עיוות עיוות של מוצרי הזרקה

1, עיוות עיוות
זה מתייחס לכך שצורת מוצר ההזרקה חורגת מצורת חלל התבנית. זהו אחד הפגמים הנפוצים של מוצרי פלסטיק. ישנן סיבות רבות לעיוות עיוות, ולעתים קרובות לא מספיק לפתור אותה על ידי הסתמכות על פרמטרי תהליך בלבד. בשילוב עם נתונים רלוונטיים וניסיון עבודה מעשי, להלן ניתוח קצר של הגורמים המשפיעים על העיוות של מוצרי הזרקה.
2, השפעת מבנה העובש על העיוות של מוצרים יצוקים בהזרקה.
מבחינת עובש, הגורמים העיקריים המשפיעים על דפורמציה פלסטית הם מערכת השער, מערכת הקירור ומערכת הפליטה.
1. מערכת מזיגה
המיקום, הצורה והכמות של השער של תבנית ההזרקה ישפיעו על מצב המילוי של הפלסטיק בחלל התבנית, וכתוצאה מכך עיוות של חלק הפלסטיק.
ככל שמרחק הזרימה ארוך יותר, כך גדל הלחץ הפנימי הנגרם מהזרימה וההתכווצות בין השכבה הקפואה לשכבת הזרימה המרכזית; להיפך, ככל שמרחק הזרימה קצר יותר, זמן הזרימה מהשער לקצה הזרימה של החלק קצר יותר, עובי השכבה הקפואה דק יותר, הלחץ הפנימי נמוך יותר ועיוות העיוות גדול יותר. עבור חלקי פלסטיק שטוחים מסוימים, אם משתמשים רק בשער מרכזי אחד, קצב ההתכווצות בכיוון הקוטר גדול מזה בכיוון ההיקפי, וחלקי הפלסטיק שנוצרו יתעוותו; אם נעשה שימוש במספר שערים נקודתיים או שערי ממברנה, ניתן למנוע ביעילות עיוות ועיוות.
כאשר השער הנקודתי משמש ליציקה, למיקום ולכמות השער יש השפעה רבה גם על העיוות של החלק הפלסטי עקב האנזיטרופיה של התכווצות הפלסטיק.
בנוסף, שימוש במספר שערים יכול גם לקצר את יחס הזרימה הפלסטית (L/t), ובכך להפוך את צפיפות ההיתוך בחלל העובש לאחידה יותר ואת ההתכווצות לאחידה יותר. יחד עם זאת, ניתן למלא את כל חלק הפלסטיק בפחות לחץ הזרקה. לחץ ההזרקה הקטן יותר יכול להפחית את נטיית ההתמצאות המולקולרית של הפלסטיק, להפחית את הלחץ הפנימי שלו, ובכך להפחית את העיוות של חלק הפלסטיק.
2. מערכת קירור
במהלך תהליך ההזרקה, קצב הקירור הלא אחיד של חלק הפלסטיק יהווה גם את ההתכווצות הלא אחידה של חלק הפלסטיק. הבדל התכווצות זה יוביל ליצירת מומנט כיפוף ויגרום לחלק הפלסטיק להתעקם.
אם הפרש הטמפרטורה בין חלל התבנית לליבה המשמשים בהזרקה של חלקי פלסטיק שטוחים (כגון מעטפת סוללת טלפון סלולרי) גדול מדי, ההיתוך קרוב למשטח חלל התבנית הקר תתקרר במהירות, בעוד שכבת החומר נסגרת למשטח חלל העובש החם ימשיך להתכווץ, וההתכווצות הלא אחידה תגרום לחלקי הפלסטיק להתעוות. לכן, הקירור של תבנית ההזרקה צריך לשים לב לאיזון טמפרטורת החלל והליבה, והפרש הטמפרטורה בין השניים לא צריך להיות גדול מדי (בשלב זה, ניתן לשקול שתי מכונות טמפרטורת תבנית).
בנוסף להתחשבות בכך שהטמפרטורה של המשטח הפנימי והחיצוני של חלקי הפלסטיק נוטה להיות מאוזנת, יש להתייחס גם לטמפרטורה של כל צד של חלקי הפלסטיק כעקבית, כלומר, כאשר התבנית מתקררת, הטמפרטורה של החלל והליבה יש לשמור על אחידות ככל האפשר, כך שמהירות הקירור של כל חלק מחלקי הפלסטיק תהיה מאוזנת, כדי להפוך את ההתכווצות של כל חלק לאחידה יותר, ולמנוע ביעילות את התרחשות דפורמציה. לכן יש חשיבות רבה לסידור חורי מי הקירור על התבנית. לאחר קביעת המרחק בין דופן הצינור למשטח החלל, יש לשמור על המרחק בין חורי מי הקירור קטן ככל האפשר כדי להבטיח את הטמפרטורה האחידה של דופן החלל.
