فرآیند قالب گیری تزریق
فرآیند قالب گیری تزریق عمدتا از 6 مرحله تشکیل شده است ، از جمله بسته شدن قالب - پر کردن - فشار نگه داشتن - خنک کننده - باز کردن قالب - تقلب. این شش مرحله به طور مستقیم کیفیت قالب گیری محصولات را تعیین می کند و این شش مرحله یک فرآیند کامل و مداوم است.
فرآیند قالب گیری تزریق - مرحله پر کردن
پر کردن اولین قدم در کل چرخه قالب سازی تزریق است و زمان بسته شدن قالب از شروع قالب تزریق محاسبه می شود تا حفره قالب تا حدود 95 ٪ پر شود. از لحاظ تئوریکی ، هرچه زمان پر شدن کوتاه تر باشد ، راندمان قالب گیری بیشتر می شود. با این حال ، در تولید واقعی ، زمان قالب بندی مشمول شرایط بسیاری است.
پر کردن پر سرعت پر کردن سرعت زیاد با سرعت برشی بالا ، پلاستیک به دلیل اثر نازک شدن برشی و وجود ویسکوزیته ، به طوری که مقاومت کلی جریان برای کاهش است. اثر گرمایش چسبناک محلی نیز ضخامت لایه پخت را نازک تر می کند. بنابراین ، در مرحله کنترل جریان ، رفتار پر کردن اغلب به اندازه حجم بستگی دارد. یعنی در مرحله کنترل جریان ، اثر نازک شدن برشی ذوب اغلب به دلیل پر شدن سرعت زیاد زیاد است ، در حالی که اثر خنک کننده دیوارهای نازک آشکار نیست ، بنابراین کاربرد نرخ غالب است.
پر کردن کم نرخ انتقال حرارتی با سرعت پایین کنترل شده با سرعت برشی پایین تر ، ویسکوزیته موضعی بالاتر و مقاومت در برابر جریان بالاتر است. با توجه به سرعت کندتر دوباره پر کردن ترموپلاستیک ، جریان کندتر است ، به طوری که اثر انتقال حرارت بیشتر برجسته می شود و گرما به سرعت برای دیواره قالب سرد از بین می رود. همراه با مقدار کمتری از پدیده گرمایش چسبناک ، ضخامت لایه پخت ضخیم تر است و بیشتر مقاومت جریان را در قسمت نازک تر دیوار افزایش می دهد.
با توجه به جریان چشمه ، در مقابل موج جریان ردیف زنجیره ای پلیمری پلاستیک تقریباً به موازات جلوی موج جریان. بنابراین ، هنگامی که دو پلاستیک مذاب با هم تلاقی می کنند ، زنجیره های پلیمری در سطح تماس به موازات یکدیگر هستند. همراه با ماهیت متفاوت دو پلاستیک مذاب ، و در نتیجه قدرت ساختاری میکروسکوپی ضعیف منطقه تقاطع ذوب. هنگامی که قسمت در یک زاویه مناسب در زیر نور قرار می گیرد و با چشم غیر مسلح مشاهده می شود ، می توان دریافت که خطوط مفصل آشکار وجود دارد ، که مکانیسم تشکیل علائم ذوب است. علائم همجوشی نه تنها بر ظاهر قسمت پلاستیکی تأثیر می گذارد ، بلکه دارای ریزساختار سست است که به راحتی می تواند باعث غلظت استرس شود ، بنابراین قدرت قسمت را کاهش داده و شکستگی آن را کاهش می دهد.
به طور کلی ، هنگامی که همجوشی در منطقه درجه حرارت بالا ساخته می شود ، قدرت علائم همجوشی بهتر است. علاوه بر این ، دمای دو رشته ذوب در ناحیه درجه حرارت بالا نزدیک به یکدیگر است و خصوصیات حرارتی ذوب تقریباً یکسان است که باعث افزایش استحکام ناحیه همجوشی می شود. در مقابل ، در منطقه دمای پایین ، استحکام همجوشی ضعیف است.
فرآیند قالب گیری تزریق - مرحله برگزاری
نقش مرحله برگزاری این است که به طور مداوم فشار را برای جمع آوری ذوب و افزایش چگالی پلاستیک برای جبران رفتار انقباض پلاستیک اعمال کنید. در طی فرآیند فشار نگه داشتن ، فشار کمر بیشتر است زیرا حفره قالب در حال حاضر پر از پلاستیک است. در فرآیند نگه داشتن فشرده سازی فشار ، پیچ ماشین قالب تزریق فقط می تواند به آرامی برای یک حرکت کوچک حرکت کند و سرعت جریان پلاستیک نیز کندتر است ، که به آن جریان فشار می گویند. از آنجا که پلاستیک توسط دیواره قالب خنک و درمان می شود ، ویسکوزیته ذوب به سرعت افزایش می یابد ، بنابراین مقاومت در حفره قالب بسیار عالی است. در مرحله بعدی فشار نگه داشتن ، چگالی مواد همچنان در حال افزایش است و قسمت قالب به تدریج شکل می گیرد. مرحله فشار نگه داشتن باید تا زمانی که دروازه درمان و مهر و موم شود ، ادامه یابد ، در این زمان فشار حفره در مرحله فشار نگه داشتن به بالاترین مقدار می رسد.
