فرآیند قالب گیری تزریق پیچیده است و شامل مواد مهندسی پلاستیک ، قالب ها ، دستگاه های تزریق و عوامل مختلف دیگر است. نقص در محصولات تزریقی غیرقابل اجتناب است ، و درک دلایل اساسی ، مکان های نقص بالقوه و انواع نقایصی که ممکن است برای هدایت مؤثر در توسعه پروژه ایجاد شود ، بسیار مهم است. در این بحث ، ما بر روی یک نقص بصری مشترک - علائم جریان ، به اشتراک گذاری علل ، تأثیرات و راه حل ها می پردازیم.
علائم جریان در قالب تزریق
علائم جریان نقص بینایی است که می تواند روی سطح قطعات قالب تزریق ایجاد شود. آنها یک مسئله با کیفیت رایج در فرآیند قالب گیری تزریق هستند که هم زیبایی شناسی و هم گاهی اوقات عملکرد محصول نهایی را تحت تأثیر قرار می دهد.
انواع علائم جریان
انواع مختلفی از علائم جریان وجود دارد ، از جمله:
علائم جریان موج
علائم جت
خطوط گره دار
علائم تردید
دلیل
جریان مواد متناقض
تغییر دما
مسائل طراحی قالب
خاصیت مواد
پارامترهای پردازش
تأثیر بر کیفیت محصول
علائم جریان می تواند محصولات را به روش های مختلف تحت تأثیر قرار دهد:
| نوع علامت جریان | توضیحات | اصلی علل اصلی | راه حل های معمولی |
| علائم جریان موج | الگوهای موج دار روی سطح قسمت | خنک کننده ناهموار ، ناسازگاری سرعت جریان | دمای قالب را بهینه کنید ، سرعت تزریق را تنظیم کنید |
| علائم جت | الگوهای مانند مار از جریان سریع مواد | سرعت تزریق بالا ، طراحی دروازه ضعیف | سرعت تزریق را کاهش دهید ، مکان دروازه را دوباره طراحی کنید |
| خطوط گره دار | خطوط قابل مشاهده که در آن دو جبهه جریان ملاقات می کنند | دروازه های متعدد ، موانع در مسیر جریان | مکان های دروازه را تنظیم کنید ، دمای قالب را افزایش دهید |
| علائم تردید | باند یا خطوط از جریان قطع شده | ضخامت دیواره متفاوت ، انسداد جریان | مجدداً برای ضخامت یکنواخت ، تنظیم مجدد قالب را تنظیم کنید |
انواع متداول علائم جریان در قالب تزریق
علائم جریان موج در قالب تزریق
تعریف
علائم جریان موج با الگوهای موج مرئی یا خطوط بر روی سطح یک قسمت پلاستیکی قالب دار مشخص می شود. این موارد زمانی اتفاق می افتد که پلاستیک مذاب به راحتی جریان نمی یابد یا در طی فرآیند تزریق به طور ناموزون خنک می شود. جریان ناهموار منجر به عدم تطابق در سطح ظاهر می شود ، که به ویژه در قسمت هایی که نیاز به کیفیت زیبایی شناسی دارند ، قابل توجه است.
دلایل شایع علائم جریان موج
عوامل مختلفی می توانند منجر به شکل گیری علائم جریان موج شوند که بسیاری از آنها برای پردازش متغیرهای مانند دما و فشار و همچنین طراحی قالب گره خورده اند. علائم جریان معمولاً ناشی از:
| علت است | توضیحات |
| سرعت تزریق آهسته | اگر پلاستیک خیلی آهسته جریان داشته باشد ، جبهه جریان یکنواخت را حفظ نمی کند و منجر به بی نظمی های سطح می شود. هنگامی که سرعت تزریق کم است ، مواد قبل از پر کردن کامل حفره قالب ، زودرس خنک می شوند. |
| دمای کم قالب | دمای کم قالب منجر به جامد سازی سریع پلاستیک روی سطح می شود و باعث عدم تطابق بین مواد خنک شده و پلاستیک مذاب در زیر می شود. |
| طراحی قالب ضعیف | دروازه های باریک ، تهویه ضعیف یا ضخامت دیواره ناهموار می تواند جریان پلاستیک مذاب را محدود کند و باعث کند شدن آن و ایجاد خطوط قابل مشاهده شود. |
| جریان ذوب ضعیف | پلاستیک های با ویسکوزیته بالا ، مانند پلی کربنات (PC) ، در جریان یکنواخت مشکل دارند ، به خصوص اگر با ورود به قالب خیلی سریع خنک شوند. |
از نظر علم مواد ، علائم جریان موج با انتقال حرارت ضعیف بین دیواره های قالب و مواد مذاب تشدید می شود. مواد با هدایت حرارتی پایین تر (به عنوان مثال ، ترموپلاستیک مانند پلی پروپیلن) بیشتر مستعد ناسازگاری های خنک کننده هستند.
