למה לא פשוט לעבות את הדופן?
כשחלק פלסטיק מתכופף יותר מדי, האינסטינקט הראשון הוא להוסיף חומר — להעלות דופן מ-2 מ"מ ל-4 מ"מ. בהזרקת פלסטיק זו כמעט תמיד טעות: דופן עבה מתקררת לאט, מתכווצת יותר, מייצרת שקעים (Sink Marks) ועיוותים, ומאריכה את זמן המחזור — כלומר מייקרת כל יחידה. תכנון צלעות חיזוק בפלסטיק הוא הדרך הנכונה: קירות דקים וניצבים שמוסיפים קשיחות בדיוק בכיוון שצריך, כמעט בלי תוספת חומר ומשקל.
הפיזיקה לטובתכם: קשיחות כפיפה של חתך גדלה עם החזקה השלישית של גובהו. צלע בגובה 8 מ"מ תורמת קשיחות שדופן כפולה בעובי לא תתקרב אליה — בשבריר מהחומר.
המספרים שעובדים
אלה כללי האצבע המקובלים בתעשייה לצלעות בחלקים מוזרקים:
- עובי צלע: 50–60% מעובי הדופן שאליה היא מתחברת. בחומרים בעלי התכווצות גבוהה או גימור מבריק — לרדת לכיוון 40–50% כדי למנוע שקע נראה בצד השני.
- גובה צלע: עד פי 3 מעובי הדופן. צריך יותר קשיחות? עדיף שתי צלעות נמוכות מאחת גבוהה — צלע גבוהה ודקה גם מתקשה להתמלא וגם עלולה לקרוס בכפיפה מקומית.
- מרווח בין צלעות: לפחות פי 2 מעובי הדופן, כדי לא ליצור "גוש" חם שמתעוות.
- רדיוס בבסיס הצלע: 0.25–0.5 מעובי הדופן. פינה חדה בבסיס היא מרכז מאמצים — נקודת השבר הראשונה בנפילה.
- זווית שליפה: 0.5–1 מעלה לכל צד, ויותר אם התבנית מוברשת בטקסטורה. בלי זווית, הצלע נתקעת בתבנית — עיקרון שמורחב במאמר על זוויות שליפה וקווי הפרדה.
שימו לב שזווית השליפה מרזה את הצלע כלפי מעלה: צלע בגובה 10 מ"מ עם מעלה אחת לכל צד מאבדת כ-0.35 מ"מ עובי בקצה — עוד סיבה להעדיף צלעות נמוכות.
לאן מכוונים את הצלעות
צלע מוסיפה קשיחות רק בכיוון שלה. לכן קודם מבינים איך החלק נטען: לוחית שנכפפת לאורכה מקבלת צלעות אורכיות; משטח שנלחץ במרכזו מקבל רשת מצטלבת או צלעות אלכסוניות; פינות ומעוגנים מקבלים משולשי חיזוק (Gussets) שתומכים בקיר ניצב. בחלקים עמוסים באמת שווה לאמת את הפיזור בניתוח מאמצים וסימולציה לפני שסוגרים תבנית — הזזת צלע במודל עולה דקות; בתבנית פלדה — עשרות אלפי שקלים. ועוד כלל שימושי: צלע שנקטעת באמצע משטח יוצרת נקודת ריכוז מאמצים — מריצים אותה עד קיר סמוך, או מסיימים אותה בירידה הדרגתית.
החומר משנה את הכללים
המספרים לעיל הם נקודת פתיחה, לא חוק טבע. חלקים שקופים וגימורים מבריקים חושפים כל שקע, ולכן דורשים צלעות דקות במיוחד או הסתרה של אזורי החיבור; פלסטיקים ממולאי סיבי זכוכית קשיחים פי שניים-שלושה מלכתחילה וזקוקים לפחות צלעות, אבל רגישים יותר לשבר בבסיסן; ופוליפרופילן הסלחני חי בשלום גם עם צלעות עבות יחסית. את הערכים הסופיים סוגרים מול גיליון הנתונים של החומר הנבחר ומול יצרן התבנית.
צלעות הן לא רק חיזוק
אותם קירות דקים משמשים גם כבסיסי ברגים (Bosses) עם צלעות תמיכה, כמובילים ללוח אלקטרוני, כמעצורים להרכבה וכמשטחי השענה — ולכן מתכננים את מערך הצלעות יחד עם תכנון החיבורים וההרכבה של המוצר, לא כתוספת של הרגע האחרון. הבסיס לכל זה הוא דופן אחידה ונכונה מלכתחילה — ראו איך בוחרים עובי דופן לחלק פלסטיק.
ומה בהדפסה תלת-ממדית?
אבטיפוס מודפס סלחן: אין שקעים, אפשר צלעות עבות ואין צורך בזוויות שליפה. זו בדיוק המלכודת — חלק שתוכנן "חופשי" להדפסה ידרוש תכנון מחדש לפני הזרקת פלסטיק לתבנית. אם היעד הוא ייצור בהזרקה, מקפידים על כללי הצלעות כבר באבטיפוס, כחלק מגישת התכנון-לייצור המתוארת במדריך תכנון לייצור מוצרים מפלסטיק.
רשימת בדיקה מהירה
- כל צלע — 50–60% מעובי הדופן, גובה עד פי 3.
- רדיוס בבסיס, זווית שליפה בצדדים.
- הצלעות מכוונות לפי כיווני העומס בפועל.
- אין הצטלבויות עבות שיוצרות שקעים בצד הנראה.
- החלק אומת בסימולציה או בבדיקת עומס על אבטיפוס.
צלעות מתוכננות היטב הן ההבדל בין חלק פלסטיק שמרגיש זול לחלק שמרגיש מוצק — באותו משקל ובאותו מחיר חומר. עוד בנושאי תכן מכני, במדריכי הפיתוח המכניקה והנדסת המכונות שלנו.
רוצים להפוך רעיון למוצר? צרו קשר עם צוות פרוג'קטס האוס בע"מ – טלפון: 054-8936922 | דוא"ל: info@projects-house.com – ונשמח ללוות אתכם משלב הרעיון ועד המדף.
