Литые детали фена для волос – Руководство по проектированию

Фены для волос повсеместно используются в повседневной жизни, они предназначены для быстрой и эффективной сушки волос с помощью горячего воздуха. Эти устройства состоят из многочисленных пластиковых компонентов, которые производятся с помощью литье под давлением— процесс включает несколько этапов: зажим, впрыск, выдержка, охлаждение и выталкивание. В этом руководстве подробно рассматриваются вопросы проектирования деталей фена, изготовленных методом литья под давлением, от выбора материала до самого процесса формования.

Ключевые компоненты литья под давлением в фене

Типичный фен состоит из нескольких литьевых деталей, каждая из которых выполняет определенную функцию. Эти детали включают:

1. Корпус Shell
2. Решетка воздухозаборника
3. Корпус двигателя
4. Сборки кнопок
5. Катушка для шнура или компоненты управления шнуром
6. Ручка и захват

Каждая из этих деталей требует тщательного проектирования, чтобы гарантировать, что они будут работать по назначению, вносить вклад в общую эстетику и соответствовать стандартам безопасности и качества.

1. Корпус корпуса

Корпус служит внешним защитным слоем фена, защищая внутренние компоненты от физических повреждений и внешних воздействий. Он также обеспечивает теплоизоляцию, помогая предотвратить воздействие высоких температур, создаваемых двигателем и нагревательными элементами, на пользователя. Этот внешний корпус не только защищает, но и вносит значительный вклад в эстетическую привлекательность устройства, часто влияя на общий вид и ощущение продукта.

2. Решетка воздухозаборника

Решетка воздухозаборника является важнейшим компонентом, расположенным на входе фена. Она служит для предотвращения попадания мусора, волос и пыли во внутренние механизмы, такие как двигатель и лопасти вентилятора, обеспечивая плавную работу и продлевая срок службы этих деталей. Кроме того, решетка предназначена для обеспечения оптимального воздушного потока, выступая в качестве защитного барьера от посторонних предметов, поддерживая эффективность двигателя и вентилятора.

3. Корпус двигателя

Корпус двигателя закрывает двигатель и играет важную роль в его защите от внешних повреждений и факторов окружающей среды, таких как пыль и влага. Кроме того, корпус двигателя необходим для рассеивания тепла, позволяя двигателю оставаться холодным во время работы и предотвращая перегрев. Хорошо спроектированный корпус двигателя обеспечивает достаточный поток воздуха для поддержания производительности и долговечности двигателя с течением времени.

4. Кнопочные сборки

Кнопочные сборки имеют решающее значение для взаимодействия пользователя с феном. Эти кнопки позволяют пользователям управлять различными настройками, такими как скорость воздуха, температура и мощность. Кнопки должны быть эргономично расположены для удобства использования и должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать частое использование. Кроме того, они должны быть водонепроницаемыми для защиты от влаги, обеспечивая длительную функциональность даже во влажной среде.

5. Катушка для шнура или компоненты управления шнуром

Катушка для шнура или компоненты управления шнуром помогают поддерживать порядок в шнуре питания, когда фен не используется. Хорошо спроектированная катушка для шнура позволяет аккуратно наматывать и разматывать шнур без запутывания, гарантируя, что фен останется аккуратным и его будет легко хранить. Некоторые модели оснащены втягивающимися механизмами, которые автоматически сматывают шнур, повышая удобство и поддерживая чистое, не загроможденное пространство для хранения.

6. Ручка и захват

Ручка и захват имеют решающее значение для обеспечения комфорта и контроля во время использования. Ручка должна быть эргономичной, чтобы удобно располагаться в руке пользователя, позволяя длительное использование без напряжения. Хорошо спроектированный захват, часто текстурированный или изготовленный из мягких на ощупь материалов, гарантирует, что фен останется надежно удерживаемым в руке пользователя, предотвращая скольжение и повышая общую безопасность.

Выбор материалов для деталей фена

Материалы, выбранные для компонентов фена, должны соответствовать различным критериям, включая термостойкость, долговечность и электроизоляционные свойства. Ниже приведены некоторые часто используемые материалы при литье под давлением фена:

Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS)

ABS — это универсальный термопластик, известный своим превосходным балансом прочности, жесткости и ударопрочности. Он также обладает хорошими электроизоляционными свойствами и относительно легко формуется, что делает его популярным выбором для массового производства.

Применение в фенах:

• Внешний корпус
• Переключатели и кнопки

Наши преимущества:

• Высокая ударопрочность.
• Превосходный баланс прочности и жесткости.
• Хорошая обрабатываемость для сложных форм и конструкций.
• Может быть текстурирован в эстетических целях (например, матовая или глянцевая отделка)

Соображения: Может не работать должным образом в условиях экстремально высоких температур в течение длительного времени, но отлично подходит для большинства внешних компонентов, которые не контактируют напрямую с сильно нагретыми областями, такими как двигатель или сопло.

