انقباض قالب گیری تزریقی و محلول ها

انقباض قالب گیری تزریقی و محلول ها

◆خطوط جوش و راه حل ها

◆حباب های هوا (کاویتاسیون) و محلول ها

◆تاب برداشتن (تغییر شکل) و محلول ها

در طول قالب گیری تزریقیاگر فشار ناکافی در نواحی خاصی از حفره قالب ایجاد شود، با شروع سرد شدن مذاب، نواحی ضخیم‌تر قسمت پلاستیکی آهسته‌تر منقبض می‌شوند و تنش کششی ایجاد می‌کنند. اگر سختی سطح قطعه ناکافی باشد و مذاب دوباره پر نشود، سطح قطعه تحت تنش کشیده می شود. این پدیده همانطور که در شکل 3-8 نشان داده شده است، انقباض نامیده می شود.

انقباض اغلب در مناطقی که مذاب در حفره قالب و در قسمت‌های{0}}دیواره ضخیم قطعه جمع می‌شود، مانند محل اتصال بین دنده‌های تقویت‌کننده، ستون‌های تکیه‌گاه و سطح قطعه اتفاق می‌افتد.

انقباض در سطح قطعات قالب گیری تزریقی نه تنها بر ظاهر آنها تأثیر می گذارد بلکه استحکام آنها را نیز کاهش می دهد. انقباض ارتباط نزدیکی با نوع پلاستیک مورد استفاده، فرآیند قالب گیری تزریقی و ساختار قطعه و قالب دارد.

شکل 3-8 پدیده انقباض محصولات

مواد اولیه پلاستیک:

پلاستیک های مختلف نرخ انقباض متفاوتی دارند. به طور کلی مواد اولیه ای که مستعد انقباض هستند بیشتر پلاستیک های کریستالی هستند (مانند نایلون، پلی پروپیلن و غیره). در طی فرآیند قالب گیری تزریقی، زمانی که پلاستیک های کریستالی گرم می شوند و به سیال تبدیل می شوند، مولکول ها به طور تصادفی مرتب می شوند. هنگامی که مولکول های پلاستیکی در یک حفره قالب خنک تر تزریق می شوند، به تدریج خود را مرتب می کنند و کریستال هایی تشکیل می دهند که منجر به جمع شدن حجم زیادی می شود. اندازه آن کوچکتر از محدوده مشخص شده است که به اصطلاح "انقباض" نامیده می شود.

فرآیند قالب گیری تزریقی:

قالب‌گیری تزریقی، انقباض می‌تواند به دلیل فشار نگه‌داری ناکافی، سرعت پایین تزریق، دمای پایین قالب یا ماده یا زمان نگه‌داری ناکافی رخ دهد.

بنابراین، هنگام تنظیم پارامترهای فرآیند قالب گیری تزریقی، بررسی اینکه آیا شرایط قالب گیری صحیح است و آیا فشار نگهدارنده برای جلوگیری از انقباض کافی است، ضروری است. به طور کلی، افزایش زمان نگهداری تضمین می کند که محصول زمان کافی برای خنک شدن و دوباره پر کردن مذاب دارد.

قطعات پلاستیکی و ساختار قالب

علت اصلی انقباض در ضخامت ناهموار دیواره محصولات پلاستیکی است. یک مثال معمولی این است که انقباض در سطوح دنده های تقویت کننده و ستون های نگهدارنده بسیار محتمل است. علاوه بر این، طراحی دونده قالب، اندازه دروازه و اثر خنک کننده نیز به طور قابل توجهی بر محصول تأثیر می گذارد. از آنجایی که پلاستیک ها ظرفیت انتقال حرارت پایینی دارند، هر چه از دیواره حفره دورتر شوند، خنک شدن کندتر می شود. بنابراین، مذاب کافی باید حفره را در آن نقطه پر کند. این نیاز به پیچ ماشین قالب گیری تزریقی دارد تا از جریان برگشتی و کاهش فشار در حین تزریق یا نگه داشتن جلوگیری کند. به‌علاوه، اگر راه‌انداز قالب خیلی باریک، بیش از حد طولانی، یا دروازه خیلی کوچک و خنک‌شدن خیلی سریع باشد، مذاب نیمه جامد باعث مسدود شدن رانر یا دروازه می‌شود و باعث افت فشار حفره و انقباض محصول می‌شود.

در واقع، پلاستیک های مختلف نرخ انقباض متفاوتی دارند. جدول 3-2 نرخ انقباض پلاستیک های رایج را نشان می دهد.

جدول 3-2 نرخ انقباض پلاستیک های رایج:

علل و راه حل های انقباض در جدول 3-3 نشان داده شده است:

برآمدگی ها و راه حل ها

همانطور که در شکل 3-9 نشان داده شده است، پس از قالب گیری محصول، افزایش های موضعی در حجم و انبساط در مکان های خاص خاصی رخ داد.

حباب در قطعات پلاستیکی به این دلیل رخ می دهد که پلاستیک ناقص سرد و سخت شده، گاز را تحت فشار داخلی آزاد می کند و باعث انبساط قطعه می شود. برای بهبود این نقص می توان اقدامات زیر را انجام داد:

① خنک کننده موثر. روش ها شامل کاهش دمای قالب، افزایش زمان باز شدن قالب و کاهش دمای خشک شدن و پلاستیک سازی پلاستیک است.