راه حل برای علائم جریان موج
افزایش سرعت تزریق : با افزایش سرعت تزریق ، می توانید جریان های پلاستیکی مذاب را به سرعت در قالب تضمین کنید و احتمال نواقص سطح را کاهش می دهد. مطالعات نشان می دهد که سرعت تزریق در حدود 10-20 میلی متر در ثانیه برای اکثر پلیمرها ایده آل است ، اما این بسته به ماده مورد استفاده متفاوت است.
افزایش دمای قالب : نگه داشتن قالب در دمای بالاتر مانع از خنک شدن پلاستیک خیلی سریع می شود. دمای قالب 50 درجه سانتیگراد تا 80 درجه سانتیگراد به طور کلی برای موادی مانند ABS و پلی پروپیلن برای حفظ جریان صاف توصیه می شود. افزایش دمای قالب همچنین می تواند تبلور برخی از مواد را بهبود بخشد و در نتیجه یکنواخت تر به پایان برسد.
طراحی قالب را بهبود بخشید : دروازه های گرد و دونده های خوب طراحی شده مقاومت جریان را کاهش می دهند و به پلاستیک اجازه می دهد تا به طور مساوی وارد حفره قالب شود. به عنوان مثال ، با استفاده از دروازه های فن شکل ، جریان پلاستیک را به طور مساوی توزیع می کند و شکل گیری علائم را کاهش می دهد.
بهینه سازی فشار تزریق : افزایش فشار کمر به حدود 0.5 تا 1.0 مگاپاسکال می تواند به طور قابل توجهی پایداری جریان ذوب را بهبود بخشد. فشار نگه داشتن نیز باید بهینه شود تا اطمینان حاصل شود که حفره به درستی و بدون بسته بندی بیش از حد پر شده است ، که می تواند منجر به پیچ و تاب شود.
علائم جت
تعریف
علائم Jetting با رگه ها یا علائم کوچک و نامنظم روی سطح قسمت قالب مشخص می شود ، که ناشی از پلاستیک مذاب 'تیراندازی' از طریق حفره قالب با سرعت زیاد است. این زمانی اتفاق می افتد که ماده خیلی سریع وارد حفره می شود ، بدون آنکه زمان کافی برای گسترش به طور مساوی گسترش یابد و منجر به جریان آشفته شود. علائم جت اغلب در مناطقی در نزدیکی دروازه یا قسمت هایی با حفره های عمیق ظاهر می شود.
