דפוס הזרקה הוא תהליך ייצור חיוני לייצור רכיבי פלסטיק, אך פגמים יכולים לשבש את איכות הייצור. סימני צריבה, אחד הנושאים הנפוצים ביותר, משפיעים על אסתטיקה ועמידות המוצר. בפוסט זה תלמד על הגורמים, ההשפעות והפתרונות המעשיים למניעת סימני כוויה כדי להבטיח תוצאות ייצור טובות יותר.
מהם סימני צריבה ביצירת הזרקה?
סימני צריבה הם פגם שכיח שיכול להופיע בתהליך דפוס ההזרקה. הם מופיעים כשינוי צבע על פני החלק המעוצב, בדרך כלל בגוונים של שחור, חום או חלודה.
סימנים מכוערים אלה נגרמים כתוצאה מאוויר לכודים בתוך חלל העובש בשלב ההזרקה. כאשר מוזרק הפלסטיק המותך בלחץ גבוה, הוא דוחס את האוויר וגורם לו להתחמם במהירות.
אם האוויר מגיע לטמפרטורה גבוהה מספיק, הוא יכול למעשה לשרוף את הפלסטיק ולהשאיר אחריו סימן גלוי. תופעה זו מכונה לעיתים 'אפקט דיזל ' או 'דיזל. '
כיצד משפיעים סימני כוויה של מוצרים מעוצבים בהזרקה?
סימני צריבה הם יותר מסתם פגמים קוסמטיים על חלקים מעוצבים בהזרקה. הם יכולים להיות בעלי השלכות מרחיקות לכת על איכות המוצר, הביצועים ויעילות הייצור.
השפעה אסתטית
אחת ההשפעות הברורות ביותר של סימני צריבה היא השפעתן על הופעת המוצר הסופי. צבעי צבע מכוערים אלה יכולים לגרום לחלקים להיראות פגומים או באיכות נמוכה, גם אם הם צלילים מבחינה פונקציונלית.
בתעשיות בהן אסתטיקה היא מכריעה, כמו מוצרי צריכה או רכב, סימני צריבה יכולים להוביל לחלקים שנדחו ולקוחות לא מרוצים. זה נכון במיוחד עבור רכיבים גלויים כמו בית, כיסויים וקטעים לקצץ.
השפעת ביצועים
מעבר למראה, סימני צריבה יכולים גם לפגוע בתכונות הפיזיקליות והכימיות של חלקים מעוצבים בהזרקה. הטמפרטורות הגבוהות הגורמות לשריפה יכולות להשפיל את מבנה הפולימר, מה שמוביל לאזורים מוחלשים או לשברנות.
ייתכן שנזק זה לא ניכר מייד אך יכול להשפיע על מאפייני המפתח כמו:
כוח מתיחה
התנגדות השפעה
סובלנות לחום
עמידות כימית
עם הזמן, חלקים עם סימני כוויה עשויים להיות מועדים יותר לכישלון או בלאי בטרם עת, במיוחד בתנאים תובעניים. זה יכול להוביל לזכרונות מוצרים או לבעיות אחריות לאורך הקו.
השפעת ייצור
מנקודת מבט של ייצור, סימני צריבה הם מקור עיקרי לפסולת וחוסר יעילות. לעתים קרובות יש לעטוף או לעבד חלקים עם פגמים גלויים לעיתים קרובות, מה שמניע עלויות ומאט את הייצור.
פתרון בעיות בעיות כוויות יכולות להיות גם גוזלות זמן, הדורשות התאמות לעיצוב עובש, פרמטרים של תהליכים או בחירת חומרים. במקרים מסוימים זה עשוי אפילו לחייב כלים לשינויים או בניית עובש חדש.
כל זה מסתכם בעלויות תקורה גבוהות יותר, זמני הובלה ארוכים יותר והפחתת הרווחיות עבור מעצבי הזרקה. זו הסיבה שמניעת סימני כוויה באמצעות תכנון נכון ואופטימיזציה של תהליכים היא כה קריטית.
גורמים לסימני כוויה
תנאי מכונה ותנאי דפוס
לעתים קרובות ניתן לייחס סימני צריבה בעיצוב הזרקה לבעיות בהגדרות המכונה.
מהירות הזרקה גבוהה או לחץ
כאשר מהירות ההזרקה או הלחץ גבוה מדי, הפלסטיק המותך זורם מהר מדי. זה מוביל לשיעורי מילוי לא מבוקרים ומביא לסימני כוויה בסוף תהליך המילוי.
גודל השער והזרבוביות נושאים
גודל שער או מיקום לא תקין משפיעים על זרימת השרף. אם גודל השער קטן מדי , השרף לא יכול לזרום בצורה חלקה, וגורם לפסי כוויה . באופן דומה, גודל זרבובית קטנה מגביל את הזרימה ומביא לפסים שחורים על החלקים המעוצבים.
