A parte mais fundamental dos produtos de plástico é, de facto, a conce??o estrutural do produto de plástico. Muitas pessoas dizem que a conce??o estrutural dos produtos de plástico é difícil, mas o que é que a torna exatamente difícil?
Já aprendemos anteriormente sobre o processo de desenvolvimento de produtos de plástico. A partir deste processo complexo, n?o é difícil perceber que uma excelente conce??o de produtos de plástico deve n?o só adaptar-se à evolu??o da procura e controlar os custos, mas também garantir uma boa eficiência de produ??o. Além disso, devido à complexidade, fiabilidade e precis?o do design, a carga de trabalho do design estrutural do produto é substancial. Exige que os projectistas possuam excelentes capacidades técnicas e de engenharia, uma vis?o apurada do mercado e aten??o às tecnologias emergentes e às exigências em constante mudan?a.
Para além da evolu??o das exigências e de uma vis?o apurada do mercado, a conce??o estrutural do próprio produto também requer a considera??o de muitos aspectos. O guia que se segue indica claramente estes aspectos:
01. Espessura da parede
Para componentes de grandes dimens?es, a espessura da parede na conce??o estrutural varia geralmente entre 2,4 e 3,2 mm, enquanto que para componentes mais pequenos é de cerca de 1,0 mm, com as dimens?es específicas a respeitarem os requisitos de conce??o do produto. A espessura da parede deve ser t?o uniforme quanto possível. Em circunst?ncias especiais, certas áreas podem ser ligeiramente mais espessas ou mais finas, mas é necessária uma transi??o gradual (recomenda-se que o tamanho da transi??o seja superior a 5 vezes a espessura da parede do produto) para evitar marcas de tens?o na superfície do produto moldado por inje??o.
Factores que afectam a sele??o da espessura da parede
a) O material plástico utilizado. Diferentes materiais têm diferentes taxas de retra??o e fluidez durante moldagem por inje??oo que afecta a espessura de parede recomendada. (Para a espessura da casca, os dados empíricos podem ser aproximadamente a maior dimens?o da máquina / 100mm).
b) As for?as externas suportadas. Quanto maior for a for?a, mais espessa deve ser a parede. Em casos especiais, devem ser utilizadas pe?as metálicas ou devem ser efectuados controlos de resistência.
Os valores de espessura de parede recomendados para os produtos incluem:
| Materiais plásticos | Espessura mínima da parede | Espessura de parede recomendada para pe?as pequenas | Espessura de parede recomendada para pe?as de tamanho médio | Espessura de parede recomendada para pe?as grandes |
| Nylon | 0.45 | 0.76 | 1.5 | 2.4~3.2 |
| PE | 0.6 | 1.25 | 1.6 | 2.4~3.2 |
| PS | 0.75 | 1.25 | 1.6 | 3.2~5.4 |
| PMMA | 0.8 | 1.5 | 2.2 | 4~6.5 |
| PVC | 1.2 | 1.6 | 1.8 | 3.2~5.8 |
| PP | 0.85 | 1.54 | 1.75 | 2.4~3.2 |
| PC | 0.95 | 1.8 | 2.3 | 3~4.5 |
| POM | 0.8 | 1.4 | 1.6 | 3.2~5.4 |
| ABS | 0.8 | 1 | 2.3 | 3.2~6 |
c) Normas de seguran?a. Por exemplo, requisitos de resistência à press?o (quanto mais espessa for a parede, maior será a resistência à press?o), requisitos de inflamabilidade, etc.
02. Nervuras de refor?o
A maior parte da conce??o estrutural dos produtos de plástico tem nervuras de refor?o porque as nervuras podem aumentar a resistência sem aumentar a espessura total da parede, o que é especialmente útil para componentes de grandes dimens?es e pe?as sujeitas a tens?o, podendo também evitar a deforma??o do produto. A espessura das nervuras de refor?o é normalmente 0,5-0,75 vezes superior à espessura total da parede (recomenda-se que seja inferior a 0,6 vezes); se for superior a 0,75 vezes, o produto é suscetível de encolher.

Para pe?as de plástico com elevados requisitos de aparência (superfície brilhante), recomenda-se que a espessura inferior das nervuras de refor?o na parte de trás seja B≤0,5T. Se houver confian?a no design do molde e nos ajustes subsequentes do processo, B> 0,56T pode ser projetado, mas é recomendável n?o exceder 0,7T, pois será difícil ajustar posteriormente. ? importante notar que a espessura das nervuras de refor?o para diferentes materiais plásticos n?o segue necessariamente B≤0.5T.
| Referência de projeto para a espessura das nervuras de refor?o (relativamente à espessura da parede de base) | ||
| Materiais | Marca mínima de afundamento | Ligeira marca de afundamento |
| PC | 50% | 66% |
| ABS | 40% | 60% |
| PC+ABS | 50% | 66% |
| PA | 30% | 40% |
| PA refor?ado | 33% | 50% |
| PP | 30% | 40% |
| PP refor?ado | 33% | 50% |
Aspectos da conce??o do refor?o que requerem aten??o
1. Quando várias nervuras de refor?o se intersectam e se ligam, deve ter-se o cuidado de impedir a acumula??o local de material e evitar marcas de retra??o no verso, recomendando-se o seguinte método de conce??o.

