng đúc urethane để chế tạo nguyên mẫu mà cuối cùng sẽ được sản xuất bằng một quy trình khác, như đúc phun, họ nên tạo thiết kế theo mục đích sử dụng cuối cùng. Điều này có thể bao gồm việc kết hợp bản nháp và phần cắt. Các tính năng không có bản nháp dài đi kèm với rủi ro nhỏ về việc gãy bộ phận khi lấy bộ phận ra khỏi khuôn, do đó, một góc nhỏ có thể hữu ích, đặc biệt là đối với các đợt sản xuất lớn hơn.
5. Bao gồm đủ khoảng cách giữa các chữ cái và logo
Với phương pháp đúc urethane, các nhà thiết kế có thể dễ dàng tạo khuôn các chữ cái và biểu tượng nổi hoặc chìm chất lượng cao thành các bộ phận urethane đúc tùy chỉnh. Để đảm bảo các chữ cái đẹp và dễ đọc nhất có thể, các nhà thiết kế nên lưu ý đến chiều cao hoặc chiều sâu của đối tượng, chiều rộng của đối tượng, bán kính trên đối tượng và khoảng cách giữa các đối tượng.
Các nhóm sản phẩm nên để lại ít nhất 0,050” giữa các tính năng, mặc dù điều này có thể thay đổi tùy thuộc vào các chi tiết cụ thể của thiết kế. Tất cả các bán kính phải ít nhất bằng một nửa chiều cao của tính năng, nhưng bán kính lớn hơn thậm chí còn tốt hơn. Cuối cùng, chiều rộng của tất cả các logo hoặc chữ cái phải gấp đôi chiều cao của chúng.
Tối ưu hóa các bộ phận đúc Urethane của bạn
Với việc đúc và thiết kế urethane để có thể sản xuất được, một vài thay đổi thiết kế nhỏ sẽ giúp ích rất nhiều. Các kỹ sư và nhà thiết kế nên tìm cách duy trì độ dày thành đồng đều, tính đến độ co ngót và đảm bảo họ đang sử dụng các gân một cách hiệu quả. Nhóm sản phẩm có thể tối ưu hóa hơn nữa khả năng sản xuất bằng cách tạo ra các thiết kế phù hợp với mục đích sản xuất cuối cùng và đảm bảo chúng chừa đủ khoảng trống giữa các chữ cái và biểu tượng để tăng tính thẩm mỹ.
Một đối tác sản xuất có kinh nghiệm như Công ty TNHH cơ khí Đa Minh có thể giúp nhóm sản phẩm đơn giản hóa việc thiết kế để có thể sản xuất được. Chúng tôi đam mê phát triển các sản phẩm từng được cho là không thể tạo ra và chúng tôi luôn chú trọng theo kịp các công nghệ thiết kế kỹ thuật số mới nhất.
Các nhóm sản phẩm đang tìm cách phát triển một ứng dụng đột phá hoặc tối ưu hóa thiết kế khuôn urethane hiện có có thể được hưởng lợi từ kinh nghiệm nhiều năm của nhóm thiết kế của chúng tôi trong các quy trình sản xuất. Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để bắt đầu sản xuất các bộ phận urethane đúc tùy chỉnh của bạn.