בעיות תחזוקת ציוד
בלאי ציוד יכול גם לגרום לבעיות. ברגים וחביות מלוכלכים או פגומים יוצרים כתמים שחורים או רצועות צבע בחלקים המעוצבים. תחזוקה שוטפת היא מכריעה כדי למנוע פגמים אלה.
סוגיות הקשורות לעובש
העיצוב והמצב של התבנית יכולים להוביל לסימני צריבה אם לא מנוהלים כראוי.
אוורור לקוי בעיצוב עובש
אם התבנית אינה מאפשרת לברוח אוויר לכודים, האוויר נלכד בסוף תהליך המילוי, וגורם לסימני כוויה. חורי אוורור נכונים ומיקומם חיוניים כדי למנוע סוגיה זו.
בניית עובש
לא תקינה שאינם מספיקים אוורור עובש או פתחי אוורור ממוקמים בצורה לא טובה יכולים גם ללכוד אוויר, מה שמביא לכוויות. לפעמים, סוכני שחרור עובש חוסמים את פתחי האוורור הללו, ומחמירים את הבעיה.
גורמים הקשורים לתהליך
תהליך הדפוס עצמו יכול ליצור תנאים המובילים לסימני צריבה.
שבר נמס
מהירויות הזרקה גבוהות ולחצים עלולים לגרום לשבר הממיס , ליצור סימני כוויה וליקויי פני השטח.
מהירות הזרקה מוגזמת
כאשר מהירות ההזרקה גבוהה מדי, היא יוצרת זרימה סוערת במקום זרימה למינרית, מה שמוביל לסימני צריבה.
טמפרטורת נמס גבוהה
אם טמפרטורת ההמסה גבוהה מדי, היא עלולה לגרום לפירוק חומרים ולהשאיר שרף חרוך בתבנית.
זמן מגורים ממושך
כאשר החומר נשאר בחבית ארוך מדי במהלך מחזורים מורחבים , הוא מתחמם יתר על המידה, מה שיכול גם להוביל לסימני צריבה.
סוגיות הקשורות לחומר
החומרים המשמשים לעיצוב הזרקה תורמים גם הם להופעת סימני כוויה.
תכולת לחות גבוהה בחומרים חומרים
עם תכולת לחות מוגזמת יוצרים כיסי אדים , הגורמים לסימני כוויה מכיוון שהם לא יכולים לברוח במהלך הדפוס.
חומרי אינדקס להמסה גבוהה
עם חומרי אינדקס עם מדד נמס גבוה הם בעלי נזילות טובה, אך הדבר מקשה על גירוש גזים, מה שמוביל לסימני צריבה.
חומרים נדיפים בתוספים
תוספים, צבעים או חומרים נדיפים בפלסטיקה מתפרקים תחת חום גבוה, ויוצרים סימני כוויה על פני השטח.
פתרון בעיות סימני צריבה
התאמות מכונה ועיצוב
כדי למזער את סימני הכוויה, התאמת הגדרות המכונה היא שלב מפתח.
התאמת מהירות ההזרקה ולחץ
הפחתת מהירות ההזרקה ולחץ מסייע במניעת מלכודת אוויר. בקרה זו חשובה במיוחד במהלך האחרונים 5-10% מתהליך מילוי העובש. האטה בשלב זה נותנת לאוויר לכודים יותר זמן לברוח, ומפחיתה את הסיכוי לסימני צריבה.
רכיבי מכונות ניקוי
תחזוקה שוטפת חיונית כדי למנוע שימור חומרים במכונה. המשמעות היא שמירה על בורג, חבית וזרבובית נקייה. עם הזמן, ברגים או חביות שחוקים יכולים לגרום לכתמים ופסים שחורים. החלפת חלקים אלה באופן קבוע היא קריטית לתחזוקה לטווח הארוך . כמו כן, נהל את לחץ האחורי ואת מהירות הבורג כדי למנוע התחממות יתר במהלך הדפוס.
פתרונות לעיצוב עובש
שיפור התבנית עצמה יכול לעזור גם במניעת סימני כוויה.
שיפור
בעיות אוורור אוורור עובש הם גורם עיקרי לסימני כוויה. הוספת או הגדלת חורי אוורור מאפשרת לאוויר לכודים לברוח ביתר קלות. מיקום אוורור נכון בסמוך לקצה נתיב הזרימה הוא המפתח. חשוב להבטיח ששחרור אוויר לפני שהוא נדחף.
הפחתת כוח ההידוק
כוח ההידוק המופרז יכול לדחוס את התבנית עד כדי כך שהוא סוגר פתחי אוורור . הפחתת כוח זה מסייעת במניעת סיבוב של פתחי האוורור, ולשפר את בריחת האוויר.
