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        醫(yī)療器械外殼塑膠件設(shè)計(jì)

        發(fā)布時(shí)間:2021-10-29

        材料的選擇

        塑膠材料的種類很多,對(duì)不同類型的產(chǎn)品有不同的要求,對(duì)于醫(yī)療器械的產(chǎn)品外殼,應(yīng)與相應(yīng)的監(jiān)管人員討論設(shè)計(jì),以滿足法規(guī)提出的防火或生物相容性要求。

        對(duì)于監(jiān)控便攜式產(chǎn)品、手提B超:建議使用防火等級(jí)在V2以上的PC材料或ABS+PC (C2950、 C6600) 材料。

        對(duì)于臺(tái)式或推車式產(chǎn)品:建議使用防火等級(jí)在V2以上的ABS材料。(ANC120臺(tái)式,PA-765A奇美)。


        壁厚的選擇

        塑膠零件的壁厚對(duì)零件的質(zhì)量有很大的影響,如果壁厚過小,成形流動(dòng)阻力大,大型復(fù)雜的零件很難填滿型腔,較小尺寸的塑膠壁厚應(yīng)符合下列要求:

        1. 足夠的強(qiáng)度和剛度;

        2. 脫模時(shí)能承受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊和振動(dòng);

        3. 裝配時(shí)能承受足夠的緊固力。

        塑膠零件規(guī)定有個(gè)較小壁厚值,該值因塑膠品種牌號(hào)和零件大小而異,對(duì)于醫(yī)療設(shè)備的機(jī)器外殼零件,建議采用以下壁厚:

        1. ABS,PC+ABS,PC,透明PC,透明ABS,壁厚:2.0-3.5毫米

        2. 一些小的外觀部分(如按鍵帽、燈罩、旋鈕)可以是1.2-2.0毫米

        同一塑膠零件的壁厚要盡可能一致,否則壁厚會(huì)因壁厚不均而縮水。


        拔模斜度設(shè)計(jì)

        在塑膠零件的內(nèi)外表面,沿脫模方向設(shè)計(jì)足夠的拔模斜度,否則脫模困難或頂出時(shí)損壞塑膠零件。另外拔模斜度小,蝕刻出來的線條會(huì)比較淺,容易造成外觀部分臟污。

        對(duì)于公司的產(chǎn)品,建議采用以下拔模斜度:(設(shè)計(jì)斜度比紋路所需的斜度大0.5度)。

        1. 對(duì)于監(jiān)控儀表的后殼,如果需要行程位置,建議行程位置一側(cè)的前模0-0.5度,后模0.5-1度。

        前殼的推薦拔模斜度為:根據(jù)紋的粗細(xì),前后模分別為2-3度。

        2. 對(duì)于大型超聲波產(chǎn)品,如主機(jī)外殼、鍵盤外殼、顯示器前后殼、血球產(chǎn)品面殼等,建議前后模都為3度,對(duì)于小型超聲波產(chǎn)品,如旋鈕等,建議前模拔模1-2度。

        3. 當(dāng)側(cè)面的輪廓由曲面組成時(shí),需要保證在分模處曲面的切線方向與拔模方向的夾角不小于拔模角,否則產(chǎn)品的P.L.面附近會(huì)出現(xiàn)拉傷。


        柱位的設(shè)計(jì)

        柱位的作用:

        通常塑膠件的柱位是用來支撐PCBA,固定PCBA或者膠件本身,固定電子元器件,或者連接產(chǎn)品的前后殼,它[敏感詞]的優(yōu)點(diǎn)之一是高度容易調(diào)節(jié)。因此,一般來說,我們應(yīng)該盡量使用柱子的端面形成的平面作為支撐面。避面由幾個(gè)筋位形成的平面用作支撐面。

        柱子的拔模和高度:

        當(dāng)一根柱子的高度超過10毫米時(shí),通常用司筒頂出,所以拔模斜度可以取得很小,也可以是0度??梢匀?nèi)孔為0度,外表面取為0.25度。當(dāng)柱子高度小于10毫米時(shí),可在模具上使用鑲件,內(nèi)孔的拔模斜度取0.5度,外表面取1度。如果你想調(diào)整高度,請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出,當(dāng)您需要模具加工時(shí),請(qǐng)考慮調(diào)整高度。正常情況下,M3自攻螺釘柱的高度不應(yīng)大于30毫米。如果太高,柱子的司筒針很容易因膠水流動(dòng)而彎曲變形。

