1.4.7 支柱設計規范

支柱凸出膠料壁厚用于裝配產品、隔開物件及支撐其他零件之用。空心的支柱可以用來嵌入件、收緊螺釘等。這些應用均要有足夠強度的支持壓力而不致于破裂。

支柱盡量不要單獨使用，應盡量連接至外壁或與加強筋一同使用，目的是加強支柱的強度致使膠料流動更順暢。此外，過高的支柱會導致塑膠部件成型時困氣，所以支柱高度一般是不會超過支柱直徑的2.5倍。加強支柱的強度的方法，尤其是遠離外壁的支柱，除了使用加強筋外，三角加強塊（Gusset plate）的使用也十分常見。

一個品質好的螺釘/支柱設計組合取決于螺絲的機械特性及支柱孔的設計，一般塑膠產品的料厚尺寸是不足以承受大部分緊固件產生的應力。因此，從裝配的角度考慮，局部增加膠料厚度是有必要的。但是，這會導致不良的影響，如形成縮水痕、空穴或增加內應力。因此，支柱的導入孔及穿孔（避空孔）的位置應與產品外壁保持一段距離。支柱可遠離外壁獨立存在或使用加強筋連接外壁，后者不但增加支柱的強度以支撐更大的扭力及彎曲的外力，更有助于膠料填充及減少因困氣而燒焦情況的出現。同樣，遠離外壁的支柱也應輔以三角加強塊，三角加強塊對改善薄壁支柱的膠料流動特別適用。

收縮痕的大小取決于膠料的收縮率、成型工序的參數控制、模具設計及產品設計。使用過短的頂針、增加底部弧度尺寸、加厚的支柱壁或外壁尺寸均不利于收縮痕的減少；然而，支柱的強度及抵抗外力的能力卻隨著增加底部弧度尺寸或壁厚尺寸而增加。因此，支柱的設計需要從這兩方面取得平衡。圖1-20所示為支柱位置設計的要點。

不同材料的設計要點有以下幾種。

1.ABS

一般來說，支柱的外徑是內徑的2倍已足夠。有時這種方式導致支柱壁厚等于或超過膠料厚度而增加物料重量和在表面產生縮水紋及高成型應力。嚴格來說，支柱的厚度應為膠料厚度的50%～70%。雖然此種設計方式中支柱不能提供足夠強度，但已改善了表面縮水的情形。斜骨可以加強支柱的強度，可由最小的尺寸延伸至支柱高的90%。如果柱位接近邊壁，則可用一條肋骨將邊壁和柱相互連接來支持支柱，如圖1-21所示。

2.PBT

支柱通常用于機構裝配，如收螺釘、緊壓配合、導入裝配等多數情形，支柱外徑是內孔徑的2倍就已足夠。支柱設計猶如肋骨設計的觀念。太厚的切面會產生部件外縮水和內部真空的情況。支柱的位置在邊壁旁時可利用肋骨相連，則內孔徑的尺寸可增至最大，如圖1-22所示。

3.PC

支柱是大部分用做裝配產品，有時用做支撐其他物件或隔開物體。甚至一些很細小的支柱最終會熱熔后作內部零件固定用。一些放于邊位的支柱需要一些肋骨作為互相依附，以增加支柱強度，如圖1-23所示。

4.PS

支柱通常用于打入件、收螺釘、導向針、攻牙或作緊迫配合。盡可能避免獨立支柱而無任何支撐。應加一些肋骨以加強其強度。若支柱離邊壁不遠應用肋骨將柱和邊連在一起，如圖1-24所示。