שיפור מבנה עובש
יתכן שיהיה צורך לעבד מחדש כמה תבניות כדי לשפר את מערכת האוורור שלהם. תבניות מעוצבות בצורה לא טובה יכולות ללכוד אוויר בקלות. שימוש במשטחי עובש מבריקים וסוכני מתאימים שחרור גם מסייע בהפחתת הסיכוי לכיסי אוויר.
פתרונות טיפול בחומרים
התאמות הקשורות לחומר יכולות גם להפחית את הסבירות לסימני כוויה.
ייבוש שרף נכון
לפני תחילת תהליך ההזרקה, יש לייבש שרפים כראוי . לחות בשרף יכולה להוביל לכיסי קיטור, היוצרים סימני כוויה. בדרך כלל קל יותר לעיבוד שרפים עם מדד נמס נמוך יותר ופחות מועדים ללכידת גזים.
הורדת טמפרטורת השרף
אם טמפרטורת השרף גבוהה מדי, היא יכולה להשאיר ולהשאיר סימני כוויה. התאם את פסי התנור לשמירה על טמפרטורות אופטימליות. הפחתת טמפרטורת ההמסה מונעת גם הצטברות חום מוגזמת ומסייעת במניעת חרדה.
טכניקות פתרון בעיות מתקדמות לסימני כוויה מתמשכים
אופטימיזציה של תהליכי הזרקה
כדי לטפל בסימני כוויה מתמשכים, מיטוב תהליך ההזרקה הוא חיוני.
טכניקות הזרקה מרובות שלבים
הזרקה מרובת שלבים כוללת התאמת מהירות ההזרקה בשלבים שונים. בפרט, האטת קצב ההזרקה בשלבים הסופיים מסייעת בשליטה על מלכודת אוויר. שיטה זו מצמצמת את הסיכוי לסימני צריבה על ידי הבטחת שהאוויר יש זמן לברוח.
שימוש בבקרת קצב זרימה
כוונון עדין של קצב הזרימה בשלב האחרון של ההזרקה יכול לעשות את ההבדל הגדול. על ידי שליטה בקצב הזרימה, אתה יכול לנהל טוב יותר את הצטברות הלחץ, למזער את הסיכון לסימני כוויה.
ניטור בזמן אמת אחר תנאי הדפוס
שימוש במערכות ניטור בזמן אמת מאפשר התאמות מהירות יותר כאשר מתעוררות בעיות.
יישום
חיישני חיישנים יכול לעקוב אחר לחץ העובש , טמפרטורת , ותנאי אוורור בזמן אמת. עם מדידות אלה, ניתן להצביע על היכן נלכד אוויר או היכן מתרחש התחממות יתר. ניתן להשתמש בנתונים אלה לביצוע התאמות לפני להופיע פגמים.
היתרונות של התאמות מונעות נתונים
עם נתונים בזמן אמת, היצרנים יכולים להתאים במהירות את הגדרות העובש על בסיס ביצועים בפועל. זה עוזר לייעל את התנאים במהלך הייצור, להוריד את הסיכון של סימני צריבה ושיפור איכות המוצר הכוללת.
שימוש בכלי סימולציה
לפני תחילת הייצור בקנה מידה מלא, כלי סימולציה יכולים לעזור לחזות בעיות פוטנציאליות.
הדמיות זרימה
הדמיות זרימה מאפשרות למהנדסים לדמיין כיצד פלסטיק מותך עובר דרך התבנית. על ידי הדמיה של התהליך הם יכולים לזהות אזורים שבהם אוויר עלול להילכד, ומאפשר להם להתאים את עיצוב העובש לפני הייצור.
עיצוב בעזרת מחשב (CAD)
באמצעות תוכנת CAD מסייע ליצרנים להבחין בכיסי אוויר פוטנציאליים בעיצוב. על ידי זיהוי אזורי בעיה אלה מוקדם, צוותים יכולים לשנות את התבנית כדי לשפר את האוורור ולהפחית את הסבירות לסימני כוויה.
שיפור בחירת השרף
בחירת חומר השרף הנכון היא קריטית גם למניעת סימני כוויה.
בחירת חומרים בעלי ניקוביות נמוכה
חומרי ניחוס נמוך נוטים פחות להתפרק בטמפרטורות גבוהות, מה שהופך אותם לאידיאליים לתהליכים בטמפרטורה גבוהה . שרפים אלה מייצרים פחות גזים, ומפחיתים את הסיכוי לכיסי אוויר המובילים לסימני צריבה.
הימנעות משרפים נוטים לשרוף
סוגי שרף מסוימים מועדים יותר לשרוף סימנים על בסיס גיאומטריה של עובש שלהם . הימנעות מחומרים אלה או בחירתם עם מדד נמס נמוך יותר מסייעת בשיפור העיבוד ומורידה את הסיכון של פגמים.