Поликарбонат (PC)

Поликарбонат — это высокопроизводительный пластик, который отличается превосходной ударопрочностью и высокой термостойкостью. Он также обеспечивает превосходную прозрачность и размерную стабильность, что делает его идеальным материалом для применений, где детали подвергаются воздействию высоких температур.

Применение в фенах:

• Крышки двигателя
• Внутренние компоненты вентилятора

Наши преимущества:

• Высокая ударопрочность, снижающая риск повреждения внутренних компонентов.
• Высокая ударопрочность, идеально подходит для защиты чувствительных внутренних компонентов.
• Возможность прозрачности (если требуются прозрачные крышки или световоды)

Соображения: дороже, чем ABS, но необходим для деталей, подвергающихся более высоким температурам или механическим нагрузкам.

Нейлон (полиамид – ПА)

Нейлон (полиамид) — прочный, долговечный и износостойкий материал, обладающий превосходной износостойкостью и низким трением. Он также химически стоек и имеет хорошую термическую стабильность, что делает его пригодным для деталей, которые будут подвергаться механическим нагрузкам или трению во время работы.

Применение в фенах:

• Лопасти вентилятора
• Другие движущиеся части

Наши преимущества:

• Высокое соотношение прочности и веса, что идеально подходит для таких деталей, как лопасти вентиляторов.
• Отличная износостойкость движущихся частей.
• Устойчив к влаге и теплу, обеспечивает длительную долговечность в типичных условиях эксплуатации.

Соображения: Нейлон может впитывать влагу, что может повлиять на его размерную стабильность, поэтому перед формованием может потребоваться его сушка или могут использоваться специальные сорта с низким влагопоглощением.

Полипропилен (ПП)

Полипропилен — легкий, химически стойкий материал, который сочетает в себе прочность и гибкость. Его устойчивость к влаге и химикатам делает его особенно подходящим для деталей, которые могут контактировать с влагой, например, для фильтров воздухозаборников или сопел.

Применение в фенах:

• Насадки и концентраторы
• Фильтры и диффузоры

Наши преимущества:

• Легкий и экономичный.
• Высокая стойкость к химикатам и влаге.
• Хорошая устойчивость к воде, влаге и химикатам.
• Хорошая долговечность и прочность для деталей, подвергающихся меньшей нагрузке.

Соображения: Полипропилен менее термостойкий по сравнению с другими материалами, такими как поликарбонат, поэтому его обычно используют в зонах фена с более низкой температурой.

Термопластические эластомеры (TPE)

Термопластичные эластомеры сочетают в себе свойства резины с простотой обработки пластмасс. Материалы TPE гибкие, прочные и могут изготавливаться с различной степенью твердости в соответствии с конкретными применениями. Они также обладают превосходной химической стойкостью и безопасны для использования в потребительских товарах.

Применение в фенах:

• Ручки и захваты
• Уплотнения и прокладки

Наши преимущества:

• Гибкий и мягкий, что делает его идеальным для эргономичных применений.
• Нетоксичен и безопасен для потребительских товаров.
• Отличные герметизирующие свойства, обеспечивающие предотвращение проникновения влаги и пыли.
• Отличная ударопрочность и долговечность даже при многократном использовании.
• Создает ощущение резины, что делает его идеальным для поверхностей, контактирующих с пользователем, таких как ручки и выключатели.

Соображения: TPE дороже некоторых других термопластиков. Требует специальных методов обработки для комбинирования с другими материалами в многокомпонентных формовочных приложениях.

Тщательно выбирая правильные материалы для каждой детали, производители могут изготавливать высококачественные и надежные фены, отвечающие как функциональным, так и эстетическим требованиям.

Конструктивные особенности деталей, изготовленных методом литья под давлением

Прежде чем понимать соображения по проектированию фенов для литья под давлением, необходимо иметь полное представление об общих этапах проектирования фенов. Только после выяснения различных этапов процесса проектирования мы можем эффективно понять, как выполнить требования к проектированию в процессе литья под давлением и обеспечить качество и производительность конечного продукта.

