מהי דפוס הזרקת פלסטיק ואיך זה עובד?

תהליך דפוס הזרקה

תהליך דפוס ההזרקה מורכב בעיקר משלושה שלבים, כולל סגירת עובש - מילוי - לחץ החזקה - קירור - פתיחת עובש - הכוונה. ששת השלבים הללו קובעים ישירות את איכות הדפוס של המוצרים, וששת השלבים הללו הם תהליך שלם ורציף.

תהליך דפוס הזרקה - שלב מילוי

המילוי הוא הצעד הראשון בכל מחזור הדפוס ההזרקה, והזמן נספר מתחילת דפוס ההזרקה כאשר התבנית סגורה עד שמילוי חלל העובש לכ- 95%. תיאורטית, ככל שזמן המילוי קצר יותר, כך יעילות הדפוס גבוהה יותר; עם זאת, בייצור בפועל, זמן הדפוס כפוף לתנאים רבים.

מילוי במהירות גבוהה. מילוי במהירות גבוהה בקצב גזירה גבוה, פלסטיק עקב אפקט דליל הגזירה ונוכחות ירידה בצמיגות, כך שהתנגדות הזרימה הכוללת להפחתת; אפקט חימום צמיגי מקומי יהפוך גם את עובי שכבת הריפוי לדליל. לכן, בשלב בקרת הזרימה, התנהגות המילוי תלויה לעתים קרובות בגודל הנפח שיש למלא. כלומר, בשלב בקרת הזרימה, השפעת דליל הגזירה של ההמסה היא לרוב גדולה בגלל מילוי במהירות גבוהה, בעוד שאפקט הקירור של קירות דקים אינו ברור מאליו, ולכן התועלת של הקצב שוררת.

מילוי בקצב נמוך. למילוי מהירות נמוכה של העברת חום יש קצב גזירה נמוך יותר, צמיגות מקומית גבוהה יותר והתנגדות זרימה גבוהה יותר. בגלל הקצב האיטי יותר של חידוש תרמופלסטי, הזרימה איטית יותר, כך שאפקט העברת החום בולט יותר, והחום נלקח במהירות לקיר העובש הקרה. יחד עם כמות קטנה יותר של תופעת חימום צמיגה, עובי שכבת הריפוי עבה יותר, ומגדילים עוד יותר את התנגדות הזרימה בחלק הדק יותר של הקיר.

בגלל זרימת המזרקה, מול גל הזרימה של שורת שרשרת הפולימר הפלסטיק עד כמעט מקביל לחזית גל הזרימה. לכן, כאשר שני הפלסטיקה המותכת מצטלבת, שרשראות הפולימר על פני המגע מקבילות זו לזו; יחד עם האופי השונה של שני הפלסטיקה המותכת, וכתוצאה מכך חוזק מבני גרוע במיקרוסקופית של אזור צומת ההמסה. כאשר החלק ממוקם בזווית נאותה תחת אור ונצפה בעין בלתי מזוינת, ניתן למצוא כי ישנם קווי מפרקים ברורים, שהם מנגנון היווצרות של סימני נמס. סימני ההיתוך לא רק משפיעים על הופעת החלק הפלסטי, אלא גם בעלי מיקרו -מבנה רופף, שיכול בקלות לגרום לריכוז מתח, ובכך להפחית את חוזק החלק ולהפוך אותו לשבר.

באופן כללי, חוזק סימני ההיתוך טוב יותר כאשר ההיתוך מתבצע באזור הטמפרטורה הגבוהה. בנוסף, הטמפרטורה של שני גדילי ההמסה באזור הטמפרטורה הגבוהה קרובה זו לזו, והתכונות התרמיות של ההמסה כמעט זהות, מה שמגדיל את חוזק שטח ההיתוך; נהפוך הוא, באזור הטמפרטורה הנמוכה, חוזק ההיתוך הוא ירוד.

תהליך דפוס הזרקה - שלב החזקה

תפקידו של שלב ההחזקה הוא למרוח ברציפות לחץ כדי לדחוס את ההמסה ולהגדיל את צפיפות הפלסטיק כדי לפצות על התנהגות הצטמקות של הפלסטיק. בתהליך לחץ ההחזקה, הלחץ האחורי גבוה יותר מכיוון שחלל העובש כבר מלא בפלסטיק. בתהליך החזקת דחיסת לחץ, בורג מכונת ההזרקה יכול רק להתקדם לאט לאט לתנועה קטנה, וקצב הזרימה של הפלסטיק הוא גם איטי יותר, שנקרא זרימת לחץ אחיזה. כאשר הפלסטיק מקורר ומרפא על ידי קיר העובש, צמיגות ההמסה עולה במהירות, כך שההתנגדות בחלל העובש נהדרת. בשלב המאוחר יותר של לחץ על לחץ, צפיפות החומר ממשיכה לגדול, והחלק המעוצב נוצר בהדרגה. שלב לחץ האחזקה צריך להימשך עד לשער נרפא ואטום, ובאותה עת לחץ החלל בשלב לחץ האחזקה מגיע לערך הגבוה ביותר.