2. Ao ligar as nervuras de refor?o à parede exterior, tentar manter as nervuras perpendiculares à parede exterior.

3. Se o espa?o o permitir, evite projetar nervuras ou ressaltos de refor?o em declives acentuados e tome medidas para evitar a retra??o, se esta for inevitável.

4. Se a espessura das nervuras de refor?o n?o for proporcional à espessura da parede principal e se os par?metros e a localiza??o n?o puderem ser alterados, considerar a possibilidade de alterar o aspeto exterior para reduzir a visibilidade das marcas de retra??o (este método é difícil de controlar e deve ser utilizado com precau??o).

03. ?ngulo de projeto
Os produtos de plástico requerem um ?ngulo de inclina??o no design estrutural, exceto para os que têm alturas pouco profundas (como uma placa plana) ou requisitos especiais (mas quando as paredes laterais s?o grandes e sem um ?ngulo de inclina??o, é necessária uma posi??o em linha). O ?ngulo de inclina??o varia geralmente entre 0,5 e 5 graus, normalmente cerca de 2 graus, mas varia em fun??o do tamanho, altura e forma do produto, com o princípio de assegurar uma desmoldagem suave sem afetar a funcionalidade.
O ?ngulo de inclina??o da cavidade do molde deve ser geralmente 0,5 graus superior ao do núcleo do molde para garantir que o produto permanece no núcleo do molde aquando da abertura. Geralmente, áreas como paragens, inser??ese os beijinhos precisam de um ?ngulo de inclina??o.
A tabela abaixo recomenda ?ngulos de inclina??o para diferentes materiais:
| Materiais | ?ngulo de inclina??o | |
| Núcleo do molde | Cavidade do molde | |
| ABS | 35'词1° | 40'词1°20′ |
| PS | 30'词1° | 35'词1°30′ |
| PC | 30 a 50 | 35'词1° |
| PP | 25 a 50 | 30'词1° |
| PE | 20 a 45 minutos | 25 a 45 minutos |
| PMMA | 30'词1° | 35'词1°30′ |
| POM | 30'词1° | 35'词1°30′ |
| PA | 20 a 40 | 25 a 40 |
| HPVC | 50'词1°45′ | 50'词2° |
| SPV | 25 a 50 | 30'词1° |
| PC | 20 a 45 minutos | 25 a 45 minutos |
| Costeletas | Geralmente 0,5°, Minimizar 0,25° | |
Aspectos da sele??o do ?ngulo de inclina??o que requerem aten??o
1. Escolha um ?ngulo de inclina??o mais pequeno, como 0,5°, para pe?as de plástico com superfícies brilhantes e requisitos de alta precis?o com uma baixa taxa de contra??o.
2. Para especifica??es mais altas e maiores, deve ser escolhido um ?ngulo de inclina??o mais pequeno com base em cálculos específicos.
3. Escolha um ?ngulo maior para pe?as de plástico com uma elevada taxa de contra??o.
4. Para pe?as de plástico com paredes mais espessas, que fazem com que o molde feche mais firmemente, deve ser escolhido um valor padr?o maior para o ?ngulo de inclina??o.
5. O ?ngulo de inclina??o para pe?as totalmente transparentes deve ser aumentado para evitar arranh?es. Geralmente, para materiais PS, o ?ngulo de rascunho n?o deve ser inferior a 2,5°~3°, e para materiais ABS e PC, n?o deve ser inferior a 1,5°~2°.
6. Para pe?as de plástico com texturas ou tratamentos de jato de areia, o ?ngulo de inclina??o deve situar-se entre 2° e 5°, dependendo da profundidade da textura. Quanto mais profunda for a textura, maior deve ser o ?ngulo de inclina??o.
04. Canto R
Exceto em áreas onde os requisitos especiais especificam arestas vivas, os produtos de plástico têm normalmente cantos arredondados na conce??o estrutural para reduzir a concentra??o de tens?es, facilitar o fluxo de plástico e facilitar a desmoldagem.
1. Se n?o existirem requisitos especiais para o projeto do produto, o raio de transi??o (R) é determinado pela espessura do material adjacente (t), com o raio do canto interno a variar tipicamente entre 0,50 e 1,50 vezes a espessura do material, mas o raio mínimo n?o deve ser inferior a 0,30 mm.

