قالب تزریق پلاستیک – بخش چهارم
معیارهای انتخاب ماشین قالب تزریق
انتخاب ماشین آلات بخصوص برای یک طیف از انواع قطعات، کار نسبتا دشواری است. بنابراین داشتن گفتگویی عمیق با تامین کنندگان ماشین آلات در مورد مشخصات کلی دستگاه کاری عاقلانه است. با این حال دستورالعمل های تقریبی برای تخمین نوع و اندازه ماشین مورد نیاز وجود دارند.
قالب
قالب می بایست منطبق با فضای گیره بندی موجود باشد. قالب معمولا توسط فضای میله های راهنما روی ماشین که خروج و انطباق قالب را محدود می کنند تعیین میشوند. برخی ماشینها برای کمک به تعویض قالب میله های راهنما جمع شدنی دارند. کورس کلمپ در دسترس باید بتواند ارتفاع و عمق قالب را در خود جای دهد و همچنین کورس باز شدن مناسب برای خروج قطعه پلاستیکی مورد نیاز است. برای خروج بهتر قطعه فضای جدایش (فاصله بین صفحات قالب در زمان باز شدن قالب) بین صفحات برای خروج قطعه باید بزرگتر از ارتفاع قالب بعلاوه دوبرابر عمق قطعه کار باشد. باید خاطرنشان کرد که این ابعاد باید به طور قابل ملاحظه های بزرگتر در نظر گرفته شوند، به طور مثال برای خروج سر قطعه کار اگر قطعه با روبات خارج می گردد، عاقلانه است که فضای زیادی را برای مانور انعطافپذیری ماشینکاری در اینده در نظر گرفته شود.
واحد گیره بندی
واحد گیره بندی باید بتواند نیروی لازم برای قفل کردن قالب در طول مرحله تزریق را فراهم کند، در غیر این صورت قالب جدا خواهد شد و مواد مذاب از خط جدایش قالب زبانه خواهند کشید. به عنوان یک راهنمایی کلی تقریبی، قطعات با ضخامت دیواره کم و عمیق به نیروی تقریبا برابر ۴-۳ تن بر اینچ مربع یا ۶/۰-۵/۰ تن بر سانتیمتر مربع نیاز دارند، همچنین قطعات با مقطع دیواره ضخیم و کم عمق به نیرویی تقریبا برابر ۲ تن بر اینچ مربع با ۳/۰ تن بر سانتیمتر مربع نیاز دارند. برای محاسبه نیروی قفلکن مورد نیاز برای قطعه های خاص، این مقدار باید در مساحت تصویر شده قطعه برای بدست آوردن نیروی قفل کن در واحد تن ضرب شود.مساحت تصویر شده یک قطعه فقط از یک طرف قطعه که عمود بر واحد تزریق جا داده شده در قالب است بدست می آید. به عنوان مثال، یک محفظه جعبه های ساده با ۳ میلیمتر ضمامت دیواره دارای سطح مقطع بالایی ۱۲۰ سانتیمتر مربع است که حداقل به جعبه های ساده با ۳ میلیمتر ضمامت دیواره دارای سطح مقطع بالایی ۱۲۰ سانتیمتر مربع است که حداقل به ۳۶=۳/۰*۱۲۰ تن نیروی قفلکن نیاز دارد.
واحد تزریق
واحد تزریق باید قادر به تامین وزن تزریق قطعه کار باشد(شامل سیستم راهگاه و بوش تزریق). کل وزن تزریق نباید بیش از ۹۰% ظرفیت تزریق ماشین باشد. ظرفیت تزریق معمولا در واحد گرم پلی استارین به وزن مخصوص ۱/۰۳ g/cm-3 بیان می شود. اگر بخواهیم ماده دیگری را تزریق کنیم باید وزن واحد تزریق دوباره برای وزن مخصوص ماده مورد نظر محاسبه شود.
