DFM 设计指南 · 01
壁厚的选择是一个多条件牵制的系统性问题,是由工艺链最脆弱的阶段决定。
壁厚设计01-A · 最小壁厚边界
| 特征 | 数值 | 等级 |
|---|---|---|
| 连接壁(相邻厚度差异显著) | ≥ 0.5mm | 推荐 |
| 一般结构壁,无冲击载荷 | ≥ 0.8mm | 条件可行——闭环截面优先 |
| 装饰性薄边(无冲击) | ≥ 0.3mm | 限制使用 |
| 承受冲击载荷的薄壁 | 需DFM专项评估 | 需评估 |
1.2mm连接壁规则的本质不是强度要求,而是应力集中控制。当相邻区域壁厚比超过1.5:1时开始预警,超过2:1时烧结收缩差异在薄厚交界处产生集中应力,变形或断裂风险显著上升。承受冲击载荷的薄壁零件,优先考虑闭环截面(圆管、椭圆管)而非开口截面(C形、U形)。
01-B · 壁厚比与缩痕风险
壁厚比超过1:1.5,缩痕在烧结前不可见——等你看见的时候,已经是成品
1:1.5——相邻特征壁厚比的安全上限。 塑料注塑可通过保压工艺部分补偿缩痕,陶瓷烧结过程无此补偿机制。 一旦进入烧结阶段,缩痕是不可逆的。
| 壁厚比 | 风险分级 | 处理方式 |
|---|---|---|
| < 1:1.5 | 安全区 | 无需特殊处理 |
| 1:1.5 ~ 1:2 | 预警区 | 厚薄过渡处增加圆角或斜面 |
| > 1:2 | 高风险 | DFM阶段强制评估,建议重新设计 |
失败场景
样品外观检查通过,初步测量合格。生坯没有,脱脂后没有,烧结完才出现——那时已无法补救。物理机理·三步:步骤一(生坯):粘结剂撑满坯体,外观平整,缩水迹象不可见。步骤二(脱脂):粘结剂气化,孔隙出现,厚区内部孔隙率远高于薄区,坯体外形尚维持。步骤三(烧结):孔洞塌陷,厚区收缩量远大于薄区,表面向内凹陷,缩痕不可逆显形。
01-C · 壁根圆角
壁根圆角是工程公式,不是美观建议
规则:R ≥ 0.5 × t(t=当前壁厚)。通用推荐R≥0.5×t,绝对最小值R>0.25mm。 示例:壁厚2mm→R≥1.0mm;壁厚1mm→R≥0.5mm。
R≥0.5×t来自对烧结应力分布的实际工程观测,比塑料注塑的圆角建议值更严格——陶瓷烧结应力无法通过后处理消除,只能通过几何设计预先分散。