پارامترهای فرآیند قالب گیری تزریقی (قسمت 2)

Nov 24, 2025

پیام بگذارید

 

دماهای بالاتر قالب منجر به قابلیت انتقال بهتر سطح محصول می شود، به ویژه برای محصولات با الگوهای روی سطح قالب گیری، جایی که دمای قالب باید به طور مناسب افزایش یابد.

 

دمای قالب

 

شکل 2-10 توزیع دمای قالب را در طول نشان می دهدقالب گیری تزریقی. برای اطمینان از کیفیت محصول، یک تنظیم دمای بهینه برای قالب وجود دارد. به عنوان مثال، هنگام تولید محصولات به شکل جعبه ABS با الزامات ظاهری بالا، دمای سطح خارجی (سمت صفحه قالب ثابت) محصول در حفره قالب را می توان روی 50-65 درجه تنظیم کرد، در حالی که دمای سطح داخلی (سمت صفحه قالب متحرک) را می توان حدود 10 درجه پایین تر از سمت سطح بیرونی تنظیم کرد. در این دما، سطح محصول به دست آمده فاقد علائم انقباض و ظاهر خوبی است. علاوه بر این، دمای قالب بالاتر باعث انتقال بهتر سطح محصول می‌شود، به‌ویژه هنگام قالب‌گیری محصولات با الگو. در چنین مواردی دمای قالب باید به طور مناسب افزایش یابد.

 

injection molding

شکل 2{1}}10 منحنی دما-زمان در مکان‌های مختلف داخل قالب
(a-سطح حفره قالب. b-دیوار لوله خنک کننده؛ c-خروجی لوله خنک کننده؛ d-ورودی لوله خنک کننده)

 

برای پلاستیک های کریستالی، نرخ کریستالیزاسیون توسط سرعت خنک شدن کنترل می شود. افزایش دمای قالب به دلیل سرد شدن آهسته تر، می تواند باعث افزایش کریستالیته شود که برای بهبود دقت ابعادی و خواص مکانیکی محصول نهایی مفید است. پلاستیک های کریستالی مانند نایلون، پلی اکسی متیلن و PBT به همین دلیل به دمای قالب بیشتری نیاز دارند.

 

سرعت تزریق

 

سرعت تزریق به سرعتی اطلاق می شود که در آن پیچ پیشروی می کند و حفره قالب را با پلاستیک مذاب پر می کند. معمولاً به صورت جرم تزریق در واحد زمان (g/s) یا سرعت پیچ (m/s) بیان می‌شود. سرعت تزریق در کنار فشار تزریق یکی از شرایط مهم در قالب گیری تزریقی است. سرعت های مختلف تزریق می تواند اثرات متفاوتی ایجاد کند. شکل 2{5}}11 جریان مواد را در هنگام پر کردن قالب با سرعت کم و با سرعت بالا نشان می‌دهد.

 

injection molding

 

در طول تزریق با سرعت کم، سرعت جریان مذاب آهسته است و مذاب به تدریج از دروازه به سمت انتهای حفره جریان می یابد. لبه جلویی مذاب کروی است. مذابی که وارد حفره می شود ابتدا سرد می شود و سرعت جریان آن کاهش می یابد. قسمت نزدیک دیواره حفره به یک پوسته نازک و بسیار الاستیک سرد می شود، در حالی که قسمت دورتر از دیواره حفره یک جریان داغ چسبناک باقی می ماند و لبه جلویی مذاب کروی می ماند. پس از پر شدن کامل حفره، ضخامت پوسته سرد شده افزایش یافته و سفت می شود. این فرآیند آهسته پر شدن، به دلیل مدت زمان طولانی برای ورود مذاب به حفره و خنک شدن آهسته، ویسکوزیته و مقاومت جریان را افزایش می دهد و نیاز به فشار تزریق بالاتری دارد.

 

حجم تزریق

 

حجم تزریق به جرم کل (گرم) محصول از جمله رانر اصلی و رانر شاخه اشاره دارد. از نظر تئوری، قالب گیری در صورتی امکان پذیر است که این مقدار کمتر از حداکثر حجم تزریق (g) دستگاه قالب گیری تزریقی باشد. با این حال، به طور کلی، حجم تزریق باید کمتر از 85٪ از حجم تزریق نامی دستگاه قالب گیری تزریق باشد. اگر حجم تزریق واقعی خیلی کم باشد، پلاستیک به دلیل زمان ماندن بیش از حد در بشکه، دچار تجزیه حرارتی می شود. برای جلوگیری از این امر، حجم تزریق واقعی باید حداقل 30٪ از حجم تزریق نامی دستگاه قالب گیری تزریق باشد. بنابراین، حجم تزریق معمولاً بین 30 تا 85 درصد حجم تزریق نامی دستگاه قالب‌گیری تزریقی تنظیم می‌شود.

 

موقعیت تخلیه پیچ

 

موقعیت تزریق یکی از پارامترهای مهم در قالب گیری تزریقی است. به طور کلی با وزن کل قطعه پلاستیکی و اسپرو (باقی مانده) تعیین می شود. گاهی اوقات، موقعیت تزریق مرحله پس‌پر باید به طور منطقی بر اساس نوع پلاستیک مورد استفاده، ساختار قالب و کیفیت محصول تنظیم شود.