מקרה מבחן: פתרון סימני כוויה במוצר מחבר PBT
כדי להמחיש כיצד ניתן ליישם בפועל את טכניקות פתרון הבעיות הללו, בואו נסתכל על מקרה מקרה בעולם האמיתי הכולל סימני כוויה במוצר מחבר PBT.
תיאור מוצר ודרישות איכות
המוצר המדובר היה מחבר עם קירות עבים העשוי מחומר PBT. היה לו משטח מראה משני שהיה צריך לעמוד בסטנדרטים אסתטיים גבוהים.
ללקוח היו דרישות מחמירות לאיכות פני השטח, ולכן כל פגמים גלויים כמו סימני צריבה לא היו מקובלים. תנאי הדפוס היו כדלקמן:
טמפרטורת עובש: 60-80 מעלות צלזיוס
טמפרטורת חומר: 240-260 מעלות צלזיוס
מהירות הזרקה (3 שלבים): 180 מ'מ/ש ', 135 מ'מ/שניות, 40 מ'מ/שניות
זמן הזרקה: 1.5-3
לחץ הזרקה: 1300-1500 ק'ג/ס'מ 2;
ניתוח וזיהוי ראשוני של סיבת השורש
במהלך ניסוי העובש הראשוני נערך ניתוח זרימה על המוצר. היא חשפה כי סימני כוויה הופיעו בסוף נתיב הזרימה, שם התכנסו חזיתות להמיס.
סיבת השורש זוהתה כאוויר לכוד שלא יכול היה להתפנות מהאזורים המסומנים של חלל העובש. אוויר לכוד זה נדחס ומחומם, וגרם לשריפה מקומית של חומר ה- PBT.
פתרונות מיושמים
מכיוון שעיצובי המוצר והעובש כבר אושרו על ידי הלקוח, האפשרויות היחידות היו לשפר את אוורור העובש ולהתאים את תהליך דפוס ההזרקה.
הרחבת חריצי האוורור
השלב הראשון היה להוסיף ולהגדיל את חריצי האוורור בכל מקום אפשרי לאורך נתיב זרימת ההמסה, במשטח הפרידה, וסביב סיכות מפלט. זה עזר לאוויר לכודים לברוח ביתר קלות והפחית את חומרת סימני הכוויה.
עם זאת, אוורור לבדו לא הספיק בכדי לחסל לחלוטין את הבעיה, ולכן היה צורך בהתאמות נוספות לתהליך.
התאמת תהליך דפוס הזרקה
הקירות העבים של המחבר פירושו שההמסה בילה זמן רב בחלל העובש, מה שהגביר את הסיכון לשריפה. כדי לטפל בכך, תהליך דפוס ההזרקה הועבר לגישה רב-שלבית:
שלב הזרקה ראשוני במהירות גבוהה כדי למלא במהירות את החלל
מהירות מופחתת בשלב האמצעי כדי לאפשר לאוויר להתפנות
מהירות נמוכה מאוד בשלב האחרון כדי לארוז את החלק בלי לכידת אוויר
על ידי שליטה בזהירות בפרופיל מהירות ההזרקה והענקת האוויר יותר זמן לברוח, חומרת סימני הכוויה הופחתה משמעותית.
תוצאות ושיעורים שנלמדו
באמצעות שילוב של אוורור עובש משופר ופרמטרי תהליך אופטימיזציה, סימני הכוויה במחבר PBT בוטלו והמוצר עמד בדרישות האיכות הקפדניות של הלקוח.
מַסְקָנָה
סימני צריבה בעיצוב הזרקה יכולים להוות בעיה מתסכלת ויקרה, אך על ידי הבנת הגורמים שלהם ויישום הפתרונות הנכונים, אתה יכול למזער את ההשפעה שלהם על המוצרים והשורה התחתונה שלך.
התייחסות לסימני כוויה בשלב מוקדם של שלב התכנון היא קריטית. עבדו בשיתוף פעולה הדוק עם מעצבי העובש וספקי החומרים שלכם בכדי לייעל את בחירת האוורור, השערים והשרף.
תחזוקה נאותה של עובש, אחזקת מכונה וטיפול בחומרים חיוניים גם למניעת סימני כוויה. התאמות ניקוי, ייבוש רגילות, ופרמטרים יכולים לעשות דרך ארוכה.
לקבלת התוצאות הטובות ביותר, שתף פעולה עם מעצבי הזרקה מנוסים שיכולים לעזור לך לפתור בעיות וליישם אמצעי מניעה לטווח הארוך. עם המומחיות הנכונה והגישה הפרואקטיבית, תוכלו להשיג ייצור עקבי ואיכותי ללא סימני צריבה מכוערים.
