Литье пластмасс

Соединение деталей

Соединение пластмассовых деталей производится несколькими способами. Рассмотрим основные:

• На саморезах.

  Соединение на саморезах - самое простое и достаточно эффективное из всех способов крепления деталей к пластичным АБС материалам. Применение саморезов имеет ограничение по количеству сборки-разборки соединения не более десяти раз за время эксплуатации изделия. Кроме того не следует забывать о возможности проворачивания самореза сборщиком при серийном производстве изделия из пластмасс. Для увеличения степени надежности соединения на каждое вводят один-два дополнительных самореза.

• На винтах.

  Принцип действия такой - в корпус устанавливаются или вплавляются гайки особой формы, а затем в них вкручиваются обычные винты. Соединение на винтах имеет пледующие преимущества: возможность многократного монтажа/демонтажа соединения; прочное соединение с возможностью герметизации; возможность соединять твердые и хрупкие пластики. Имеется у винтового соединения и недостаток - увеличение себестоимости пластикового изделия из-за усложнения технологии (закладка или вплавление гаек) и высокая стоимость самих закладных гаек.

• На зацепах и защелках.

  Соединения пластмассовых деталей на зацепах и защелках - самый дешевый и технологичный способ крепления деталей из пластмасс. Кстати, этим соединением зачастую пренебрегают, боясь снижения надежности. Совершенно неоправданные опасения, поскольку хорошо спроектированная защелка обеспечивает очень надежное соединение. Главный минус - наличие зацепов защелок в корпусе изделия приводит к увеличению стоимости оснастки, следовательно экономически эффективно такое соединение лишь при средне- и крупносерийном производстве.

• Склейка.

  Склейку можно применять лишь при мелкосерийном производстве, из-за нетехнологичности процесса и малой повторяемости изделия. Самый широко используемый клей для соединения пластмасс - цианакрилат (марки Loctite, Момент и др.).

• Сварка.

  Пластмассы можно сваривать несколькими способами: нагревом, высокочастотными токами, ультразвуком. Сварка ультразвуком - самая популярная на сегодня технология. Она обеспечивает надежное и хорошо повторяемое сварное соединение. Плюсы: конфигурация сварного шва может может быть любой сложности; высокая герметичность соединения; быстрота соединения деталей - время сварки не более минуты. Единственным минусом ультразвуковой сварки можно назвать необходимость применения специализированного недешевого оборудования и оснастки.

Чаще всего на производстве используется пластик АБС (акрилонитрил бутадиен стирол). Это хороший материал для создания корпусов для электронных систем. Этот материал несет неоспоримые характеристики, и его применяют для создания частей корпусов для которых необходимы высокая пластичность и которые будут использоваться при низких температурах. Чаще всех именно этот материал используют в производстве компонентов корпусов. Когда же требуются какие то особые качества частей корпуса, то можно подобрать материал, который лучше остальных подходит по своим характеристикам. Поликарбонат, стеклонаполненный полиамид, полистирол - это те материалы, которые повсеместно применяются в изготовлении изделий из пластмасс.

Все эти материалы, используемые для изготовления изделий из пластмасс,и окрашиваются в самые разные цвета и сочетания методом добавления красителя (пигмента). Технология получения пластмасс с самыми разными цветами имеет небольшой недостаток, который заключается в том, для окраски пластмасс необходимо специфичные оборудование, которое имеют лишь некоторые производители, и поэтому очень часто получается, что оттенки пластмасс зависят от поставщиков. Чтобы облегчить технологию и избежать зависимости от поставщиков пигментов используют высококонцентрированные гранулы пластика. Чтобы получить нужный цвет в неокрашенный пластик добавляют приблизительно 2% концентрат пластиковых гранул. Выбор доступных цветов супер концентрата весьма впечатляющий, однако все-таки ограничен, что стоит учитывать при литье пластмасс.

Для получения пластиковых частей корпуса серебристого цвета или цветов металлик применяется их поверхностное окрашивание. Краска на детали наносится вручную из стандартного краскопульта, а затем осуществляется сушка в специализированной камере. Подчас поверх слоя краски наносят слой защитного лака, который увеличивает стойкость покрытия и придает поверхности дополнительный блеск. Ключевой технологической сложностью поверхностного окрашивания выступает необходимость работы в чистых помещениях с минимальным содержанием пыли.