2. Ao conceber cantos arredondados nas superfícies interna e externa do produto, manter uma espessura de parede uniforme.

3. Na conce??o estrutural do produto de plástico, evitar especialmente os cantos arredondados na superfície de separa??o do molde, a menos que seja especificamente necessário. Os cantos arredondados na superfície de separa??o aumentam a dificuldade de fabrico do molde e deixam linhas de soldadura na superfície do produto, afectando o seu aspeto.

4. N?o s?o permitidas arestas vivas em superfícies que possam ser tocadas no exterior e no interior do produto. Se necessário, chanfrar as arestas com um raio mínimo de 0,30 mm para evitar cortar os dedos, o que é especialmente importante na conce??o de produtos electrónicos portáteis.

Furos
Os furos s?o comuns na conce??o da estrutura do produto e s?o tipicamente classificados em dois tipos: furos circulares e n?o circulares. Ao conceber a posi??o dos furos, o objetivo deve ser minimizar a dificuldade de processamento do molde sem comprometer a resistência da pe?a de plástico.
Requisitos de conce??o comuns para furos
Especifica??es dimensionais (excluindo os orifícios interiores dos postes de parafusos):

A dimens?o A é a dist?ncia entre os furos. Se o di?metro do orifício for inferior a 3,00 mm, recomenda-se que o valor de A n?o seja inferior a D; se o di?metro for superior a 3,00 mm, ent?o A pode ser 0,70 vezes o di?metro do orifício.
A dimens?o B é a dist?ncia entre o furo e a borda, e recomenda-se que o valor de B n?o seja inferior a D.
Rela??o entre o di?metro e a profundidade do furo
Especifica??es dimensionais (excluindo os orifícios interiores dos postes de parafusos):

A dimens?o A é a profundidade de um furo cego, recomendando-se que n?o exceda 5D. Geralmente, A é inferior a 2D com uma rela??o comprimento/di?metro n?o superior a 4 mm.
Se D ≤ 1,5 mm, ent?o A ≤ D. A espessura da parede inferior do furo cego deve ser ≥ 1/6D.
A dimens?o B é a profundidade de um orifício de passagem, recomendando-se que n?o exceda 10D.
Furos para degraus
Os orifícios em degrau s?o compostos por vários orifícios ligados coaxialmente de diferentes di?metros, sendo a profundidade do orifício maior do que a de um orifício de di?metro único, como se mostra nos diagramas.

Furos angulares
O alinhamento do eixo do furo com a dire??o da abertura do molde pode evitar a necessidade de puxar o núcleo. Para métodos de forma??o de furos angulares e furos de forma complexa, pode ser utilizado um núcleo dividido para evitar estruturas laterais de extra??o do núcleo.
Furos e entalhes laterais
Quando surgem orifícios e reentr?ncias laterais nos produtos de plástico, é necessário definir barras deslizantes ou estruturas laterais de extra??o do núcleo para facilitar a desmoldagem, o que complica a estrutura do molde e aumenta os custos. A estrutura do produto pode ser melhorada em conformidade. Como se mostra na figura abaixo, mudando de um desenho com furos laterais (a) para um com entalhes laterais (b).

Conce??o de furos para cabe?as de parafusos
Como se pode ver na figura abaixo, a forma preferida para os orifícios das cabe?as dos parafusos é a ilustrada em (a). Se a estrutura requerer a forma mostrada em (b), a superfície cónica deve estar abaixo da face da extremidade em n?o menos de 0,50 mm para evitar fissuras na superfície do furo.

Estrutura de borda dos furos
Desenhar um chanfro ou raio completo na borda de um furo é impraticável; a borda do furo deve ter pelo menos um tra?o reto de 0,4 mm.