        柱子的大小尺寸:由于高度大于10毫米的柱位通常用司筒頂出,所以柱子的外徑和內(nèi)徑是有限制的。


        加強(qiáng)筋位設(shè)計(jì)

        加強(qiáng)筋的作用是增加塑膠零件的強(qiáng)度,避免零件變形。僅僅通過增加壁厚來增加塑膠零件的強(qiáng)度往往是不合理的。一是容易縮水;二是增加了注塑成本,加強(qiáng)筋不宜設(shè)計(jì)得太厚,否則根部容易縮水,不宜太薄,太薄容易出現(xiàn)走膠不齊。推薦厚度為:模具加工成大噴嘴時(shí),零件加強(qiáng)筋根部厚度小于壁厚的1/2(如監(jiān)護(hù)儀后殼、顯示器后殼)。加強(qiáng)筋的頂部厚度不應(yīng)小于1毫米。模具加工成小噴嘴時(shí),零件加強(qiáng)筋根部厚度應(yīng)小于壁厚的2/5,加強(qiáng)筋頂部厚度不應(yīng)小于0.8毫米。

        關(guān)于加強(qiáng)筋的拔模斜度:對(duì)于普通加強(qiáng)筋,可按上述厚度要求取兩側(cè)的拔模斜度。對(duì)高度有特殊要求的加強(qiáng)筋,[敏感詞]兩側(cè)各有0.1-0.25度,然后將加強(qiáng)筋作為鑲件使用。如果可能的話,在加強(qiáng)筋上增加柱位置可以幫助脫模。

        柱位上的加強(qiáng)筋:在結(jié)構(gòu)允許的情況下,需要為膠柱設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋。柱位上的加強(qiáng)筋可以比普通加強(qiáng)筋高很多,因?yàn)樗呛椭灰黄痦敵龅?,其高度方向比柱位端面?-3毫米。同時(shí),柱位的加強(qiáng)筋應(yīng)盡量對(duì)稱加工,以保證柱位的變形盡可能小。


        圓角設(shè)計(jì)

        除了尖角外,塑料件的所有轉(zhuǎn)角都應(yīng)盡量過度圓角,因?yàn)樗苣z件的尖角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,在受力或沖擊振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生開裂現(xiàn)象。即使在脫模過程中也會(huì)出現(xiàn)裂紋。一般來說,我們推薦以下加工圓角的原則:

        筋位頂端的兩端,R>1mm。

        塑膠零件中間開的方孔被圓角包圍,圓角大于零件壁厚的1/4。

        在方形零件的四角上制作圓角,與塑膠件上方孔相匹配。

        特別受力的柱子根部為圓角,約為R0.5。


        常見透明零件的設(shè)計(jì)

        透明材料:常用的透明材料種類有很多種,其中我們?cè)O(shè)計(jì)中常用的是透明ABS、PC、PMMA。

        公司常用的透明件(生化、血液分析除外)有燈罩、按鍵帽、裝飾片(PM7000)。

        透鏡(PM600)等,因?yàn)橥该鞑牧系牧鲃?dòng)性不好,在注塑過程中很容易產(chǎn)生外觀問題。

        透明按鍵帽等產(chǎn)品頂部容易產(chǎn)生夾水紋。裝飾片、透鏡等產(chǎn)品在水口附近容易出現(xiàn)指甲線和蛇形線。

        針對(duì)以上問題,設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)注意:

        透明按鍵帽等零件:頂部厚度應(yīng)設(shè)計(jì)得比周邊厚,如果型腔太深,應(yīng)在水口附近局部減少膠水,使膠水先流到零件頂部,然后流到外圍。

        裝飾件、透鏡等零件:設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)預(yù)留出較寬(大于6-8毫米)和厚的水口位置(大于1-1.5毫米),模具加工時(shí)盡量使用寬扇形水口,流道短而厚。

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