عملية صب الحقن معقدة ، وتتضمن مواد هندسة بلاستيكية ، قوالب ، آلات الحقن ، وعوامل أخرى مختلفة. لا يمكن تجنب العيوب في المنتجات التي تم تعبئتها بالحقن ، مما يجعل من الأهمية بمكان فهم الأسباب الأساسية ومواقع العيوب المحتملة وأنواع العيوب التي قد تنشأ لتوجيه تطوير المشروع بشكل فعال. في هذه المناقشة ، سنركز على عيب بصري مشترك - علامات التدفق ، والمشاركة معك أسباب وتأثيرات وحلول.
علامات التدفق في صب الحقن
علامات التدفق هي عيوب بصرية يمكن أن تحدث على سطح الأجزاء المصبوبة بالحقن. إنها مشكلة جودة شائعة في عملية صب الحقن ، مما يؤثر على كل من الجماليات وأحيانًا وظائف المنتج النهائي.
أنواع علامات التدفق
هناك عدة أنواع من علامات التدفق ، بما في ذلك:
علامات تدفق الموجة
علامات النفخ
خطوط متماسكة
علامات التردد
أسباب
تدفق المواد غير المتسقة
اختلافات درجة الحرارة
قضايا تصميم العفن
خصائص المواد
معالجة المعلمات
التأثير على جودة المنتج
يمكن أن تؤثر علامات التدفق على المنتجات بطرق مختلفة:
| نوع علامة التدفق | الوصف | يسبب | الحلول النموذجية |
| علامات تدفق الموجة | أنماط متموجة على سطح الجزء | التبريد غير المتكافئ ، تناقضات معدل التدفق | تحسين درجة حرارة القالب ، وضبط سرعة الحقن |
| علامات النفخ | أنماط تشبه الأفعى من تدفق المواد السريعة | سرعة حقن عالية ، تصميم بوابة ضعيف | تقليل سرعة الحقن ، موقع بوابة إعادة تصميم |
| خطوط متماسكة | الخطوط المرئية حيث تلتقي جبهتان تدفقان | بوابات متعددة ، عقبات في مسار التدفق | ضبط مواقع البوابة ، وزيادة درجة حرارة العفن |
| علامات التردد | نطاقات أو خطوط من التدفق المقاطع | سماكة جدار متفاوتة ، عوائق التدفق | إعادة تصميم جزء لسمك موحد ، وضبط ملء القالب |
أنواع شائعة من علامات التدفق في صب الحقن
علامات تدفق الموجة في صب الحقن
تعريف
تتميز علامات تدفق الموجة بأنماط أو خطوط متموجة مرئية على سطح جزء بلاستيكي مقولب. تحدث هذه عندما لا يتدفق البلاستيك المنصهر بسلاسة أو يبرد بشكل غير متساو أثناء عملية الحقن. يؤدي التدفق غير المتكافئ إلى عدم تطابق في المظهر السطحي ، وهو أمر ملحوظ بشكل خاص على الأجزاء التي تتطلب جودة جمالية عالية.