بیشتر محصولات پلاستیکی با استفاده از روش تزریق سه مرحله‌ای یا بالاتر قالب‌گیری می‌شوند. نکات کلیدی روش‌های تزریق کنترل‌کننده شامل تنظیم موقعیت‌های مختلف شروع تزریق، موقعیت‌های سوئیچ پیچ، حجم فشار نگه‌داشتن، مقدار بافر باقی‌مانده و مقدار آزادسازی فشار است که در شکل 2-12 نشان داده شده است.

 

injection molding

(شکل 2-12 موقعیت تخلیه پیچ)

 

زمان تزریق

 

زمان تزریق، فشار زمانی است که به پیچ وارد می شود، شامل زمان مورد نیاز برای جریان پلاستیک، پر کردن قالب و فشار نگه داشتن. بنابراین، زمان تزریق، سرعت تزریق و فشار تزریق، همه شرایط قالب گیری مهم هستند. یافتن زمان تزریق صحیح را می توان با استفاده از دو روش انجام داد: روش تنظیم ظاهر و روش تنظیم وزن.

اگرچه زمان تزریق بسیار کوتاه است و تأثیر کمی بر چرخه قالب‌گیری دارد، تنظیم زمان تزریق نقش مهمی در کنترل فشار گیت، رانر و حفره دارد. زمان تزریق معقول به مذاب کمک می کند تا به پر شدن ایده آل برسد و برای بهبود کیفیت سطح محصول و کاهش تحمل ابعادی بسیار مهم است. زمان تزریق باید بسیار کوتاهتر از زمان خنک شدن باشد، تقریباً 1/10 تا 1/15 زمان خنک سازی. این قانون می تواند به عنوان مبنایی برای پیش بینی کل زمان قالب گیری قطعه پلاستیکی، همانطور که در شکل 2-13 نشان داده شده است، استفاده شود.

 

injection molding

(شکل 2-13 نسبت زمان تزریق در چرخه قالب‌گیری: 1 - شروع چرخه تزریق؛ 2 - پر کردن تزریق؛ 3 - کلید نگهداری فشار؛ 4 - پر کردن حفره)

 

زمان خنک شدن

 

فرآیند خنک‌سازی عمدتاً از ابتدای قالب‌گیری تزریقی آغاز می‌شود، نه پس از تکمیل آن. زمان خنک شدن باید تا حد امکان کوتاه باشد و در عین حال اطمینان حاصل شود که قطعه به راحتی از قالب خارج می شود. به طور کلی، همانطور که در شکل 2-14 نشان داده شده است، زمان خنک سازی 70% تا 80% از چرخه را تشکیل می دهد.

 

injection molding

شکل 2-14 زمان چرخه خنک‌سازی - زمان پر شدن: 4 - زمان نگهداری: " - زمان خنک‌سازی باقی‌مانده: - زمان خنک‌سازی: 1، - زمان پلاستیک‌سازی: " - زمان باز و بسته شدن قالب: 1 - زمان چرخه ({{9})

 

مقدار ضد- ترشح (مقدار شل شدن پیچ)

 

پس از اینکه اندازه گیری پیچ (پیش-پلاستیک شدن) به موقعیت خود رسید، به صورت خطی در فاصله کوتاهی جمع می شود، فضای مذاب در محفظه اندازه گیری افزایش می یابد، فشار داخلی کاهش می یابد و از خروج مذاب از محفظه اندازه گیری (از طریق نازل یا شکاف) جلوگیری می شود. این عمل پس‌کشی، ضد-ریزش آب دهان، و فاصله پس‌کشی، مقدار ضد-میزان آب‌ریزش یا ضد{4}}سکته آب دهان نامیده می‌شود. یکی دیگر از اهداف ضد آب‌ریزش، کاهش فشار در سیستم کانال جریان نازل و کاهش تنش داخلی زمانی که نازل در حین{7}پیش پلاستیک‌سازی جمع نمی‌شود، و تسهیل برداشتن رانر اصلی در طول باز کردن قالب است. مقدار ضد آب‌ریزش به ویسکوزیته پلاستیک و ویژگی‌های محصول بستگی دارد. مقدار بیش از حد ضد ترشح{11}} باعث می‌شود که حباب‌های هوا در مذاب محفظه اندازه‌گیری محبوس شوند که به شدت بر کیفیت محصول تأثیر می‌گذارد. برای موادی با ویسکوزیته بالا، به مقدار ضد ترشح نیازی نیست (معمولاً 2-3 میلی متر).

 

مواد باقیمانده

 

پس از اتمام تزریق پیچ، تزریق تمام مذاب از سر پیچ مطلوب نیست. برخی باید به عنوان ذخیره نگهداری شوند. این دو هدف را دنبال می کند: اولاً از برخورد مکانیکی بین سر پیچ و نازل جلوگیری می کند. ثانیاً، این ذخیره امکان کنترل بر تکرارپذیری حجم تزریق را فراهم می‌کند، در نتیجه کیفیت محصول قالب‌گیری شده را تثبیت می‌کند (ذخیره بسیار کم باعث ایجاد بالشتک مناسب نمی‌شود؛ بیش از حد منجر به تجمع بیش از حد باقیمانده می‌شود). ذخیره معمولی 5-10 میلی متر است.