دلایل شایع علائم جت باعث
| می شود | توضیحات |
| انتقال ضعیف دروازه به دیوار | انتقال شدید بین دروازه و دیواره حفره باعث ایجاد تلاطم می شود و منجر به جت می شود. در حالت ایده آل ، انتقال باید صاف باشد تا از اختلال در جریان جلوگیری شود. |
| اندازه دروازه کوچک | هنگامی که اندازه دروازه خیلی کوچک است ، پلاستیک میزان برشی بالایی را تجربه می کند و در نتیجه علائم استرس ایجاد می شود. اندازه دروازه بهینه باید بر اساس سرعت جریان و ویسکوزیته مواد محاسبه شود. |
| سرعت تزریق بیش از حد | سرعت بالا با ایجاد تلاطم در حفره قالب ، جت را تشدید می کند. به طور معمول ، سرعت تزریق باید برای مواد بسیار چسبناک مانند PVC یا پلی کربنات کاهش یابد. |
| دمای کم قالب | اگر دمای قالب خیلی کم باشد ، پلاستیک به سرعت خنک می شود و از جریان آن به راحتی جلوگیری می شود. به عنوان مثال ، حفظ دمای قالب بین 60 درجه سانتیگراد تا 90 درجه سانتیگراد برای موادی مانند پلی اتیلن بسیار مهم است. |
راه حل هایی برای علائم جت
طراحی دروازه را تنظیم کنید : دروازه ها باید یک انتقال گرد یا تدریجی داشته باشند تا از زوایای تیز که می تواند باعث ایجاد جت شود ، جلوگیری کند. مطالعات نشان می دهد که دروازه های گرد می توانند خطر تلاطم را تا 30 ٪ کاهش دهند.
اندازه دروازه را افزایش دهید : دروازه های بزرگتر باعث می شوند که پلاستیک به راحتی جریان یابد و باعث کاهش استرس برشی شود. اندازه دروازه باید بر اساس ویسکوزیته و نیازهای جریان مواد محاسبه شود ، به طور معمول در حدود 2-5 میلی متر برای مواد استاندارد.
کاهش سرعت تزریق : کاهش سرعت تزریق خطر آشفتگی را به حداقل می رساند. مشخصات سرعت درجه بندی شده ، شروع کند ، افزایش و سپس کند شدن دوباره ، به کاهش جت کمک می کند.
افزایش دمای قالب : افزایش دمای قالب اجازه می دهد تا پلاستیک قبل از تحکیم به طور مساوی تر جریان یابد. دمای بالاتر قالب 80 درجه سانتیگراد تا 120 درجه سانتیگراد می تواند از استحکام اولیه جلوگیری کند و باعث کاهش جت می شود.
خطوط گره دار
تعریف
خطوط گره دار ، همچنین به عنوان خطوط جوش یا خطوط ذوب شناخته می شوند ، به عنوان خطوط قابل مشاهده در قسمت های قالب دار ظاهر می شوند. آنها در جایی تشکیل می شوند که دو یا چند جبهه جریان در طی فرآیند تزریق ملاقات می کنند. این خطوط می توانند در دید متفاوت باشند ، از اینکه به سختی قابل توجه تا کاملاً برجسته است.
دلیل
عوامل مختلفی در شکل گیری خط بافتنی نقش دارند:
راه حل
برای به حداقل رساندن خطوط بافتنی:
مکان های دروازه را بهینه کنید
دمای ذوب و قالب را افزایش دهید
سرعت و فشار تزریق را تنظیم کنید
برای بهبود جریان ، طراحی قسمت را اصلاح کنید
استفاده از مواد افزودنی سازگار را در نظر بگیرید
علائم تردید
تعریف
علائم تردید به عنوان باند یا خطوط روی قسمتهای قالب دار آشکار می شود. آنها ناشی از مکث لحظه ای یا کندی در جریان پلاستیک مذاب در طی فرآیند تزریق است. این علائم اغلب در مناطقی ظاهر می شود که ضخامت آن به طور ناگهانی تغییر می کند.