الأسباب الشائعة لعلامات تدفق الموجة
يمكن أن تؤدي عدة عوامل إلى تكوين علامات تدفق الموجة ، والتي يرتبط الكثير منها بمعالجة متغيرات مثل درجة الحرارة والضغط ، وكذلك تصميم العفن. عادة ما يكون علامات التدفق ناتجة عن:
| السبب | وصف |
| سرعة الحقن البطيئة | إذا كان البلاستيك يتدفق ببطء شديد ، فإنه لا يحافظ على واجهة تدفق موحدة ، مما يؤدي إلى مخالفات السطح. عندما تكون سرعة الحقن منخفضة ، تبرد المادة قبل الأوان قبل ملء تجويف القالب تمامًا. |
| درجة حرارة العفن المنخفضة | تؤدي درجة حرارة العفن المنخفضة إلى التصلب السريع للبلاستيك على السطح ، مما يسبب عدم تطابق بين المادة المبردة والبلاستيك المنصهر تحتها. |
| تصميم العفن الضعيف | يمكن أن تقيد البوابات الضيقة ، أو التهوية غير المقيدة ، أو سماكة الجدار غير المتكافئة تدفق البلاستيك المنصهر ، مما يؤدي إلى إبطاء خطوط مرئية. |
| ضعف تدفق الذوبان | تواجه المواد البلاستيكية عالية اللزوجة ، مثل البولي (PC) ، صعوبة في التدفق بشكل موحد ، خاصة إذا كانت تبرد بسرعة كبيرة عند دخول القالب. |
من حيث علم المواد ، تتفاقم علامات تدفق الموجة بسبب انتقال الحرارة الضعيف بين جدران القالب والمواد المنصهرة. المواد ذات الموصلية الحرارية المنخفضة (على سبيل المثال ، البلاستيدات الحرارية مثل البولي بروبيلين) أكثر عرضة للتناقضات التبريد.
حلول لعلامات تدفق الموجة
زيادة سرعة الحقن : بزيادة سرعة الحقن ، يمكنك ضمان التدفقات البلاستيكية المنصهرة بسرعة إلى القالب ، مما يقلل من احتمال عيوب السطح. تشير الدراسات إلى أن سرعة الحقن تتراوح حوالي 10-20 مم/ثانية مثالية لمعظم البوليمرات ، ولكن هذا يختلف حسب المادة المستخدمة.
رفع درجة حرارة القالب : الحفاظ على القالب في درجة حرارة أعلى يمنع البلاستيك من التبريد بسرعة كبيرة. يوصى عمومًا بدرجة حرارة القالب من 50 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية للمواد مثل ABS والبولي بروبيلين للحفاظ على التدفق السلس. يمكن أن تؤدي زيادة درجة حرارة القالب أيضًا إلى تحسين بلورة بعض المواد ، مما يؤدي إلى الانتهاء أكثر اتساقًا.
تحسين تصميم العفن : يقلل البوابات المستدير والعدائين المصممين جيدًا من مقاومة التدفق ، مما يسمح للبلاستيك بدخول تجويف القالب بالتساوي. على سبيل المثال ، يوزع استخدام البوابات على شكل مروحة التدفق البلاستيكي بالتساوي ، مما يقلل من تكوين العلامات.
تحسين ضغط الحقن : يمكن لزيادة ضغط الظهر إلى حوالي 0.5 إلى 1.0 ميجا باسكال تحسين استقرار تدفق الذوبان بشكل كبير. يجب أيضًا تحسين الضغط على الضغط لضمان امتلاء التجويف بشكل صحيح دون الإفراط في التعبئة ، مما قد يؤدي إلى تشويه.
علامات النفخ
تعريف
تتميز علامات الهثاف بالشروط الصغيرة أو غير المنتظمة على سطح الجزء المقولب ، الناجم عن البلاستيك المنصهر 'اطلاق النار ' من خلال تجويف القالب بسرعات عالية. يحدث هذا عندما تدخل المادة التجويف بسرعة كبيرة ، دون وقت كافٍ للانتشار بالتساوي ، مما يؤدي إلى تدفق مضطرب. غالبًا ما تظهر علامات الهثام في المناطق القريبة من البوابة أو على أجزاء ذات تجاويف عميقة.
