Пластиковые детали должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки при эксплуатации конечного продукта потребителем. Выбор правильных материалов, использование ребер жесткости, бобышек и достаточно толстых стенок помогает придать пластиковому изделию необходимую прочность. Все эти аспекты должны приниматься во внимание при проектировании их конструкции.
Бобышки
Бобышки встраиваются в конструкцию деталей для их усиления. Это клинообразные опоры, примыкающие к стенкам или другим элементам конструкции. Они помогают распределить вес, чтобы детали не ломались под нагрузкой. Они также соединяют опорные элементы с дном детали.
Бобышки обеспечивают прочность конструкции за счет установки в прямых углах. На рисунке выше изображена деталь крышки GPS. Четыре бобышки усиливают здесь внутренние углы крестообразной стенки. При конструировании деталей можно предусмотреть расположение бобышек в незаметных местах, в зависимости от назначения изделия.
Ребра жесткости
Ребра жесткости, как и бобышки, повышают конструктивную прочность стенок или других несущих элементов и соединяют их. Они представляют собой тонкие прямые стенки, которые создают мост между более крупными стенками или другими конструкциями. Расположение ребер зависит от того, какой элемент нуждается в усилении.
Выше представлено изображение другой стороны крышки GPS. Здесь ребра соединяют четыре центральных круглых элемента с окружающими стенками. Это лишь один из примеров использования ребер. Можно сконструировать ребра различных видов и форм, чтобы при необходимости придать конструктивную прочность любой детали.
Закругления
Закругления помогают усилить углы в местах сопряжения ребер, стенок и бобышек. Если две стенки пересекаются под прямым углом, такой резкий переход может сделать деталь более подверженной поломкам. Задача закругления - придать внутреннему углу более округлую форму, обеспечив более плавное и прочное соединение стенок. Радиус закругления зависит от конкретной детали. Как и любая другая опорная конструкция, размер закругления должен обеспечивать достаточную поддержку, но в то же время быть не на столько большим, чтобы создать утяжину в детали. Одной из важных задач при проектировании изделий из пластмасс является создание прочной детали, сохраняющей при этом свой внешний вид.
Пластики повышенной прочности
Существует множество различных типов пластиковых материалов для изготовления деталей. Но не все они подходят, если требуется получение детали повышенной прочности.
- ABS - это прочный и недорогой пластик. Его недостатком является неустойчивость к воздействию солнечного света, поэтому лучше всего использовать его внутри помещений.
- Поликарбонат – более дорогой пластик, но его преимуществами являются жесткость, прочность и прозрачность.
- Нейлон обладает высокой термостойкостью и часто используется в механических деталях, таких как шестерни, подшипники и втулки.
- TPE – это прочный пластик, пригодный для использования в таких изделиях, как трубки, уплотнители и другие эластичные изделия. TPU, разновидность TPE, еще более прочен и обладает высокой стойкостью к химическим веществам и нагреву, но обладает меньшей гибкостью.
Это лишь некоторые из материалов, которые могут использоваться при проектировании изделий из пластмасс. Существует множество вариантов, которые помогут удовлетворить специфические потребности вашего изделия.
Толщина стенок
Для увеличения жесткости и прочности пластмассовых деталей рекомендуется предусматривать усиления. Но в некоторых случаях, чтобы обеспечить необходимую прочность, достаточно просто сделать стенки толще. Этот способ подходит для деталей небольшого размера, так как если сделать толстые стенки для крупных деталей, есть риск появления утяжин в процессе охлаждения изделия в пресс-форме. При изготовлении крупных деталей рекомендуется предусматривать бобышки и ребра жесткости. Ниже приведен пример детали, для которой не требуется никаких усилений для повышения прочности.
