Việc thiết kế khuôn cho các bộ phận của thiết bị chiếu sáng bằng nhựa đòi hỏi phải xem xét toàn diện các đặc tính vật liệu, khả năng sản xuất kết cấu và công nghệ đúc. Mục tiêu cốt lõi là đạt được độ chính xác cao, khuyết tật thấp và dễ dàng tháo khuôn để sản xuất hàng loạt.
1. Lựa chọn và kết hợp chất liệu
Các loại nhựa thường được sử dụng cho các bộ phận của thiết bị chiếu sáng bao gồm PC (polycarbonate), PMMA (acrylic), PBT và ABS. Các vật liệu khác nhau tác động trực tiếp đến thiết kế khuôn:
PC: Độ trong suốt cao và khả năng chịu nhiệt tốt nhưng độ chảy kém và dễ hút nước, cần xử lý sấy khô. Cần tăng cường kiểm soát nhiệt độ khuôn (khuyến nghị 80–120 độ).
PMMA: Tính chất quang học tuyệt vời nhưng giòn; thiết kế cổng phải tránh sự tập trung ứng suất.
PBT: Vật liệu kết tinh có độ co ngót tương đối cao (khoảng 1,8%); phải cho phép bù đủ trong các kích thước khoang.
Sự kết hợp đề xuất: Sử dụng PC/PMMA cho các bộ phận quang học và PBT/ABS cho các bộ phận kết cấu, cân bằng giữa hiệu suất và chi phí.
2. Các yếu tố chính của thiết kế kết cấu
Độ dày và tính đồng nhất của tường
Độ dày thành khuyên dùng: 2,0–3,5 mm (đối với lớp vỏ bên ngoài). Những chỗ dày cục bộ cần được gia cố bằng gân để tránh bị co ngót.
Sự thay đổi độ dày của tường nên thay đổi dần dần, với tỷ lệ độ dày được kiểm soát trong khoảng 1:1,5 để tránh cong vênh do làm mát không đều.
Góc nháp
Bề mặt ngoài: 1 độ –2 độ (sử dụng giá trị lớn hơn cho bề mặt nhẵn, thêm 0,5 độ trở lên cho bề mặt có kết cấu);
Bề mặt bên trong (trụ, kẹp): 0,5 độ –1 độ, 0,25 độ có thể sử dụng cho chiều cao > 10 mm để phù hợp với ống bọc đầu phun.