در مرحله برگزاری ، پلاستیک تا حدی قابل فشرده سازی است زیرا فشار بسیار زیاد است. در ناحیه فشار بالاتر ، پلاستیک متراکم تر و چگالی بیشتر است. در ناحیه فشار پایین ، پلاستیک سست تر و چگالی پایین تر است ، بنابراین باعث می شود توزیع چگالی با موقعیت و زمان تغییر کند. سرعت جریان پلاستیک در طی فرآیند نگه داشتن بسیار کم است و جریان دیگر نقش غالب را ایفا نمی کند. فشار عامل اصلی مؤثر بر روند برگزاری است. در طی فرآیند برگزاری ، پلاستیک با حفره قالب پر شده است و از ذوب به تدریج درمان شده به عنوان متوسط برای انتقال فشار استفاده می شود. فشار موجود در حفره قالب با کمک پلاستیک به سطح دیواره قالب منتقل می شود که تمایل به باز کردن قالب دارد و بنابراین به نیروی بستن مناسب برای قفل قالب نیاز دارد.
در محیط جدید قالب گیری تزریق ، ما باید برخی از فرآیندهای جدید قالب سازی تزریق ، مانند قالب های کمک به گاز ، قالب گیری به کمک آب ، قالب تزریق کف و غیره را در نظر بگیریم.
فرآیند قالب گیری تزریق - مرحله خنک کننده
در قالب تزریق ، طراحی سیستم خنک کننده بسیار مهم است. این امر به این دلیل است که تنها هنگامی که محصولات پلاستیکی قالب دار خنک می شوند و به استحکام خاصی درمان می شوند ، محصولات پلاستیکی را می توان از قالب آزاد کرد تا از تغییر شکل به دلیل نیروهای خارجی جلوگیری شود. از آنجا که زمان خنک کننده حدود 70 ٪ تا 80 ٪ از کل چرخه قالب بندی را تشکیل می دهد ، یک سیستم خنک کننده به خوبی طراحی شده می تواند زمان قالب گیری را به طور قابل توجهی کوتاه کند ، باعث افزایش بهره وری در قالب تزریق و کاهش هزینه ها شود. سیستم خنک کننده نادرست طراحی شده باعث طولانی تر شدن زمان قالب گیری و افزایش هزینه می شود. خنک کننده ناهموار بیشتر باعث ایجاد پیچ و تاب و تغییر شکل محصولات پلاستیکی خواهد شد.
طبق آزمایشات ، گرمای وارد شده به قالب از ذوب در دو قسمت ساطع می شود ، بخشی از 5 ٪ با تابش و همرفت به جو منتقل می شود و 95 ٪ باقی مانده از ذوب به قالب انجام می شود. محصولات پلاستیکی موجود در قالب به دلیل نقش خنک کننده لوله آب ، گرمای پلاستیک موجود در حفره قالب از طریق هدایت حرارتی از طریق قاب قالب به لوله آب خنک کننده و سپس از طریق همرفت حرارتی توسط خنک کننده دور. مقدار کمی از گرما که توسط آب خنک کننده از بین نمی رود ، همچنان در قالب انجام می شود تا اینکه پس از تماس با دنیای خارج در هوا از بین برود.
چرخه قالب سازی قالب تزریق شامل زمان بسته شدن قالب ، زمان پر کردن ، نگه داشتن زمان ، زمان خنک کننده و زمان کم کاری است. در میان آنها ، زمان خنک کننده بیشترین نسبت را تشکیل می دهد ، که حدود 70 تا 80 ٪ است. بنابراین ، زمان خنک کننده به طور مستقیم بر طول چرخه قالب گیری و عملکرد محصولات پلاستیکی تأثیر می گذارد. دمای محصولات پلاستیکی در مرحله فرومایه باید تا دمای پایین تر از دمای تغییر شکل گرما محصولات پلاستیکی خنک شود تا از آرامش محصولات پلاستیکی به دلیل استرس باقیمانده یا صفحه جنگ و تغییر شکل ناشی از نیروهای خارجی از بین برود.