الأسباب الشائعة لعلامات الهثول
| سبب | الوصف |
| ضعف بوابة إلى الجدار | تحولات حادة بين البوابة وجدار التجويف تخلق اضطرابًا ، مما يؤدي إلى الضث. من الناحية المثالية ، يجب أن يكون الانتقال سلسًا لتجنب اضطرابات التدفق. |
| حجم البوابة الصغيرة | عندما يكون حجم البوابة صغيرًا جدًا ، فإن البلاستيك يعاني من معدلات القص العالية ، مما يؤدي إلى علامات الإجهاد. يجب حساب حجم البوابة الأمثل بناءً على معدل التدفق ولزوجة المادة. |
| سرعة الحقن المفرطة | السرعة العالية تفاقم الهدوء عن طريق خلق الاضطراب داخل تجويف القالب. عادة ، يجب تقليل سرعات الحقن للمواد اللزجة للغاية مثل PVC أو البولي كربونات. |
| درجة حرارة العفن المنخفضة | إذا كانت درجة حرارة القالب منخفضة للغاية ، فإن البلاستيك يبرد بسرعة ، مما يمنعه من التدفق بسلاسة. على سبيل المثال ، يعد الحفاظ على درجة حرارة القالب بين 60 درجة مئوية إلى 90 درجة مئوية أمرًا ضروريًا للمواد مثل البولي إيثيلين. |
حلول لعلامات الرث
ضبط تصميم البوابة : يجب أن يكون لدى البوابات انتقال مستدير أو تدريجي لمنع زوايا حادة يمكن أن تسبب النفث. تشير الدراسات إلى أن البوابات المستديرة يمكن أن تقلل من خطر الاضطراب بنسبة تصل إلى 30 ٪.
زيادة حجم البوابة : تسمح البوابات الكبيرة للبلاستيك بالتدفق بسلاسة أكثر ، مما يقلل من إجهاد القص. يجب حساب أحجام البوابة بناءً على متطلبات اللزوجة والتدفق للمادة ، وعادة ما تكون حوالي 2-5 مم للمواد القياسية.
تبطئ سرعة الحقن : تقليل سرعة الحقن يقلل من خطر الاضطراب. يساعد ملف تعريف السرعة المتدرج ، والبدء في البطيء ، والزيادة ، ثم التباطؤ مرة أخرى ، إلى تقليل النفث.
رفع درجة حرارة القالب : تتيح زيادة درجة حرارة القالب للبلاستيك أن يتدفق بالتساوي قبل التصلب. يمكن أن تمنع درجة حرارة العفن الأعلى من 80 درجة مئوية إلى 120 درجة مئوية التصلب المبكر ، مما يقلل من النفث.
خطوط متماسكة
تعريف
تظهر خطوط متماسكة ، والمعروفة أيضًا باسم خطوط اللحام أو خطوط MELD ، كخطوط مرئية على أجزاء مقولبة. وهي تشكل حيث تلتقي اثنتين أو أكثر من جبهات التدفق أثناء عملية الحقن. يمكن أن تختلف هذه الخطوط في الرؤية ، من بالكاد ملحوظة إلى بارزة للغاية.
أسباب
عدة عوامل تساهم في تكوين خط متماسكة:
الحلول
لتقليل خطوط متماسكة:
تحسين مواقع البوابة
زيادة درجات حرارة الذوبان والعفن
ضبط سرعة الحقن والضغط
تعديل تصميم الجزء لتحسين التدفق
النظر في استخدام إضافات متوافقة
علامات التردد
تعريف
علامات التردد تظهر على أنها نطاقات أو خطوط على أجزاء مصبوب. أنها تنتج عن توقف مؤقت أو تباطؤ في تدفق البلاستيك المنصهر أثناء عملية الحقن. غالبًا ما تظهر هذه العلامات في المناطق التي يتغير فيها سمك الجزء فجأة.