יחד עם זאת, כאשר הטמפרטורה של מדיום הקירור עולה עם אורך תעלת מי הקירור, יתרחש הפרש הטמפרטורה של חלל העובש והליבה לאורך תעלת המים. לכן, אורך תעלת המים של כל מעגל קירור נדרש להיות פחות מ-2 מטרים. יש להגדיר מספר מעגלי קירור בתבניות גדולות, והכניסה של מעגל אחד נמצאת ליד השקע של המעגל השני. עבור חלקי פלסטיק מוארכים, יש להשתמש בתעלת מים ישרה. (רוב התבניות שלנו מאמצות מעגל מסוג S, שאינו תורם למחזור, אך גם מאריך את המחזור.)
3. מערכת פליטה
העיצוב של מערכת הפליטה משפיע ישירות על העיוות של חלקי פלסטיק. אם הפריסה של מערכת הפליטה אינה מאוזנת, כוח הפליטה יהיה לא מאוזן וחלק הפלסטיק יתעוות. לכן, מערכת הפליטה צריכה להיות מתוכננת באיזון עם התנגדות ההפשטה. בנוסף, שטח החתך של מוט המפלט לא צריך להיות קטן מדי כדי למנוע את העיוות של חלק הפלסטיק עקב מתח מוגזם ליחידת שטח (במיוחד כאשר טמפרטורת הפירוק גבוהה מדי).
המוט העליון יהיה מסודר קרוב ככל האפשר לחלק בעל התנגדות הפשטה גדולה. בהנחה שאינה משפיעה על איכות חלקי הפלסטיק (כולל דרישות שימוש, דיוק ממדים ומראה וכו'), יש צורך להגדיר כמה שיותר מוטות מפלט כדי להפחית את העיוות הכולל של חלקי פלסטיק (זו הסיבה לשנות את מוטות המפלט לקוביות מפלט).
כאשר משתמשים בפלסטיק רך (כגון TPU) לייצור חלקי פלסטיק בעלי חלל עמוק ודק, בשל ההתנגדות הגדולה לביטול התבנית והחומר הרך יחסית, אם נעשה שימוש מלא בשיטת פליטה מכנית בודדת, חלקי הפלסטיק יעוותו, אפילו מנוקב או מקופל, וכתוצאה מכך חלקי פלסטיק נשרטים. לדוגמה, השילוב של מספר רכיבים או השילוב של לחץ פנאומטי (הידראולי) ופליטה מכנית ישפיעו טוב יותר (אשר ישמש בהמשך).
3, השפעת שלב הפלסטיקה על דפורמציה של עיוות של מוצרים
שלב הפלסטיקה הוא תהליך הפיכת החלקיקים הזכוכיים להמסה הצמיגה (השינוי בשלושה מצבים של פלסטייזציה של חומר הגלם נדון במהלך ההדרכה). בתהליך זה, הפרש הטמפרטורה של הפולימר בכיוונים הציריים והרדיאליים (ביחס לבורג) יגרום ללחץ הפלסטי; בנוסף, לחץ ההזרקה, המהירות ופרמטרים נוספים של מכונת ההזרקה ישפיעו מאוד על מידת הכיוון המולקולרי במהלך המילוי, ובכך יגרמו לעיוות עיוות.
4, השפעת שלבי מילוי וקירור על עיוות של מוצרים
בפעולת לחץ ההזרקה ממלאים את הפלסטיק המותך לתוך חלל התבנית ומתקרר ומתמצק בחלל התבנית. תהליך זה הוא החוליה המרכזית של הזרקה. בתהליך זה, לאינטראקציה של טמפרטורה, לחץ ומהירות יש השפעה רבה על איכות ויעילות הייצור של חלקי פלסטיק. לחץ וקצב זרימה גבוהים יותר ייצרו קצב גזירה גבוה, וכתוצאה מכך הבדל של הכיוון המולקולרי במקביל לכיוון הזרימה ומאונך לכיוון הזרימה, וייצר "אפקט הקפאה" בו זמנית. "אפקט ההקפאה" ייצור מתח הקפאה ויוצר את הלחץ הפנימי של חלקי פלסטיק.