בשלב ההחזקה, הפלסטיק ניתן לדחיסה חלקית מכיוון שהלחץ גבוה למדי. באזור הלחץ הגבוה, הפלסטיק צפוף יותר והצפיפות גבוהה יותר; באזור הלחץ התחתון, הפלסטיק רופף יותר והצפיפות נמוכה יותר, ובכך גורמת להשתנות חלוקת הצפיפות עם המיקום והזמן. קצב זרימת הפלסטיק נמוך מאוד במהלך תהליך ההחזקה, והזרימה כבר לא ממלאת תפקיד דומיננטי; הלחץ הוא הגורם העיקרי המשפיע על תהליך ההחזקה. במהלך תהליך ההחזקה, הפלסטיק התמלא בחלל העובש, וההמסה המרפא בהדרגה משמשת כמדיום להעברת לחץ. הלחץ בחלל העובש מועבר אל פני קיר העובש בעזרת פלסטיק, שיש לו נטייה לפתוח את התבנית ולכן דורש כוח הידוק נכון לנעילת עובש.

בסביבת הדפוס החדשה של הזרקה, עלינו לקחת בחשבון כמה תהליכי דפוס הזרקה חדשים, כמו דפוס בסיוע גז, דפוס בסיוע מים, דפוס הזרקת קצף וכו '.

תהליך דפוס הזרקה - שלב קירור

ב דפוס הזרקה , תכנון מערכת קירור חשוב מאוד. הסיבה לכך היא שרק כאשר מוצרי הפלסטיק המעוצבים מקוררים ונרפאים לקשיחות מסוימת, ניתן לשחרר את מוצרי הפלסטיק מהתבנית כדי למנוע עיוות בגלל כוחות חיצוניים. מכיוון שזמן הקירור מהווה כ- 70% עד 80% מכל מחזור הדפוס, מערכת קירור מעוצבת היטב יכולה לקצר משמעותית את זמן הדפוס, לשפר את התפוקה של הדפוס ההזרקה ולהפחית את העלויות. מערכת קירור מעוצבת שלא כהלכה תגרום לזמן הדפוס יותר ויגדיל את העלות; קירור לא אחיד יגרום עוד יותר לעיוות ועיוות של מוצרי פלסטיק.

על פי ניסויים, החום הנכנס לתבנית מההמסה נפלט בשני חלקים, חלק מ- 5% מועבר לאטמוספרה על ידי קרינה והסעה, ו -95% הנותרים מתבצעים מההמסה לתבנית. מוצרי פלסטיק בתבנית בגלל תפקיד צינור המים קירור, מחממים מהפלסטיק בחלל העובש דרך הולכת החום דרך מסגרת העובש לצינור המים הקירור, ואז דרך הסעה תרמית על ידי נוזל הקירור. כמות החום הקטנה שאינה נסחפה על ידי מי הקירור ממשיכה להתנהל בתבנית עד שהוא מתפזר באוויר לאחר יצירת קשר עם העולם החיצון.

מחזור הדפוס של דפוס ההזרקה מורכב משעת סגירת עובש, זמן מילוי זמן, זמן החזקה, זמן קירור וזמן ההריסה. ביניהם, זמן הקירור מהווה את החלק הגדול ביותר, שהוא בערך 70% עד 80%. לכן זמן הקירור ישפיע ישירות על אורך מחזור הדפוס ותשואת מוצרי הפלסטיק. יש להתקרר את הטמפרטורה של מוצרי פלסטיק בשלב ההריסה לטמפרטורה נמוכה מטמפרטורת עיוות החום של מוצרי פלסטיק כדי למנוע הרפיה של מוצרי פלסטיק עקב לחץ או עיוות שנותרו ועיוות הנגרמים כתוצאה מכוחות חיצוניים של ריס.