قبل از اتمام زمان سرد شدن و باز شدت قالب، اندازه گیری و ریکاوری پیچ باید صورت گیرد. بنابراین، واحد تزریق ( اندازه پیچ) باید به اندازهای باشد تا اجازه دهد این اتفاق بیافتد. اگر ریکاوری در زمان سرد شدن اتفاق نیافتد زمان کلی چرخه به طور غیر ضروری افزایش خواهد یافت. حداکثر دمای ممکن در سیلندر تزریق باید به اندازه ای بالا باشد که مواد پلاستیکی که قرار است تزریق شوند را ذوب کند.
اگر مواد خاص ساینده مانند پلی آمید (نایلون) پر از فیبر شیشه ای مورد فرایند قرار گیرند سیلندر و پیچ تزریق باید به طور خاص اصلاح شوند. همچنین هندسه پیچ باید برای مواد خاص صحیح باشد، اگرچه طرحها برای اهداف کلی طیف وسیعی از محصولات ترموپلاستیک موجود میباشد.
کیفیت قالبگیری
در قالبگیری مواد ترموپلاستیک به دلیل طراحی بد قالب ممکن است تعداد زیادی عیب بوجود آید. اگرچه در بدست آمدن کیفیت خوب قطعات، کنترل صحیح فرایند قالبگیری تزریق نقش بسزایی دارد. نقایص اساسی کیفیت قطعه کار به شرح زیر می باشند.
خطوط جوش
زمانی که دو یا چند جبهه جریان مذاب در حال سرد شدن به هم میرسند خطوط جوش بوجود می آیند. این عیب می تواند با ویژگی های مویی قابل شناسایی باشد، و جایی اتفاق می افتد که جبهه جریان در یک طرف مانعی مانند پین برجسته تقسیم شود و در طرف دیگر به هم بپیوندد. خطوط جوش به طور موضعی خواص مکانیکی ماده را در آن نقطه کاهش میدهند پس باید موقعیت ورودی برای به حداقل رساندن خطوط جوش مورد توجه قرار گیرد. اگر این کار غیر قابل اجتناب است، باید ورودی ها را در جایی که کمترین تاثیر را دارند قرار داد. بستههای نرمافزاری جریان مذاب، بهترین حامی برای قالبگیری های پیچیده هستند. اصلاح شرایط فرایند مانند افزایش دمای مذاب، افزایش دمای قالب یا سرعت تزریق ممکن است موقیعت را بهبود دهد ولی باعث ایجاد سایر مشکلات میگردد.
انقباض (Shrinkage)
انقباض در زمان سرد شدن ترموپلاستیک در قالب رخ میدهد. این بدین علت است که از دیدگاه ملکولی زنجیره های پلیمری شکا میگیرند و خودشان را با زنجیرهای مجاور همتراز می کنند. افزایش انقباض در پلاستیک های با خاصیت بلور شدن بسیار بالا (مانند پلی بوتیلن ترفتالات) بعلت شکل گیری ساختار متراکم بلور رخ میدهد. آثار فرورفتگی در قطعات پلاستیکی در سطح مقاطع نازکتر به طور مثال درجای پیوند دیوار با کف که پلاستیک با سرعت کمتری سرد میشود رخ میدهد. دمای قالب بالاتر به پلاستیک اجازه انقباض بیشتری میدهد این امر بدلیل افزایش سطح انرژی و متعاقبا افزایش توانایی به ریکویل است. فشار تراکم بالا ممکن است انقباض را جبران کند. با فرض باز بودن ورودی، انقباض می تواند با ورود فلز مذاب جدید جبران گردد.
آثار پاششی
خطوط پاشش مانند رگه های نقرهای روی سطح قطعه اتفاق می افتند. اگر هرگونه رطوبتی در مواد وجود داشته باشد، گرم شده و به محفظه قالب منتقل می شود. در جایی که مواد به محفظه وارد می شوند (ورودی) یک برداشتن فشار ناگهانی از روی مواد رخ میدهد و رطوبت تبخیر خواهد شد و باعث آثار پاششی در قطعه میگردد. این اتفاق بخصوص در مواد ترموپلاستیک جاذب رطوبت مانند نایلون ( پلی آمید، PA) و پلی اکتل (پلی اکسی متیلن، POM). رخ میدهد.
منبع : اینترنت
برگردان : ایران ملد