השפעת הטמפרטורה על העיוות באה לידי ביטוי בהיבטים הבאים:
(1) הפרש הטמפרטורה בין המשטח העליון והתחתון של חלקי פלסטיק יגרום ללחץ תרמי ועיוות;
(2) הפרש הטמפרטורה בין אזורים שונים של חלקי פלסטיק יגרום להתכווצות לא אחידה בין אזורים שונים;
(3) תנאי טמפרטורה שונים ישפיעו על התכווצות חלקי פלסטיק.
5, השפעת שלב הסרת התבנית על עיוות של מוצרים
חלקי הפלסטיק הם לרוב פולימרים זכוכיתיים בתהליך ההפרדה מחלל העובש וקירור לטמפרטורת החדר. כוח פירוק לא מאוזן, תנועה לא יציבה של מנגנון הפליטה או אזור פליטה לא תקין עלולים לעוות בקלות את המוצר (כפי שהוזכר קודם לכן). במקביל, הלחץ ה"קפוא" בחלק הפלסטי בשלב המילוי והקירור ישתחרר בצורה של "דפורמציה" עקב אובדן אילוצים חיצוניים, וכתוצאה מכך עיוות עיוות.
6, השפעת הצטמקות של מוצרי דפוס הזרקה על עיוות
הגורם הישיר לעיוות עיוות של מוצרי הזרקה הוא הצטמקות לא אחידה של חלקי פלסטיק. אם השפעת ההתכווצות בתהליך המילוי אינה נחשבת בשלב תכנון התבנית, הצורה הגיאומטרית של המוצר תהיה שונה מאוד מדרישות התכנון, ועיוות רציני יגרום לגריטה של ​​המוצר (כלומר בעיית ההתכווצות).
בנוסף לעיוות הנגרם משלב המילוי, הפרש הטמפרטורות בין משטחי הדופן העליונה והתחתון של התבנית יגרום גם להפרש ההתכווצות בין המשטח העליון והתחתון של חלקי הפלסטיק, ובכך יגרום לעיוות עיוות. עבור ניתוח עיוות, הצטמקות עצמה אינה חשובה, אך ההבדל בהתכווצות חשוב.
בתהליך ההזרקה ההתכווצות של הפלסטיק בכיוון הזרימה גדולה מזו בכיוון האנכי עקב סידור מולקולות פולימר לאורך כיוון הזרימה בשלב מילוי ההזרקה של פלסטיק מותך, מה שגורם לעיוות עיוות (כלומר אניזוטרופיה ) של חלק ההזרקה.
בדרך כלל, כיווץ אחיד גורם רק לשינויים בנפח חלקי הפלסטיק, ורק כיווץ לא אחיד יגרום לעיוות עיוות. ההבדל בין קצב ההתכווצות של פלסטיק גבישי בכיוון הזרימה לכיוון האנכי גדול מזה של פלסטיק לא גבישי, וגם קצב ההתכווצות שלו גדול מזה של פלסטיק לא גבישי. ההתכווצות הגדולה של הפלסטיק הגבישי והאניזוטרופיה של ההתכווצות שלו משתלבת, וכתוצאה מכך נטייה הרבה יותר גדולה להשפיע על עיוות העיוות של חלקי פלסטיק גבישיים מאשר זו של פלסטיק לא גבישי.
7, השפעת מתח תרמי שיורי על עיוות של מוצרים
בתהליך ההזרקה, לחץ תרמי שיורי הוא גורם חשוב הגורם לעיוות עיוות, ויש לו השפעה רבה על איכות מוצרי ההזרקה. מכיוון שההשפעה של לחץ תרמי שיורי על התעוותות של מוצרים מורכבת מאוד, היא לא תחזור על עצמה כאן.
8, ההשפעה של תוספות מתכת על עיוות עיוות של מוצרים
עבור מוצרי הזרקה עם תוספות, קצב ההתכווצות של פלסטיק גדול בהרבה מזה של מתכת, כך שקל לגרום לעיוות (חלקם אפילו סדקים); כדי לצמצם מצב זה, ניתן לחמם את חלקי המתכת מראש (בדרך כלל לא פחות מ-100 מעלות) לפני כניסתם לייצור.
9, מסקנה
ישנם גורמים רבים המשפיעים על העיוות של מוצרי הזרקה. למבנה התבנית, לתכונות התרמופיזיקליות של חומרים פלסטיים ולתנאים ולפרמטרים של תהליך היציקה יש השפעות שונות על עיוות המוצרים. לכן, יש לשקול את הגורמים לעיל באופן מקיף בטיפול בעיוות עיוות של מוצרי הזרקה.