壁厚 (Wall Thickness)
基本設計守則
不同材料的設計要點
基本設計守則
壁厚的大小取決於產品需要承受的外力、是否作為其他零件的支撐、承接柱位的數量、伸出部份的多少以及選用的塑膠材料而定。一般的熱塑性塑料壁厚設計應以4mm為限。從經濟角度來看，過厚的產品不但增加物料成本，延長生產週期﹝冷卻時間﹞，增加生產成本。從產品設計角度來看，過厚的產品增加引致產生空穴﹝氣孔﹞的可能性，大大削弱產品的剛性及強度。
最理想的壁厚分佈無疑是切面在任何一個地方都是均一的厚度，但為滿足功能上的需求以致壁厚有所改變總是無可避免的。在此情形，由厚膠料的地方過渡到薄膠料的地方應儘可能順滑。太突然的壁厚過渡轉變會導致因冷卻速度不同和產生亂流而造成尺寸不穩定和表面問題。
對一般熱塑性塑料來說，當收縮率﹝Shrinkage Factor﹞低於0.01mm/mm時，產品可容許厚度的改變達 ；但當收縮率高於0.01mm/mm時，產品壁厚的改變則不應超過 。對一般熱固性塑料來說，太薄的產品厚度往往引致操作時產品過熱，形成廢件。此外，纖維填充的熱固性塑料於過薄的位置往往形成不夠填充物的情況發生。不過，一些容易流動的熱固性塑料如環氧樹脂﹝Epoxies﹞等，如厚薄均勻，最低的厚度可達0.25mm。
此外，採用固化成型的生產方法時，流道、澆口和部件的設計應使塑料由厚膠料的地方流向薄膠料的地方。這樣使模腔內有適當的壓力以減少在厚膠料的地方出現縮水及避免模腔不能完全充填的現象。
若塑料的流動方向是從薄膠料的地方流向厚膠料的地方﹐則應採用結構性發泡的生產方法來減低模腔壓力。
平面準則
轉角準則
壁厚
平面準則
在大部份熱融過程操作，包括擠壓和固化成型，均一的壁厚是非常的重要的。厚膠的地方比旁邊薄膠的地方冷卻得比較慢，並且在相接的地方表面在澆口凝固後出現收縮痕。更甚者引致產生縮水印、熱內應力、撓曲部份歪曲、顏色不同或不同透明度。若厚膠的地方漸變成薄膠的是無可避免的話，應儘量設計成漸次的改變，並且在不超過壁厚3:1的比例下。下圖可供參考。
厚的漸次減薄方式
轉角準則
壁厚均一的要訣在轉角的地方也同樣需要，以免冷卻時間不一致。冷卻時間長的地方就會有收縮現象，因而發生部件變形和撓曲。此外，尖銳的圓角位通常會導致部件有缺陷及應力集中，尖角的位置亦常在電鍍過程後引起不希望的物料聚積。集中應力的地方會在受負載或撞擊的時候破裂。較大的圓角提供了這種缺點的解決方法，不但減低應力集中的因素，且令流動的塑料流得更暢順和成品脫模時更容易。下圖可供參考之用。
轉角位的設計準則亦適用於懸樑式扣位。因這種扣緊方式是需要將懸樑臂彎曲嵌入，轉角位置的設計圖說明如果轉角弧位R太小時會引致其應力集中系數(Stress Concentration Factor)過大，因此，產品彎曲時容易折斷，弧位R太大的話則容易出現收縮紋和空洞。因此，圓弧位和壁厚是有一定的比例。一般介乎0.2至0.6之間，理想數值是在0.5左右。
轉角位置的設計
應力集中系數與圓弧/壁厚之關係
壁厚
不同的塑膠物料有不同的流動性。膠位過厚的地方會有收縮現象，膠位過薄的地方塑料不易流過。以下是一些建議的膠料厚度可供參考。
熱塑性塑料的膠厚設計參考表
熱固性塑料的膠厚設計參考表
其實大部份厚膠的設計可從使用加強筋及改變橫切面形狀取締之。除了可減省物料以致減省生產成本外，取締後的設計更可保留和原來設計相若的剛性、強度及功用。下圖的金屬齒輪如改成使用塑膠物料，更改後的設計理應如圖一般。此塑膠齒輪設計相對原來金屬的設計不但減省材料，消取因厚薄不均引致的內應力增加及齒冠部份收縮引致整體齒輪變形的情況發生。
保持產品壁厚均一的常用方法
ABS
a) 壁厚
壁厚是產品設計最先被考慮﹐一般用於注塑成型的會在1.5 mm (0.06 in) 至4.5 mm (0.18 in)。 壁厚比這範圍小的用於塑料流程短和細小部件。典型的壁厚約在2.5mm (0.1 in)左右。一般來說﹐部件愈大壁厚愈厚﹐這可增強部件強度和塑料充填。壁厚在3.8mm (0.15 in) 至6.4mm (0.25 in)
範圍是可使用結構性發泡。
b) 圓角
建議的最小圓角半徑是膠料厚度的25%﹐最適當的半徑 膠料厚比例在60%。輕微的增加半徑就能明顯的減低應力。
PC
a) 壁厚
壁厚大部份是由負載要求﹑內應力﹑幾何形狀﹑外型﹑塑料流量﹑可注塑性和經濟性來決定。PC的建議最大壁厚為9.5mm (0.375 in)。若要效果好﹐則壁厚應不過3.1mm (0.125 in)。在一些需要將壁厚增加使強度加強時﹐肋骨和一些補強結構可提供相同結果。PC大部份應用的最小壁厚在0.75 mm(0.03 in)左右﹐再薄一些的地方是要取決於部件的幾何和大小。短的塑料流程是可以達到0.3 mm (0.012 in) 壁厚。
壁厚由厚的過渡到薄的地方是要儘量使其暢順。所有情況塑料是從最厚的地方進入模腔內﹐以避免縮水和內應力。
均一的壁厚是要很重要的。不論在平面轉角位也是要達到這種要求﹐可減少成型後的變型問題。