أسباب
العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى علامات التردد تشمل:
سماكة جدار متفاوتة
عدم كفاية تنفيس
موقع بوابة غير لائق
ضغط الحقن غير كاف
تناقضات درجة الحرارة
Solutions
إعادة تصميم أجزاء لسماكة أكثر اتساقا
تحسين تنفيس العفن
تحسين سرعة الحقن والضغط
تنفيذ بوابات الصمام المتسلسل
ضبط درجات حرارة الذوبان والعفن
| الجانب | المتماسك خطوط | التردد علامات التردد |
| مظهر | الخطوط المرئية حيث تلتقي جبهات التدفق | نطاقات أو خطوط من التدفق المقاطع |
| الأسباب الأساسية | بوابات متعددة ، عقبات في مسار التدفق | سماكة جدار متفاوتة ، عوائق التدفق |
| العوامل الحرجة | تذوب درجة الحرارة وضغط الحقن | سرعة الحقن ، تصميم جزء |
| الآثار الرئيسية | الضعف الهيكلي المحتمل ، الخطوط المرئية | العيوب السطحية ، التناقضات الأبعاد |
| الحلول الرئيسية | تحسين مواقع البوابة ، وزيادة درجات الحرارة | إعادة التصميم لسماكة موحدة ، اضبط معلمات الحقن |
| شدة (1-5) | 4 | 3 |
| التردد (1-5) | 4 | 3 |
ملاحظة: يتم تصنيف الشدة والتردد على مقياس من 1 (منخفضة) إلى 5 (عالية) بناءً على الأحداث النموذجية في عمليات صب الحقن.
تبرز هذه المقارنة الخصائص المميزة للخطوط المتماسكة وعلامات التردد. في حين أن كلاهما ينتج عن مشكلات التدفق ، إلا أنهما يختلفان في الأسباب الجذرية والحلول المثلى. تميل الخطوط المتماسكة إلى أن تكون أكثر حدة وتكرارًا ، وغالبًا ما تتطلب تعديلات أكثر شمولاً على تصميم العفن ومعلمات المعالجة.
تحسين العملية لعلم الحقن
تعديلات ضغط الحقن
يضمن ضغط الحقن الأمثل أن البلاستيك يملأ تجويف القالب تمامًا وموحد. يساعد زيادة ضغط الخلفي على دفع المادة المنصهرة عبر نظام العداء بشكل متساوٍ ، في حين يضمن ضغط الحجز أن الجزء مملوء بالكامل وضغطه قبل التبريد.
تعديلات ضغط الحقن (تابع)
يتراوح ضغط الخلفية النموذجي للبلاستيك الحراري من 0.5 إلى 1.5 ميجا باسكال ، ويجب أن يكون الضغط على الضغوط عمومًا حوالي 50 ٪ إلى 70 ٪ من ضغط الحقن. تضمن هذه التعديلات أن الجزء مضغوط بالكامل ، مما يقلل من احتمال وجود عيوب مثل الفراغات أو علامات الحوض.
التحكم في درجة الحرارة
يعد التحكم الدقيق في درجة الحرارة أمرًا حيويًا لضمان جودة الأجزاء المقدمة من الحقن. يجب تقسيم البرميل إلى مناطق التدفئة ، مع زيادة درجات الحرارة تدريجياً من الجزء الخلفي إلى الأمام. على سبيل المثال ، في حالة البولي بروبيلين ، قد يتم تعيين المنطقة الخلفية عند 180 درجة مئوية ، بينما تصل الفوهة إلى 240 درجة مئوية. يجب أيضًا تعديل درجة حرارة القالب بناءً على الخواص الحرارية للمادة لمنع التصلب المبكر ، والتي يمكن أن تؤدي إلى عيوب مثل علامات التدفق أو الضث.
تصميم البوابة والعداء
يلعب تصميم البوابات والعدائين دورًا مهمًا في التحكم في تدفق البلاستيك المنصهر في القالب. تفضل المقاطع العرضية الدائرية عمومًا للبوابات والعدائين ، لأنها توفر ديناميات تدفق أفضل. يساعد استخدام آبار البرد الكبيرة في نهاية المتسابقين في التقاط أي مادة غير متجانسة قبل أن تصل إلى التجويف ، مما يمنع عيوب التدفق.
تصميم نظام التبريد
يعد نظام التبريد المصمم جيدًا ضروريًا لتجنب العيوب الشائعة مثل التزييف وعلامات الحوض والفراغات. على سبيل المثال ، يساعد استخدام قنوات التبريد المطابقة التي تتبع محيط القالب على ضمان التبريد حتى عبر الجزء ، مما يقلل من فرصة التبريد التفاضلي الذي يمكن أن يسبب تشويه. قد تتطلب الأجزاء ذات الأشكال الهندسية المعقدة أو الجدران السميكة أوقات تبريد ممتدة ، وأحيانًا تصل إلى 60 ثانية ، اعتمادًا على المادة.
