3C の消費者向け製品構造設計において、肉厚の選択は最も基本的なパラメータですが、初心者にとって最も誤った判断が行われやすいパラメータです。壁が薄すぎると、強度が不足し、変形しやすくなり、射出成形が不完全になる可能性があります。壁が厚すぎると、ヒケ、気泡、サイクル時間の延長、コストの上昇、さらには直接製品のスクラップが発生する可能性があります。
今日は、製品の壁の厚さと一般的に使用される値を決定するための実用的な業界標準のロジックについて徹底的に説明します。{0}厳密に覚える必要はありません。読んだ後は、この知識を設計に直接適用できます。
構造設計では、壁の厚さは通常、文字 t で表されます。例えばリブの高さは2tや3tなどと表現されることが多いですが、すべてこの基本肉厚を基準にしています。従来のプラスチック製品には、非常に実用的な経験則があります。
肉厚 ≒ 製品の最長辺 ÷ 100 ～ 120
この範囲は、広範な業界の検証に基づいて導き出されています。絶対的な固定値はありませんが、構造安定性と良好な成形性が十分に確保されています。
例えば長さ300mmの製品の場合、100で割ると3.0mm、120で割ると約2.5mmとなります。どちらの値も妥当です。 1.4mmにすると強度が全く不足しますので絶対にやめてください。計算後は、1.2、1.4、1.5、2.0、2.2、2.5 などの標準的な値を使用してみてください。金型加工と生産管理を容易にするために、2.25、2.35 などの特殊な小数を避けてください。
同時に、壁の厚さには最小制限があることに注意してください。非常に小さな製品、たとえば長さがわずか 45 mm の場合でも、計算式では 0.45 mm が得られるかもしれませんが、それはできません。プラスチック部品の最小肉厚は 1.0mm 以上である必要があります。初期の USB フラッシュ ドライブのような非常に小さな製品であっても、基本的な強度と成形性を確保するために肉厚は 1.2 mm に設計されることがよくあります。
では、誰もがよく目にするスマートフォンなどの3C製品を見てみましょう。フロントハウジングの主壁と側壁の厚さは同じではありません。通常、主壁の厚さは 0.7 ～ 1.4 mm、側壁の厚さは 0.8 ～ 1.4 mm です。これは、側壁にはリップ、スナップフィット、組み立てポイントなどの機能が含まれており、より強力な構造サポートが必要となるためです。{8}}背面ハウジングとバッテリーカバーが異なります。リアハウジングの主壁の厚さは通常 0.7 ～ 1.2 mm です。バッテリーカバーの主壁は通常 0.55 ～ 1.2 mm、側壁は 0.7 ～ 1.2 mm です。多くの場合、設計理念は、デバイスをスリムにするために主壁を薄くし、アセンブリの強度を確保するために側壁を適切に厚くすることです。多くのモデルは応力点に基づいて厚さを調整し、応力が高い領域を厚くします。モデルごとに厚さが若干異なるのはこのためです。妥当な範囲内にあり、構造要件を満たしている限り、絶対に正しい単一の値はありません。
携帯電話から家電製品、タブレット、モバイルバッテリーに移行する設計者がよく犯す間違いは、電話の壁の厚さを直接適用することですが、これは非常に危険です。家電製品のサイズ範囲は 80mm から 450mm、あるいはそれ以上まで幅広いため、1.2、1.4mm という考え方はもはや当てはまりません。たとえば、長さ 260 mm、壁厚 2.0 mm のラップトップは薄いほうです。-より適切な範囲は 2.3 ～ 2.5 mm です。長さ 230 mm- の製品の場合、2.3 mm は比較的安全です。一般に、より大きなサイズとより厚い製品には、それに対応して壁厚も増加する必要があります。剛性が不足したり、圧力がかかると変形したり、落下により割れやすくなるなどの問題が発生する可能性があります。
最後に、最大肉厚制限にも注意してください。従来のプラスチック部品は通常 5.0mm を超えてはなりません。壁が厚すぎると、ヒケ、へこみ、気泡、反りが非常に発生しやすくなり、射出成形が大幅に困難になります。レンズなどの特殊な製品のみが 10 mm を超える超厚壁を使用しています。-通常の構造部品に対しては、安易にこれを試みないでください。
実際、肉厚設計はそれほど不思議ではありません。基本原則は、サイズに基づいて範囲を計算し、標準値を使用し、主壁と側壁を区別し、携帯電話と家電製品に異なる設計アプローチを適用し、実際の製品の応力、組み立て、成形条件に基づいて微調整することです。-このロジックをマスターすると、あらゆるサイズの電話、TWS イヤホン、タブレット、家電製品などの製品の壁の厚さを正確に決定できるようになり、量産時の迂回を減らすことができます。