عواملی که بر میزان خنک کننده محصول تأثیر می گذارد عبارتند از:
جنبه های طراحی محصول پلاستیکی. به طور عمده ضخامت دیواره محصولات پلاستیکی. هرچه ضخامت محصول بیشتر باشد ، زمان خنک کننده طولانی تر است. به طور کلی ، زمان خنک کننده مربوط به مربع ضخامت محصول پلاستیکی است یا متناسب با 1.6 برابر قطر حداکثر دونده. یعنی دو برابر شدن ضخامت محصول پلاستیکی 4 بار زمان خنک کننده را افزایش می دهد.
مواد قالب و روش خنک کننده آن. مواد قالب ، از جمله هسته قالب ، مواد حفره و مواد قاب قالب ، تأثیر زیادی در میزان خنک کننده دارد. هرچه ضریب هدایت گرما بیشتر از مواد قالب باشد ، تأثیر انتقال حرارت از پلاستیک در زمان واحد بهتر و زمان خنک کننده کوتاه تر می شود.
روش خنک کننده پیکربندی لوله آب. هرچه لوله آب خنک کننده به حفره قالب نزدیک تر باشد ، قطر لوله بزرگتر و تعداد آن بیشتر است ، اثر خنک کننده بهتر و زمان خنک کننده کوتاه تر می شود.
سرعت جریان خنک کننده. هرچه جریان آب خنک کننده بزرگتر باشد ، تأثیر آب خنک کننده بهتر می شود تا گرما را با همرفت حرارتی از بین ببرد.
ماهیت خنک کننده. ویسکوزیته و ضریب انتقال حرارت خنک کننده نیز بر اثر انتقال حرارت قالب تأثیر می گذارد. هرچه ویسکوزیته مایع خنک کننده پایین تر باشد ، ضریب انتقال حرارت بیشتر ، درجه حرارت پایین تر ، اثر خنک کننده بهتر می شود.
انتخاب پلاستیک. پلاستیک اندازه گیری از سرعت پلاستیک با سرعت گرم از یک مکان گرم به یک مکان سرد است. هرچه هدایت حرارتی پلاستیک بالاتر باشد ، هدایت حرارتی بهتر می شود و یا گرمای خاص پلاستیک را پایین می آورد ، تغییر دما آسان تر می شود ، بنابراین گرما به راحتی می تواند فرار کند ، هدایت حرارتی بهتر و زمان خنک کننده مورد نیاز است.
تنظیم پارامترها. هرچه دمای ماده بالاتر باشد ، دمای قالب بیشتر می شود ، دمای بیرون کشیدن کمتر ، زمان خنک کننده طول می کشد.
طراحی قوانین سیستم خنک کننده:
کانال خنک کننده باید به گونه ای طراحی شود که اثر خنک کننده یکنواخت و سریع باشد.
هدف از سیستم خنک کننده حفظ خنک کننده مناسب و کارآمد قالب است. سوراخ های خنک کننده برای تسهیل پردازش و مونتاژ باید از اندازه استاندارد باشند.
هنگام طراحی یک سیستم خنک کننده ، طراح قالب باید پارامترهای طراحی زیر را بر اساس ضخامت دیوار و حجم قسمت قالب بندی شده تعیین کند - مکان و اندازه سوراخ های خنک کننده ، طول سوراخ ها ، نوع سوراخ ها ، پیکربندی و اتصال سوراخ ها و سرعت جریان و خصوصیات انتقال حرارت خنک کننده.
فرآیند قالب گیری تزریق - فاز demolding
Demolding آخرین قسمت از چرخه قالب گیری تزریق است. اگرچه این محصول سرد بوده است ، اما Demolding هنوز تأثیر مهمی بر کیفیت محصول دارد. تخریب نادرست ممکن است منجر به نیروی ناهموار در حین فروپاشی و تغییر شکل محصول در هنگام بیرون کشیدن شود. دو روش اصلی برای خنثی سازی وجود دارد: نوارهای بالای نوار و سلب کردن صفحه. هنگام طراحی قالب ، ما باید روش مناسب برای دفع مناسب را با توجه به ویژگی های ساختاری محصول انتخاب کنیم تا از کیفیت محصول اطمینان حاصل شود.
برای قالب هایی با نوار بالا ، نوار بالا باید به طور مساوی تنظیم شود و موقعیت باید در محل با بیشترین مقاومت رهاسازی و بیشترین استحکام و سفتی قسمت پلاستیکی انتخاب شود تا از تغییر شکل و آسیب به قسمت پلاستیکی جلوگیری شود.
صفحه سلب معمولاً برای فروپاشی ظروف با دیواره های نازک با حفره های عمیق و محصولات شفاف که اجازه نمی دهد ردپای میله فشار باشد ، استفاده می شود. خصوصیات این مکانیسم نیروی کم تحرک بزرگ و یکنواخت ، حرکت صاف و هیچ اثری آشکار باقی مانده است.