② کاهش سرعت پر شدن قالب، کوتاه شدن چرخه قالب گیری و کاهش مقاومت جریان.

③ افزایش فشار نگهداری و افزایش زمان نگهداری.

④ بهبود ساختار قطعه برای جلوگیری از مناطق موضعی با ضخامت بیش از حد یا تغییرات قابل توجه در ضخامت.

③ از نظر طراحی ساختار بخش: تناقضات ضخامت را کاهش دهید و تا حد امکان از ضخامت یکنواخت دیوار اطمینان حاصل کنید. برای جلوگیری از به دام افتادن هوا از گوشه های تیز خودداری کنید.

از نظر طراحی قالب: کانال های تهویه را در نقطه پر شدن نهایی مذاب اضافه کنید. طراحی مجدد سیستم دروازه و دونده؛ اطمینان حاصل کنید که دریچه ها به اندازه کافی بزرگ هستند تا زمان و فضای کافی برای خروج گاز فراهم شود.

شرایط فرآیند: سرعت تزریق نهایی را کاهش دهید. دمای مناسب قالب را تنظیم کنید و زمان باز شدن قالب را افزایش دهید. بهینه سازی فشار تزریق و فشار نگهداری؛ جمع شدن پیچ را کاهش دهید تا از کشیده شدن هوا در حین عقب نشینی و انتقال آن به چرخه قالب بعدی جلوگیری کنید و دمای مواد را کاهش دهید.

انقباض (حباب خلاء) و راه حل های آن

حفره های انقباض، همچنین به عنوان حباب خلاء یا حفره شناخته می شوند، عموماً در مناطقی از قطعات پلاستیکی که مقادیر زیادی مذاب تجمع می یابد ظاهر می شوند. آنها به دلیل پر نشدن مذاب ناکافی در هنگام خنک شدن و انقباض ایجاد می شوند. همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است-10، حفره های انقباض اغلب در قسمت های با دیواره ضخیم قطعات پلاستیکی، مانند محل تلاقی دنده های تقویت کننده یا ستون های نگهدارنده با سطح قطعه، رخ می دهد.

شکل 3-10 حفره های انقباضی که روی قسمت پلاستیکی ظاهر می شوند

حفره‌های انقباض در قطعات پلاستیکی به این دلیل اتفاق می‌افتند که وقتی مذاب جامد می‌شود، حجم در مناطق ضخیم‌تر آهسته‌تر کوچک می‌شود و تنش کششی ایجاد می‌کند. اگر سختی سطح قطعه کافی نباشد و مذابی برای پر کردن آن وجود نداشته باشد، حفره‌هایی در داخل ایجاد می‌شود. علت حفره های انقباضی شبیه به انقباض (یا کاویتاسیون) است، اما تفاوت این است که انقباض منجر به فرورفتگی های سطحی می شود، در حالی که حفره های انقباض حفره های داخلی را تشکیل می دهند. حفره های انقباض معمولاً در نواحی دیواره ضخیم- رخ می دهند و عمدتاً به سرعت خنک شدن قالب مربوط می شوند. نرخ های مختلف سرد شدن مذاب در قالب منجر به درجات مختلف انقباض در مکان های مختلف می شود. اگر دمای قالب خیلی پایین باشد، سطح مذاب به سرعت سرد می‌شود و مذاب داغ‌تر را در دیواره‌های ضخیم‌تر به سمت سطوح اطراف می‌کشد و منجر به حفره‌های انقباض می‌شود.

حفره های انقباض در قطعات پلاستیکی می تواند بر استحکام و خواص مکانیکی آنها تأثیر بگذارد. اگر قطعه شفاف باشد، حفره های انقباض نیز می توانند بر ظاهر آن تأثیر بگذارند. کلید بهبود حفره های انقباض، کنترل دمای قالب است.

علل و راه حل های حفره های انقباض در جدول 3-4 نشان داده شده است:

فلاش لبه (خراش، برش) و محلول ها

هنگامی که پلاستیک مذاب از سطح جداکننده قالب خارج می شود و از لبه محصول نهایی پوسته می شود، این پدیده را فلاش می نامند که به عنوان فرز یا به سادگی فلاش نیز شناخته می شود، همانطور که در شکل های 3-11 نشان داده شده است.

شکل 3-11 پدیده سرریز روی قسمت پلاستیکی را نشان می دهد.

فلاش یک مشکل جدی کیفیت در قالب گیری تزریقی است. اگر فلاش جدا شده و به سطح جداکننده قالب بچسبد و به موقع تمیز نشود، قفل شدن بعدی قالب به شدت به سطح جداکننده آسیب می رساند و منجر به فلاش جدید می شود. بنابراین باید توجه ویژه ای به وقوع فلاش در فرآیند قالب گیری تزریقی داشت.

دلایل زیادی برای فلاش در حین قالب‌گیری تزریقی وجود دارد، مانند فشار بیش از حد تزریق، سرعت تزریق بیش از حد سریع-، نیروی گیره ناکافی، سایش سوراخ‌های پین اجکتور یا بلوک‌های لغزنده، سطوح جداکننده قالب ناهموار (با شکاف) و پلاستیک با ویسکوزیته خیلی کم (مانند ny).

جدول 3-5 علل و راه حل های سرریز: