תהליך דפוס ההזרקה מורכב, הכולל חומרים הנדסיים מפלסטיק, תבניות, מכונות הזרקה וגורמים שונים אחרים. פגמים במוצרים מעוצבים בהזרקה אינם נמנעים, מה שהופך את זה לחיוני להבין את הגורמים הבסיסיים, מיקומי הפגמים הפוטנציאליים וסוגי פגמים שעלולים להתעורר כדי להנחות ביעילות את פיתוח הפרויקטים. בדיון זה, נתמקד במום חזותי נפוץ - סימני זרימה, שיתוף איתכם גורמים, השפעות ופתרונות.
סימני זרימה בעיצוב הזרקה
הַגדָרָה
זרימה מ
ארקים מאופיינים על ידי דפוסים או קווים גליים גלויים על פני חלק פלסטיק מעוצב. אלה מתרחשים כאשר הפלסטיק המותך אינו זורם בצורה חלקה או מתקרר בצורה לא אחידה במהלך תהליך ההזרקה. הזרימה הלא אחידה מובילה לחוסר התאמה במראה השטח, אשר מורגש במיוחד בחלקים הדורשים איכות אסתטית גבוהה.
גורמים נפוצים לסימני זרימה
מספר גורמים יכולים להוביל להיווצרות סימני זרימה, שרבים מהם קשורים לעיבוד משתנים כמו טמפרטורה ולחץ, כמו גם לתכנון עובש. סימני זרימה נגרמים בדרך כלל על ידי:
| סיבה | תיאור נ |
| מהירות הזרקה איטית | אם הפלסטיק זורם לאט מדי, הוא אינו שומר על חזית זרימה אחידה, מה שמוביל לאי סדרים לפני השטח. כאשר מהירות ההזרקה נמוכה, החומר מתקרר בטרם עת לפני שממלא לחלוטין את חלל העובש. |
| טמפרטורת עובש נמוכה | טמפרטורת עובש נמוכה מובילה להתמצקות מהירה של הפלסטיק על פני השטח, וגורמת לחוסר התאמה בין החומר המקורר לפלסטיק המותך שמתחת. |
| עיצוב עובש לקוי | שערים צרים, אוורור מעוצב בצורה גרועה, או עובי קיר לא אחידים יכולים להגביל את זרימת הפלסטיק המותך, ולגרום לו להאט וליצור קווים גלויים. |
| זרימת נמס לקויה | פלסטיקה בעלת צמיגות גבוהה, כמו פוליקרבונט (PC), מתקשים לזרום באופן אחיד, במיוחד אם הם מתקררים מהר מדי עם הכניסה לתבנית. |
מבחינת מדעי החומר, סימני הזרימה מחמירים על ידי העברת חום לקויה בין קירות העובש לחומר המותך. חומרים עם מוליכות תרמית נמוכה יותר (למשל, תרמופלסטים כמו פוליפרופילן) מועדים יותר לקירור חוסר עקביות.
פתרונות לסימני זרימה
הגדל את מהירות ההזרקה : על ידי הגדלת מהירות ההזרקה, אתה יכול להבטיח שהפלסטיק המותך זורם במהירות לתבנית, מה שמפחית את הסבירות לחוסר פגמים לפני השטח. מחקרים מראים כי מהירות הזרקה של בערך 10-20 מ'מ/ש 'היא אידיאלית עבור מרבית הפולימרים, אך הדבר משתנה בהתאם לחומר המשמש.
העלאת טמפרטורת עובש : שמירה על התבנית בטמפרטורה גבוהה יותר מונעת את הקירור של הפלסטיק מהר מדי. טמפרטורת עובש של 50 מעלות צלזיוס עד 80 מעלות צלזיוס מומלצת בדרך כלל לחומרים כמו ABS ופוליפרופילן לשמירה על זרימה חלקה. העלאת טמפרטורת העובש יכולה גם לשפר את הגבישות של חומרים מסוימים, וכתוצאה מכך גימור אחיד יותר.
שפר את עיצוב העובש : שערים עגולים ורצים מעוצבים היטב מפחיתים את עמידות הזרימה, ומאפשרים לפלסטיק להיכנס לחלל העובש באופן שווה יותר. לדוגמה, שימוש בשערים בצורת מאוורר מפיץ את זרימת הפלסטיק באופן שווה, ומפחית את היווצרות הסימנים.
אופטימיזציה של לחץ ההזרקה : הגדלת לחץ האחורי לסביבות 0.5 עד 1.0 MPa יכולה לשפר משמעותית את יציבות הזרימה של ההמסה. יש לבצע אופטימיזציה של לחץ החזקה כדי להבטיח כי החלל יתמלא כראוי ללא אריזת יתר, מה שעלול להוביל לעיוות.
סימני סילון
הַגדָרָה
סימני סילון מאופיינים בפסים או סימנים קטנים ולא סדירים על פני החלק המעוצב, הנגרמים כתוצאה מפלסטיק מותך 'ירי ' דרך חלל העובש במהירויות גבוהות. זה מתרחש כאשר החומר נכנס לחלל מהר מדי, ללא מספיק זמן להתפשט באופן שווה, מה שמוביל לזרם סוער. סימני סילון מופיעים לעתים קרובות באזורים בסמוך לשער או על חלקים עם חללים עמוקים.
גורמים שכיחים לסימני סילון
| הגורמים | לתיאור |
| מעבר גרוע לשער לקיר | מעברים חדים בין השער לקיר החלל יוצרים סערה, מה שמוביל למטוס. באופן אידיאלי, המעבר צריך להיות חלק כדי להימנע מהפרעות בזרימה. |
| גודל שער קטן | כאשר גודל השער קטן מדי, הפלסטיק חווה שיעורי גזירה גבוהים, וכתוצאה מכך סימני לחץ. יש לחשב את גודל השער האופטימלי על בסיס קצב הזרימה והצמיגות של החומר. |
| מהירות הזרקה מוגזמת | מהירות גבוהה מחמירה סילון על ידי יצירת סערה בתוך חלל העובש. בדרך כלל, יש להפחית את מהירויות ההזרקה לחומרים צמיגים מאוד כמו PVC או פוליקרבונט. |
| טמפרטורת עובש נמוכה | אם טמפרטורת העובש נמוכה מדי, הפלסטיק מתקרר במהירות ומונע ממנו לזרום בצורה חלקה. לדוגמה, שמירה על טמפרטורת עובש בין 60 מעלות צלזיוס ל- 90 מעלות צלזיוס היא קריטית לחומרים כמו פוליאתילן. |
פתרונות לסימני סילון
התאם את עיצוב השער : שערים צריך לעבור מעבר מעוגל או הדרגתי כדי למנוע זוויות חדות העלולות לגרום למטוס. מחקרים מראים כי שערים מעוגלים יכולים להפחית את הסיכון לסערה בעד 30%.
הגדל את גודל השער : שערים גדולים יותר מאפשרים לזרם הפלסטיק בצורה חלקה יותר, מה שמקטין את לחץ הגזירה. יש לחשב גדלי שער על סמך דרישות הצמיגות והזרימה של החומר, בדרך כלל סביב 2-5 מ'מ לחומרים סטנדרטיים.
מהירות ההזרקה להאט : הפחתת מהירות ההזרקה ממזערת את הסיכון לסערה. פרופיל מהירות מדורג, מתחיל איטי, גדל ואז האט שוב, מסייע בהפחתת הסילון.
העלאת טמפרטורת עובש : העלאת טמפרטורת העובש מאפשרת לזרום הפלסטיק באופן שווה יותר לפני התמצקות. טמפרטורת עובש גבוהה יותר של 80 מעלות צלזיוס עד 120 מעלות צלזיוס יכולה למנוע התמצקות מוקדמת, ולהפחית את הסילון.
קווי ריתוך
הַגדָרָה
קווי ריתוך, הידועים גם בשם קווי סרוג, מתרחשים כאשר שתי חזיתות נפרדות של פלסטיק מותך נפגשות ולא מצליחות להתמזג לחלוטין. התוצאה היא תפר או קו גלוי על פני החלק, שיכולים להחליש את שלמותו המבנית. קווי ריתוך נמצאים לרוב בחלקים עם גיאומטריות מורכבות בהן זרימת הפלסטיק מחולקת על ידי מכשולים כמו סיכות או חורים.
גורמים שכיחים לקווי ריתוך
| הגורמים | לתיאור |
| מכשולים בתבנית | סיכות, חורים או תכונות עובש אחרות עלולות לגרום לזרום הפלסטיק בכיוונים שונים, ליצור קווי ריתוך כאשר חזיתות הזרימה נפגשות. |
| מליטה לקויה | אם הטמפרטורה או הלחץ נמוכים מדי, חזיתות הזרימה אינן מתמזגות זה בזה כראוי, וכתוצאה מכך קשרים חלשים וקווים גלויים. |
מחקרים הראו כי ניתן להפחית את החוזק המכני בקווי הריתוך עד 50%, מה שהופך אותו לפגם קריטי להתייחסות, במיוחד בחלקים הנושאים עומס.
פתרונות לקווי ריתוך
שנה עיצוב חלקים : תכנון החלק כדי למזער את הפרעות הזרימה מסייע במניעת קווי ריתוך. שימוש בגיאומטריות מעוגלות או יעילות במידת האפשר יכול להפחית את ההפרדה הקדמית של הזרימה.
אופטימיזציה של מיקום השער : הצבת שערים כדי להבטיח אפילו זרימת פלסטיק ולהימנע מחזיתות זרימה מחולקות יכולה להפחית את היווצרות קו הריתוך. במקרים בהם יש צורך בשערים מרובים, מיצובם באופן סימטרי יכול לעזור להפחית את הסבירות לקווי ריתוך.
הגדל את הטמפרטורה והלחץ : טמפרטורות נמס גבוהות יותר (עד 250 מעלות צלזיוס לחומרים כמו ניילון) ולחץ אחיזה מספיק (0.7 עד 1.2 מגה -פ'ס) נותנים לחזיתות הזרימה יותר זמן לקשר כראוי, ולשפר את המראה ואת חוזק קו הריתוך.
פגמים אחרים של דפוס הזרקה נפוצים
סימני כיור
סימני כיור מתרחשים כקפצות קטנות על פני חלק מעוצב, בדרך כלל באזורים עבים יותר. הם נגרמים על ידי קירור והצטמצמות לא אחידים כאשר החומר מתקרר מבחוץ פנימה. קטעים עבים יותר מתמצקים לאט יותר, מה שמוביל לחלל הצטמקות מתחת לפני השטח.
| סיבה | פתרון |
| לא מספיק זמן קירור | הגדל את זמן הקירור כדי לאפשר אפילו התמצקות לאורך החלק. |
| קטעי חלק עבים | תכנן מחדש את החלק כדי למזער וריאציות עובי או להשתמש בצלעות לתמיכה. |
באופן כללי, הפחתת עובי החלק מתחת ל -4 מ'מ ושימוש בזמן קירור של כ- 30-50 שניות, תלוי בחומר יכול לסייע במניעת סימני כיור.
חלל ואקום
חלל ואקום הם כיסי אוויר קטנים הנוצרים בתוך החלק המעוצב. אלה נגרמים כתוצאה מאוויר לכודים במהלך תהליך ההזרקה, או על ידי קירור לא אחיד שיוצר אזורים בלחץ נמוך.
| סיבה | פתרון |
| יישור עובש לא תקין | ודא שחצאי עובש מיושרים כראוי כדי להימנע מהיווצרות כיסי אוויר. |
| התמצקות לא אחידה | שפר את תכנון מערכות הקירור כדי להבטיח התמצקות אחידה לאורך כל הדרך. |
צילומים קצרים
זריקה קצרה מתרחשת כאשר הפלסטיק המותך לא מצליח למלא לחלוטין את חלל העובש, וכתוצאה מכך חלקים לא שלמים. זה יכול להיגרם כתוצאה מאספקת חומרים לא מספקת או הגדרות מכונה לא תקינה.
| סיבה | פתרון |
| אספקת חומרים מספקת | הגדל את נפח הצילום כדי להבטיח שהתבנית תתמלא לחלוטין. |
| הגדרת עובש לא תקינה | כיול את הגדרות המכונה כדי להבטיח שהחלל ממלא לחלוטין. |
אופטימיזציה של תהליכים לעיצוב הזרקה
התאמות לחץ הזרקה
לחץ הזרקה אופטימלי מבטיח כי הפלסטיק ממלא את חלל העובש באופן מוחלט ואחיד. הגדלת הלחץ האחורי מסייעת לדחוף את החומר המותך דרך מערכת הרצים באופן שווה יותר, ואילו לחץ ההחזקה מבטיח שהחלק מלא ומלא דחוס לפני הקירור.
התאמות לחץ הזרקה (המשך)
לחץ גב אופייני לתרמופלסטים נע בין 0.5 ל- 1.5 מגה -פ'ס, ולחצי החזקה צריכים בדרך כלל להיות בסביבות 50% עד 70% מלחץ ההזרקה. התאמות אלה מבטיחות שהחלק דחוס במלואו, ומפחית את הסבירות למומים כמו חללים או סימני כיור.
בקרת טמפרטורה
בקרת טמפרטורה מדויקת חיונית להבטיח את איכות החלקים המעוצבים בהזרקה. יש לחלק את החבית לאזורי חימום, כאשר הטמפרטורות גדלות בהדרגה מאחור לחזית. לדוגמה, במקרה של פוליפרופילן, האזור האחורי עשוי להיות מוגדר על 180 מעלות צלזיוס, ואילו הזרבובית מגיעה עד 240 מעלות צלזיוס. יש להתאים את טמפרטורת העובש גם על סמך המאפיינים התרמיים של החומר כדי למנוע התמצקות מוקדמת, מה שעלול להוביל למומים כמו סימני זרימה או סילון.
עיצוב שער ורץ
העיצוב של שערים ורצים ממלא תפקיד קריטי בבקרת זרימת הפלסטיק המותך לתבנית. חתכים רוחביים מעגליים מועדפים בדרך כלל על שערים ורצים, מכיוון שהם מספקים דינמיקת זרימה טובה יותר. השימוש בבארות שבלולים קרים גדולים יותר בסוף הרצים עוזר ללכוד כל חומר שאינו הומוגני לפני שהוא מגיע לחלל, ומונע עוד יותר מומים בזרימה.
עיצוב מערכות קירור
מערכת קירור מעוצבת היטב חיונית כדי למנוע פגמים נפוצים כמו עיוות, סימני כיור וחללים. לדוגמה, שימוש בערוצי קירור קונפורמליים העוקבים אחר קווי המתאר של התבנית עוזר להבטיח אפילו קירור לאורך החלק, תוך הפחתת הסיכוי לקירור דיפרנציאלי העלול לגרום לעיוות. חלקים עם גיאומטריות מורכבות או קירות עבים עשויים לדרוש זמני קירור מורחבים, לפעמים עד 60 שניות, תלוי בחומר.
אוורור
אוורור לא מספיק יכול ללכוד גזים בתוך התבנית, ולגרום לכיסי אוויר או להיווצר חללים, מה שמוביל למומים כמו קווי זרימה או גימור פני השטח הגרוע. אוורור כראוי של כל חלק בחלל העובש, במיוחד בסמוך לשערים ולאורך שבילי הזרימה, מאפשר לאוויר לכודים לברוח. תעלות האוורור צריכות להיות צרות מספיק כדי להימנע מהבזק אך רחבות מספיק כדי לאפשר לאוויר וגזים להימלט ביעילות. עומק אוורור טיפוסי לרוב החומרים הוא סביב 0.02 עד 0.05 מ'מ.
מַסְקָנָה
שליטה בתהליך דפוס ההזרקה דורש שיקול מדוקד של משתנים מרובים, כולל טמפרטורה, לחץ, תכנון עובש וזרימת חומרים. אפילו סטיות קלות מההגדרות האופטימליות יכולות לגרום לפגמים הפוגעים באיכות המוצר הסופי, מה שמוביל לחוסר יעילות, פסולת ועלויות ייצור גבוהות יותר.
על ידי עבודה צמודה עם יצרנים מנוסים ומינוף הטכנולוגיות העדכניות ביותר בעיצוב הזרקה, חברות יכולות להבטיח כי החלקים שלהן יעמדו בסטנדרטים הגבוהים ביותר, הן מבחינת האסתטיקה והן בפונקציונליות.
חברת דפוס הזרקת פלסטיק מנוסה המפגנת ומונעת פגמים כבר מההתחלה. אמצעי בקרת האיכות שלנו משולבים לאורך כל התהליך - המתחילים משלב העיצוב, ממשיכים דרך הייצור ומשתרעים לאריזה ומסירה של המוצר הסופי שלך. עם עשרות שנים של מומחיות בייצור פלסטיק, הצוות שלנו משתף פעולה איתך כדי לשכלל לא רק את תהליך הדפוס ועיצוב העובש, אלא גם את המוצר עצמו, ומבטיח שהוא שומר על צורה, מתאימה ומתפקד תוך צמצום הסיכון של פגמים. להיפרד מבעיות דפוס הזרקה על ידי שיתוף פעולה עם צוות MFG לפתרונות דפוס הזרקת דיוק. פנה אלינו עוד היום לפרטים נוספים.
שאלות נפוצות
כיצד אוכל למנוע קווי זרימה ביצירת הזרקה?
כדי למנוע קווי זרימה, שקול למקם מחדש את שערי עובש כדי להבטיח אפילו קירור וזרימת חומר תקינה. הגדלת קוטר הזרבובית יכולה גם לסייע בשיפור שיעורי הזרימה, ומניעת שיבושי קירור מוקדמים וזרימה.
מה ההבדל בין קווי זרימה לקווי ריתוך?
קווי זרימה מתבטאים כדפוסים גלים על פני השטח הנגרמים כתוצאה מקירור וזרימה לא אחידים, ואילו קווי הריתוך נוצרים בצומת של שני זרימות פלסטיק מותכות או יותר שלא מצליחות להתמזג כראוי, ולעתים קרובות וכתוצאה מכך תפר גלוי.
כיצד אוכל לייעל את קירור עובש?
שימוש בערוצי קירור קונפורמליים העוקבים אחר הגיאומטריה של התבנית מבטיחה אפילו קירור. התאמת זמן הקירור ושימוש במערכות זרימת נוזל קירור יעילות יכולה גם למנוע פגמים הקשורים לקירור לא אחיד, כמו סימני כיור או עיוות.