Этапы проектирования фена

1. Внешний вид и концептуальный дизайн: Используйте Rhino или Creo/ProE для точного моделирования поверхности и эстетического дизайна. Обеспечьте бесшовную интеграцию для производства и привлекательности на рынке.
2. моделирование: Создание высококачественных моделей с четкими, безошибочными поверхностями, гарантирующими надлежащую посадку и функциональность всех компонентов.
3. Выбор компонентов: Работайте с инженерами-разработчиками оборудования, чтобы выбрать двигатель, тумблер и другие критически важные детали на основе требований к мощности и управлению скоростью.
4. Проектирование кронштейнов и конструкций: Спроектируйте и расположите кронштейны двигателя и нагревательной катушки внутри корпуса, обеспечив надлежащее выравнивание и надежное размещение внутренних компонентов.
5. Интеграция вентилятора и нагревательного змеевика: Спроектируйте крыльчатку вентилятора для оптимального воздушного потока и закрепите нагревательную спираль в неподвижном кронштейне, чтобы обеспечить устойчивость и эффективную выработку тепла.
6. Способ сборки и внутренняя компоновка: Соберите детали в Программное обеспечение CAD для проверки соответствия компонентов, воздушного потока и управления температурой. Включайте защелкивающиеся конструкции для легкой сборки и разборки.
7. Особенности безопасности: Установите железную сетку на выходное отверстие воздуховода и металлическую сетку фильтра на заднюю крышку, чтобы предотвратить попадание посторонних предметов в систему и возникновение неисправностей или создание угроз безопасности.
8. Эргономика и элементы управления пользователя: Разработайте эргономичную ручку с тумблерным переключателем и скользящей кнопкой, обеспечивающую удобное управление и интуитивно понятное управление настройками скорости.
9. Защита кабеля: Вставьте в ручку защитный кожух из мягкой резины, закрепив его в пазу, чтобы защитить шнур питания и предотвратить износ.
10. Финальная визуализация и подготовка к производству: Создание подробного вида инженерной сборки и визуализация окончательного проекта с использованием KeyShot (KS) для визуального контроля, маркетинга и подготовки производства.

Особенности проектирования фенов

При проектировании литьевых деталей для фена необходимо соблюдать несколько ключевых принципов, чтобы гарантировать функциональность, технологичность и экономическую эффективность деталей:

Толщина стенки

Если толщина стенки детали значительно различается от одного участка к другому, это может привести к неравномерной усадке, что приведет к короблению, искажению или внутренним напряжениям в отформованной детали.

В идеале толщина стенок деталей фена должна быть одинаковой, с небольшими отклонениями для соответствия сложной геометрии. Для большинства литьевых деталей рекомендуемая толщина стенок составляет 2–4 мм, но она может варьироваться в зависимости от материала и размера детали. Если толщина стенок должна меняться, это следует делать постепенно, чтобы избежать «утяжины» (впадины или ямки на поверхности) или концентрации напряжений.

Углы уклона

Углы наклона позволяют выпустить деталь, не повреждая форму или саму деталь. Без достаточного наклона деталь может прилипнуть к форме, что может привести к дефектам поверхности или затруднить выталкивание.

Для большинства деталей рекомендуется общий угол наклона 1-2 градуса, чтобы обеспечить легкое извлечение из формы. Для деталей со сложной геометрией или более глубокими полостями может потребоваться больший угол наклона 3-5 градусов.

Для деталей с подробными характеристиками (например, сложные вентиляционные отверстия или области защелкивания) корректировка конструкции для учета углов наклона иногда может повлиять на эстетику или функциональность. В таких случаях могут потребоваться специальные методы формования, такие как боковые действия или механизмы отвинчивания.

Также прочтите: Основное руководство по углу уклона при литье пластмасс под давлением

Ребра и вставки

В конструкциях фенов ребра особенно полезны для усиления тонкостенных участков, таких как корпус двигателя, в то время как косынки помогают укрепить соединения и углы, которые могут подвергаться более высоким механическим нагрузкам.

Ребра, как правило, должны быть спроектированы так, чтобы составлять одну треть толщины стенки, чтобы избежать создания концентраций напряжений или слабых мест. Они также должны быть расположены в областях, где они не будут мешать процессу формования, а их расстояние должно обеспечивать равномерный поток материала во время впрыска. Хотя ребра добавляют прочность, они также могут создавать проблемы, если спроектированы неправильно. Например, если ребро слишком толстое, это может привести к неравномерному охлаждению или деформации.

Допуски и подгонка

Даже небольшие отклонения в размере или выравнивании могут привести к таким проблемам, как неправильная установка, трудности при сборке или нарушение функционирования. Это особенно критично для таких компонентов, как крышка двигателя, лопасти вентилятора или сопло, где даже небольшие отклонения могут повлиять на поток воздуха или удобство использования.

Стандартные допуски для литьевых деталей обычно варьируются от ±0.1 мм до ±0.5 мм в зависимости от размера детали и материала. Для деталей с более сложной геометрией могут потребоваться более жесткие допуски, но это часто увеличивает производственные затраты.

Многокомпонентное формование и формование из нескольких материалов

многокомпонентное формование часто используется в таких областях, как ручка или рукоятки фена, где важны комфорт и эргономика. Мягкие материалы, такие как TPE, могут быть отформованы поверх более жестких компонентов, таких как ABS или поликарбонат. Ключ к успешному формованию — проектирование деталей с достаточным количеством поднутрений или поверхностей склеивания для надлежащего сцепления двух материалов.

Заключение

Проектирование литьевых деталей для фенов требует понимания как функциональных требований, так и ограничений процесса литья под давлением. Учитывая факторы, изложенные в этом руководстве, проектировщики могут создавать детали, которые являются как экономически эффективными, так и превосходного качества.

бойы предоставляет услуги литья пластмасс под давлением для деталей вашего фена, гарантируя высокое качество, долговечность и точность изготовления компонентов.