גורמים המשפיעים על קצב הקירור של המוצר הם:

היבטים של עיצוב מוצרים מפלסטיק. בעיקר עובי הקיר של מוצרי פלסטיק. ככל שעובי המוצר גדול יותר, כך זמן הקירור ארוך יותר. באופן כללי, זמן הקירור הוא פרופורציונלי לריבוע עובי המוצר הפלסטי, או פרופורציונלי לקוטר הקוטר המרבי. כלומר, הכפלת עובי מוצר הפלסטיק מגדילה את זמן הקירור פי 4.

חומר עובש ושיטת הקירור שלו. חומר עובש, כולל ליבת עובש, חומר חלל וחומר מסגרת עובש, משפיע רבות על קצב הקירור. ככל שמקדם הולכת החום גבוה יותר של חומר עובש גבוה יותר, כך ההשפעה של העברת החום מהפלסטיק בזמן היחידה, וזמן הקירור הקצר יותר.

הדרך לקירור תצורת צינור מים. ככל שצינור המים הקירור קרוב יותר לחלל העובש, כך קוטר הצינור גדול יותר וככל המספר גדול יותר, כך אפקט הקירור טוב יותר וזמן הקירור קצר יותר.

קצב זרימת נוזל קירור. ככל שזרימת מי הקירור גדולה יותר, כך ההשפעה של מי קירור כדי לקחת חום על ידי הסעה תרמית.

אופי נוזל הקירור. מקדם הצמיגות והעברת החום של נוזל הקירור ישפיע גם על אפקט העברת החום של התבנית. ככל שהצמיגות של נוזל הקירור נמוך יותר, כך מקדם העברת החום גבוה יותר, כך הטמפרטורה נמוכה יותר, כך אפקט הקירור נמוך יותר.

בחירת פלסטיק. הפלסטיק הוא מדד כמה מהר הפלסטיק מוליך חום ממקום חם למקום קר. ככל שהמוליכות התרמית של הפלסטיק גבוהה יותר, כך המוליכות התרמית טובה יותר, או ככל שהחום הספציפי של הפלסטיק נמוך יותר, כך קל יותר את הטמפרטורה, כך שהחום יכול בקלות לברוח, כך המוליכות התרמית טובה יותר וזמן הקירור הקצר יותר.

הגדרת פרמטרים לעיבוד. ככל שטמפרטורת החומר גבוהה יותר, כך טמפרטורת העובש גבוהה יותר, כך טמפרטורת הפליטה נמוכה יותר, כך זמן הקירור נדרש.

כללי עיצוב של מערכת קירור:

יש לתכנן את ערוץ הקירור בצורה כזו שאפקט הקירור אחיד ומהיר.

מטרת מערכת הקירור היא לשמור על קירור נאות ויעיל של התבנית. חורי קירור צריכים להיות בגודל סטנדרטי כדי להקל על העיבוד וההרכבה.

בעת תכנון מערכת קירור, על מעצב העובש לקבוע את פרמטרי העיצוב הבאים על בסיס עובי הקיר ונפח החלק המעוצב - מיקום וגודל חורי הקירור, אורך החורים, סוג החורים, התצורה והחיבור של החורים, וקצב הזרימה ותכונות העברת החום של נוזל הקירור.

תהליך דפוס הזרקה - שלב ההריסה

הריס הוא החלק האחרון של מחזור דפוס הזרקה. למרות שהמוצר היה קרה קר, להריסה עדיין יש השפעה חשובה על איכות המוצר. הריסק לא תקין עלול להוביל לכוח לא אחיד במהלך ריסוס ועיוות המוצר במהלך הפליטה. ישנן שתי דרכים עיקריות להתנער: סרגל עליון הוצאת צלחות הפשטה. בעת תכנון התבנית, עלינו לבחור את שיטת ההדבקה המתאימה בהתאם למאפיינים המבניים של המוצר כדי להבטיח את איכות המוצר.

עבור תבניות עם סרגל עליון, יש להגדיר את הסרגל העליון באופן שווה ככל האפשר, ויש לבחור את המיקום במקום עם ההתנגדות לשחרור הגדול ביותר והעוצמה והנוקשות הגדולים ביותר של החלק הפלסטי כדי למנוע עיוות ופגיעה בחלק הפלסטי.

לוחית הפשטה משמשת בדרך כלל לריסוק של מכולות דקיקות בעומק קירות דקים ומוצרים שקופים שאינם מאפשרים עקבות של מוט דחיפה. המאפיינים של מנגנון זה הם כוח ריס גדול ואחיד, תנועה חלקה וללא עקבות ברורים שנותרו מאחור.