دلیل
عوامل اصلی منتهی به علائم تردید عبارتند از:
ضخامت های مختلف دیواره
تهویه ناکافی
محل نامناسب دروازه
فشار تزریق کافی
ناسازگاری دما
راه حل ها
برای ضخامت یکنواخت بیشتر قطعات را طراحی مجدد کنید
تهویه قالب را بهبود بخشید
سرعت و فشار تزریق را بهینه کنید
اجرای دروازه دریچه متوالی
دمای ذوب و قالب را تنظیم کنید
| جنبه | های خطوط | تردید |
| ظاهر | خطوط قابل مشاهده که در آن جبهه های جریان ملاقات می کنند | باند یا خطوط از جریان قطع شده |
| دلایل اصلی | دروازه های متعدد ، موانع در مسیر جریان | ضخامت دیواره متفاوت ، انسداد جریان |
| عوامل بحرانی | دمای ذوب ، فشار تزریق | سرعت تزریق ، طراحی بخشی |
| اثرات اصلی | ضعف ساختاری بالقوه ، خطوط قابل مشاهده | نقص سطح ، ناسازگاری های بعدی |
| راه حل های اصلی | مکان های دروازه را بهینه کنید ، درجه حرارت را افزایش دهید | طراحی مجدد برای ضخامت یکنواخت ، پارامترهای تزریق را تنظیم کنید |
| شدت (1-5) | 4 | 3 |
| فرکانس (1-5) | 4 | 3 |
توجه: شدت و فرکانس بر اساس وقایع معمولی در فرآیندهای قالب گیری تزریق ، در مقیاس 1 (کم) تا 5 (زیاد) رتبه بندی می شود.
این مقایسه ویژگی های متمایز خطوط گره و علائم تردید را برجسته می کند. در حالی که هر دو ناشی از مشکلات جریان هستند ، در علل ریشه و راه حل های بهینه متفاوت هستند. خطوط گره دار تمایل به شدیدتر و مکرر دارند ، که اغلب نیاز به تنظیمات جامع تری برای طراحی قالب و پارامترهای فرآیند دارند.
بهینه سازی فرآیند برای قالب تزریق
تنظیم فشار تزریق
فشار تزریق بهینه تضمین می کند که پلاستیک حفره قالب را به طور کامل و یکنواخت پر می کند. افزایش فشار کمر به فشار دادن مواد مذاب از طریق سیستم دونده به طور مساوی کمک می کند ، در حالی که فشار نگهدارنده تضمین می کند که قسمت قبل از خنک شدن کاملاً پر و فشرده شود.
تنظیم فشار تزریق (ادامه)
فشار پشتی معمولی برای ترموپلاستیک از 0.5 تا 1.5 مگاپاسکال متغیر است و فشار نگه داشتن به طور کلی باید در حدود 50 ٪ تا 70 ٪ از فشار تزریق باشد. این تنظیمات اطمینان حاصل می کند که قسمت کاملاً فشرده شده است و احتمال نقص مانند حفره ها یا علائم سینک را کاهش می دهد.
کنترل دما
کنترل دقیق دما برای اطمینان از کیفیت قطعات تزریق شده بسیار مهم است. بشکه باید به مناطق گرمایش تقسیم شود که درجه حرارت به تدریج از عقب به جلو افزایش می یابد. به عنوان مثال ، در مورد پلی پروپیلن ، منطقه عقب ممکن است در دمای 180 درجه سانتیگراد تنظیم شود ، در حالی که نازل تا 240 درجه سانتیگراد می رسد. دمای قالب نیز باید بر اساس خواص حرارتی مواد تنظیم شود تا از استحکام زودرس جلوگیری شود ، که می تواند منجر به نقصی مانند علائم جریان یا جت شود.
طراحی دروازه و دونده
طراحی دروازه ها و دوندگان نقش مهمی در کنترل جریان پلاستیک مذاب به داخل قالب دارد. مقطع دایره ای به طور کلی برای دروازه ها و دوندگان ترجیح داده می شود ، زیرا آنها دینامیک جریان بهتری را ارائه می دهند. استفاده از چاههای بزرگتر سرد سرد در انتهای دونده ها به ضبط هر ماده غیر همگن قبل از رسیدن به حفره کمک می کند و از نقص جریان جلوگیری می کند.
طراحی سیستم خنک کننده
یک سیستم خنک کننده به خوبی طراحی شده برای جلوگیری از نقص های متداول مانند پیچ و تاب ، علائم سینک و حفره ها ضروری است. به عنوان مثال ، استفاده از کانال های خنک کننده کنفورماسی که از کانتورهای قالب پیروی می کنند ، حتی از خنک شدن در قسمت نیز اطمینان حاصل می کند و احتمال خنک کننده دیفرانسیل را کاهش می دهد که می تواند باعث ایجاد پیچ و تاب شود. قطعات با هندسه های پیچیده یا دیواره های ضخیم ممکن است بسته به ماده ، به زمان خنک کننده طولانی ، گاهی اوقات تا 60 ثانیه نیاز داشته باشند.