تنفيس
يمكن أن يؤدي التهوية غير الكافية إلى فخ الغازات داخل القالب ، مما تسبب في تشكيل جيوب الهواء أو الفراغات ، مما يؤدي إلى عيوب مثل خطوط التدفق أو سوء السطح. إن تنفيس كل قسم من تجويف القالب ، وخاصة بالقرب من البوابات وعلى طول مسارات التدفق ، يسمح للهواء المحاصر بالهروب. يجب أن تكون قنوات التهوية ضيقة بما يكفي لتجنب الفلاش ولكن واسعة بما يكفي للسماح للهواء والغازات بالهروب بفعالية. يبلغ عمق تنفيس نموذجي لمعظم المواد حوالي 0.02 إلى 0.05 مم.
خاتمة
يتطلب إتقان عملية صب الحقن دراسة متأنية لمتغيرات متعددة ، بما في ذلك درجة الحرارة والضغط وتصميم القالب وتدفق المواد. حتى الانحرافات الطفيفة عن الإعدادات المثلى يمكن أن تؤدي إلى عيوب تعرض جودة المنتج النهائي ، مما يؤدي إلى عدم الكفاءة والنفايات وارتفاع تكاليف الإنتاج.
من خلال العمل بشكل وثيق مع الشركات المصنعة ذات الخبرة والاستفادة من أحدث التقنيات في صب الحقن ، يمكن للشركات التأكد من أن أجزاءها تفي بأعلى المعايير ، سواء من حيث الجماليات والوظائف.
شركة صب حقن البلاستيك المتمردة تتوقع العيوب وتمنعها مباشرة من البداية. يتم دمج تدابير مراقبة الجودة لدينا خلال العملية بأكملها - بدءًا من مرحلة التصميم ، والاستمرار من خلال الإنتاج ، وتمتد إلى تعبئة المنتج النهائي الخاص بك. مع عقود من الخبرة في التصنيع البلاستيكي ، يتعاون فريقنا معك ليس فقط لتصميم عملية القولبة وتصميم القوالب ، ولكن أيضًا المنتج نفسه ، مما يضمن له الحفاظ على الشكل والملاءمة والوظيفة مع تقليل مخاطر العيوب. قل وداعًا لقضايا صب الحقن من خلال الشراكة مع Team MFG لحلول صب الحقن الدقيقة. تواصل معنا اليوم لمزيد من التفاصيل.
الأسئلة الشائعة
كيف يمكنني منع خطوط التدفق في صب الحقن؟
لمنع خطوط التدفق ، فكر في بوابات العفن لضمان التبريد وتدفق المواد المناسب. يمكن أن تساعد زيادة قطر الفوهة أيضًا في تحسين معدلات التدفق ، ومنع التبريد المبكرة واضطرابات التدفق.
ما هو الفرق بين خطوط التدفق وخطوط اللحام؟
تظهر خطوط التدفق كأنماط متموجة على السطح الناتجة عن التبريد والتدفق غير المتكافئ ، في حين تتشكل خطوط اللحام عند تقاطع تدفقات بلاستيكية أو أكثر من الفتيل الذي لا يندمج بشكل صحيح ، وغالبًا ما يؤدي إلى التماس المرئي.
كيف يمكنني تحسين تبريد القالب؟
إن استخدام قنوات التبريد المطابقة التي تتبع هندسة القالب يضمن حتى التبريد. يمكن أن يؤدي ضبط وقت التبريد واستخدام أنظمة دوران المبرد الفعالة أيضًا إلى منع العيوب المتعلقة بالتبريد غير المتكافئ ، مثل علامات الحوض أو التزييف.