Если следует заполучить металлизированную поверхность с высоким коэффициентом отражения, разработано вакуумное напыление металла. Пвх детали занимают свое место в кассете, которая загружаются в особую вакуумную камеру, где происходит распыление частичек металла, как правило алюминия. По этой технологии делаются отражатели фонарей, автомобильных фар, светильников, а также декоративные поверхности с железным блеском. Кроме оптических и декоративных качеств, такое покрытие может похвастаться еще и хорошими экранирующими свойствами, что расширяет спектр его эксплуатации в электронной промышленности.

Прозрачные детали, такие как световоды и стекла индикаторов, могут быть изготовлены из весьма широкого спектра оптически прозрачных материалов:

* Полистирол - недорогой, но очень хрупкий и запросто царапающийся материал;

* ПММА (полиметилметакрилат) - наиболее часто разработанный материал с отличными литейными качествами, высокими показателями жесткости и твердости, размерной стабильностью, стойкостью к появлению царапин. Основным недостатком материала считается его высокая хрупкость;

* САН (сополимер стирола и акрилонитрила) - твердый прозрачный материал, близкий по свойствам к АБС, стоек к агрессивным жидкостям;

* Прозрачный АБС (MABS) - невысокие оптические характеристики (легкая мутноватость) в симбиозе со характеристиками АБС. Часто используется для производства стопроцентно прозрачных или тонированных корпусов;

* Поликарбонат - ударопрочный материал, устойчивый к царапинам и обладающий отличными оптическими свойствами. Широко используется при изготовлении оптических приборов. Его недостатками являются относительно повышенная стоимость и трудность переработки.

Главная причина низкого распространения заказных корпусов - это плохая осведомленность разработчиков о широких возможностях, существующих в этой области. Рассмотрим основные шаги конструирования и изготовления корпусов из пластмасс, поскольку знание всего процесса, даже при заказе разработки и производства корпуса специализированной организации, позволит добиться лучшего результата.

Разработка дизайна и конструкции изделия из пластмасс

Разработку нового корпуса нужно начинать с его дизайна. Стоимость услуг профессиональных промышленных дизайнеров оказывается обычно в пределе от 10 до 20% от общей цены на разработку изделия. А необходимость заказа собственного дизайна для промышленной продукции видна даже ярым консерваторам, особенно в условиях жесткой конкуренции. Для товаров общего потребления стоимость дизайнерских услуг существенно выше и зависит от сложности маркетинговой задачи.

Помимо внешнего вида изделия, нужно подумать и о его конструкции. Литье пластмасс - это довольно сложный процесс в технологическом плане. Здесь к качеству конструирования предъявляются высочайшие требования. Разработка изделия из пластмасс проводится профессионалами высокой квалификации со значительным опытом работы с пластмассами. Качественно выполненное проектирование позволяет добиться отсутствия дефектов, понизить себестоимость изделия из пластмасс и конечно же в существенной степени уменьшить затраты на производство пресс-форм. Именно поэтому разработку новой продукции, конструирование пластмассовых деталей заказывают специализированному дизайнерскому или конструкторскому бюро.

Например, серьезной ошибкой является проектирование разработчиками электронной техники корпуса изделия из пластмасс после окончания работы над электронной начинкой. Во-первых, из-за этого дизайнеры и конструкторы не могут выбрать самое эффективное и дешевое решение. Соответственно увеличиваются габариты, отрицательно сказывается на внешнем виде прибора. А во-вторых, увеличится срок выпуска прибора в производство из-за последовательной разработки начинки и корпуса.

Следует отметить также, что заказывая специалистам разработку дизайна и конструкции корпуса, разработчики зачастую предъявляют свои требования по деталям конструкции, не зная, что имеются более эффективные решения. Обычно эти требования касаются четырех вопросов: способы соединения деталей изделия, методы нанесения надписей, технология изготовления клавиатуры и принцип вывода светодиодных индикаторов.