Chefes
As saliências s?o normalmente utilizadas para a montagem de dois produtos de plástico através do encaixe do orifício do eixo ou para a montagem de parafusos auto-roscantes. Quando uma saliência n?o é muito alta e é ejectada utilizando uma manga ejectora no molde, pode n?o necessitar de um ?ngulo de inclina??o. No entanto, quando a saliência é alta, é comum adicionar nervuras transversais (refor?os) no seu exterior. Estas nervuras transversais têm normalmente um ?ngulo de inclina??o de 1-2 graus, e o próprio ressalto pode também necessitar de um ?ngulo de inclina??o, dependendo da situa??o.
Quando um ressalto é emparelhado com um poste (ou outro ressalto), a folga de encaixe é normalmente definida para um valor unilateral de 0,05-0,10 para acomodar erros de posi??o que possam ocorrer durante o processamento de cada ressalto. Quando um ressalto é utilizado para a montagem de parafusos auto-roscantes, o seu orifício interior deve ser 0,1-0,2 mm mais pequeno do que o di?metro do parafuso num dos lados, para garantir que o parafuso pode ser fixado com seguran?a. Por exemplo, quando se monta com um parafuso auto-roscante M3.0, o orifício interior da saliência é normalmente feito para ser Ф2.60-2.80 mm.
Inser??es
No processo de moldagem de plástico, as pe?as de metal ou de outro material, tais como parafusos e terminais incorporados durante ou após a moldagem, s?o coletivamente designadas por inser??es nas pe?as de plástico. As inser??es podem melhorar a funcionalidade do produto ou servir para fins decorativos.
As inser??es em pe?as de plástico s?o frequentemente utilizadas como elementos de fixa??o ou de suporte. Além disso, as inser??es s?o um método de montagem comum quando a conce??o do produto requer facilidade de repara??o, facilidade de substitui??o ou reutiliza??o. No entanto, independentemente de serem utilizados para fins funcionais ou decorativos, a utiliza??o de inser??es deve ser reduzida ao mínimo. A raz?o é que a incorpora??o de inser??es requer etapas de processamento adicionais, aumentando os custos de produ??o. Os insertos s?o normalmente feitos de metal, sendo o cobre uma escolha comum de material.
Requisitos de forma e estrutura das pastilhas
1. As pastilhas metálicas s?o fabricadas através de processos de corte ou estampagem, pelo que as suas formas devem ser propícias ao fabrico.
2. Devem possuir uma resistência mec?nica suficiente (material, dimens?es).
3. Deve existir uma for?a de liga??o adequada entre a pastilha e a matriz de plástico para evitar que a pastilha se solte ou rode durante a utiliza??o. A superfície da pastilha deve ter ranhuras anulares ou riscos; devem ser evitados ?ngulos agudos para evitar danos causados pela concentra??o de tens?es. Sempre que possível, devem ser utilizadas formas redondas ou simétricas para garantir uma contra??o uniforme.
4. Para facilitar a coloca??o e o posicionamento no molde, a parte da pastilha que se estende para o exterior (a pe?a colocada no molde) deve ser cilíndrica, uma vez que os furos circulares s?o os mais fáceis de maquinar no molde.
5. Para evitar o fulgor, as pastilhas devem ter estruturas como saliências de veda??o.
6. O projeto deve facilitar o processamento secundário da pastilha após a moldagem, tal como a roscagem, o corte da face final, o flangeamento, etc.

Ao conceber produtos de plástico com inser??es, é crucial garantir que as inser??es podem ser posicionadas de forma precisa e fiável dentro do molde. Também é importante considerar que a inser??o deve formar uma liga??o forte com a pe?a moldada, o que pode ser um desafio quando o material de encapsulamento é demasiado fino. Para além disso, o design deve evitar qualquer fuga de plástico.
Textura da superfície do produto
A superfície dos produtos de plástico pode ser lisa (superfície do molde polida), gravada com faíscas (cavidade do molde processada por EDM de cobre), várias superfícies gravadas com padr?es (superfícies com padr?es) e superfícies gravadas. Quando a profundidade da textura é significativa ou existem muitas texturas, a resistência à desmoldagem aumenta, necessitando de um aumento correspondente no ?ngulo de desmoldagem.
Texto e padr?es
O texto e os padr?es em produtos de plástico apresentam-se sob duas formas: superfícies com relevo e superfícies rebaixadas. Existem geralmente dois métodos de processamento: os textos e padr?es pequenos s?o obtidos por grava??o no molde, enquanto os textos e padr?es ligeiramente maiores s?o maquinados diretamente no molde. O tamanho do texto deve ser adequado à moldagem e evitar ?ngulos agudos.
1. ? preferível utilizar superfícies elevadas para texto e padr?es em produtos de plástico, tornando-os rebaixados no molde, o que simplifica o processamento do molde. Se a estrutura exigir que a superfície n?o tenha quaisquer características em relevo, pode criar uma área de recesso onde o texto ou padr?o se encontra a uma determinada profundidade e, em seguida, elevar o texto ou padr?o dentro do recesso. Isto cumpre os requisitos estruturais e facilita o fabrico de moldes.

2. No caso dos produtos de plástico, a altura do texto e dos motivos em relevo situa-se geralmente entre 0,15 e 0,30 mm, ao passo que a profundidade do texto e dos motivos em recesso se situa entre 0,15 e 0,25 mm.
3. Especifica??es do tamanho do texto:

- A dimens?o A é a largura do tra?o do texto, recomendando-se que n?o seja inferior a 0,25 mm.
- A dimens?o B é o espa?amento entre dois caracteres, recomendado para n?o ser inferior a 0,40 mm.
- As dimens?es C e D s?o as dist?ncias entre os caracteres e o bordo, recomendando-se que n?o sejam inferiores a 0,60 mm.