دریچه
تهویه کافی نمی تواند گازها را درون قالب به دام بیندازد و باعث ایجاد جیب هوا یا حفره ها شود و منجر به نقصی مانند خطوط جریان یا سطح ضعیف شود. به درستی هر بخش از حفره قالب ، به ویژه در نزدیکی دروازه ها و در طول مسیرهای جریان ، اجازه می دهد تا هوای به دام افتاده فرار کند. کانال های دریچه باید به اندازه کافی باریک باشند تا از فلش جلوگیری کنند اما به اندازه کافی گسترده باشند تا هوا و گازها به طور موثر فرار کنند. عمق دریچه معمولی برای بیشتر مواد در حدود 0.02 تا 0.05 میلی متر است.
پایان
تسلط بر فرآیند قالب گیری تزریق نیاز به بررسی دقیق متغیرهای مختلف از جمله دما ، فشار ، طراحی قالب و جریان مواد دارد. حتی انحرافات جزئی از تنظیمات بهینه می تواند منجر به نقص هایی شود که کیفیت محصول نهایی را به خطر می اندازد و منجر به ناکارآمدی ، زباله و هزینه های بالاتر تولید می شود.
شرکت ها با همکاری نزدیک با تولید کنندگان باتجربه و استفاده از آخرین فن آوری ها در قالب تزریق ، شرکت ها می توانند اطمینان حاصل کنند که قطعات آنها از نظر زیبایی شناسی و عملکرد ، بالاترین استانداردها را رعایت می کند.
یک شرکت قالب گیری تزریق پلاستیکی فصلی که از ابتدا پیش بینی و جلوگیری از نقص را پیش بینی می کند. اقدامات کنترل کیفیت ما در کل فرآیند یکپارچه شده است - شروع از مرحله طراحی ، ادامه از طریق تولید و گسترش به بسته بندی و تحویل محصول نهایی شما. با چندین دهه تخصص در تولید پلاستیک ، تیم ما با شما همکاری می کند تا نه تنها فرآیند قالب بندی و طراحی قالب را تصحیح کند ، بلکه خود محصول را نیز تصحیح می کند ، و اطمینان می دهد که از آن استفاده می کند ، تناسب و عملکرد را در عین حال به حداقل می رساند. با همکاری با Team MFG برای راه حل های قالب گیری دقیق تزریق ، از مشکلات قالب گیری تزریق خداحافظی کنید. برای اطلاعات بیشتر امروز به ما مراجعه کنید.
متداول
چگونه می توانم از خطوط جریان در قالب تزریق جلوگیری کنم؟
برای جلوگیری از خطوط جریان ، مجدداً دروازه های قالب را در نظر بگیرید تا حتی خنک کننده و جریان مناسب مواد باشد. افزایش قطر نازل همچنین می تواند به بهبود سرعت جریان کمک کند ، از خنک کننده زودرس و اختلال در جریان جلوگیری می کند.
تفاوت بین خطوط جریان و خطوط جوش چیست؟
خطوط جریان به عنوان الگوهای موج دار بر روی سطح ناشی از خنک کننده و جریان ناهموار آشکار می شوند ، در حالی که خطوط جوش در تقاطع دو یا چند جریان پلاستیکی مذاب که به درستی نمی توانند فیوز شوند ، تشکیل می شوند و اغلب منجر به یک درز قابل مشاهده می شوند.
چگونه می توانم خنک کننده قالب را بهینه کنم؟
استفاده از کانال های خنک کننده کنفورماسی که از هندسه قالب پیروی می کنند ، حتی خنک کننده را نیز تضمین می کند. تنظیم زمان خنک کننده و استفاده از سیستم های گردش خون خنک کننده کارآمد همچنین می تواند از نقص مربوط به خنک کننده ناهموار مانند علائم سینک یا پیچ و تاب جلوگیری کند.
