6 خطوات تحسين عملية القولبة بالحقن السريع بالحقن السريع
جدول المحتويات
الخاتمة
توفر هذه المقالة 5 معايير ومخططات اختبار لتحسين عملية القولبة بالحقن السريع، والتي يمكن تطبيقها على القوالب المختلفة وفقًا للحالة. على سبيل المثال، إذا كنت تختبر مجموعة من 4 تجويفات للقوالب، فأنت بحاجة إلى قياس نفس النقاط في كل تجويف وتسجيل نتائج الاختبار للمقارنة بين التجاويف. أما إذا كان الاختبار عبارة عن قالب تجويف واحد، فإن جميع المخططات الخمسة مطلوبة لتمثيل مواضع القياس المختلفة.
ما هي عملية القولبة بالحقن السريع؟
عملية القولبة بالحقن السريع هي عملية تصنيع تستخدم لإنتاج الأجزاء البلاستيكية. وتتضمن حقن مادة بلاستيكية منصهرة في قالب، والتي تبرد وتتصلب لتأخذ شكل تجويف القالب. الخطوات الرئيسية في عملية القولبة بالحقن السريع هي:
- إذابة البلاستيك: يتم تلقيم المادة البلاستيكية، التي عادة ما تكون على شكل كريات أو حبيبات، في برميل ساخن حيث يتم صهرها.
- الحقن: يتم حقن البلاستيك المنصهر تحت ضغط عالٍ في تجويف القالب، وهو الفراغ المجوف الذي يعطي الجزء شكله.
- التبريد: يتم السماح للبلاستيك بالتبريد والتصلب داخل القالب. يتم التحكم في عملية التبريد هذه بعناية لضمان احتفاظ الجزء بالشكل والخصائص المطلوبة.
- الطرد: بمجرد أن يبرد الجزء، يتم فتح القالب وإخراج الجزء النهائي.
عملية القولبة بالحقن السريع هي عملية متعددة الاستخدامات للغاية يمكن استخدامها لإنتاج مجموعة واسعة من الأجزاء البلاستيكية، من المكونات الصغيرة إلى المنتجات الكبيرة والمعقدة. وهي طريقة تصنيع شائعة بسبب قدرتها على إنتاج الأجزاء بسرعة وبدرجة عالية من الدقة.
تقدم هذه المقالة مقدمة مفصلة لخطوات التحسين لعمليات القولبة بالحقن السريع الشائعة.
1. منحنى Vscosity Curve لعملية القولبة بالحقن السريع
والغرض من عمل منحنى اللزوجة هو تحديد سرعة حقن مناسبة، بحيث لا تتسبب التقلبات الصغيرة في مختلف المعلمات في حدوث تغيرات كبيرة في لزوجة المصهور. يجب التقليل من التقلبات بين كل وحدة لضمان استنساخ جودة المنتج.
بالرجوع إلى منحنى اللزوجة في الشكل أعلاه، يمكن ملاحظة أنه عندما تكون سرعة الحقن أعلى من 55 مم/ثانية، تكون لزوجة المادة اللاصقة الذائبة مستقرة جدًا في الأساس. لذلك، فإن ضبط سرعة الحقن على 65 مم/ثانية سيضمن الاتساق في عملية مرحلة الملء. لا تسبب التقلبات الصغيرة في المعلمات نفسها تغيرات كبيرة في لزوجة المادة اللاصقة.
بالطبع، قد تكون هناك ظروف خاصة لا يمكن فيها استخدام هذه السرعة المحسّنة، مثل تقليل هالة البوابة. في هذه الحالة، يجب إعطاء الأولوية للمظهر، ولكن يجب استخدام السرعة المحسّنة كمرجع لمنحنى الحقن. على سبيل المثال، البدء بسرعة منخفضة من خلال البوابة لتقليل هالة البوابة، ثم زيادتها بسرعة إلى هذه السرعة المحسّنة.
2. اختبار توازن تدفق المواد في عملية القولبة بالحقن السريع
هذا الاختبار ضروري فقط عندما يكون هناك تجويفات متعددة، مثل تجويفين أو تجاويف متعددة. والغرض من ذلك هو التحقق من النسبة المئوية القصوى للانحراف بين كل تجويف في مراحل الملء المختلفة.
قد تُقبل الحشوة غير المتوازنة أو لا تُقبل، اعتمادًا على متطلبات جودة المنتج. من الأفضل تحديد هذه المعلومات بعد الانتهاء من نافذة صب المظهر (الخطوة الرابعة).
1. إذا كان المنتج يمكن حمله بالكامل وكانت نافذة التشكيل كبيرة، تحقق مما إذا كانت أبعاد المنتج ضمن التفاوت المسموح به. إذا كانت جميعها ضمن التفاوت المسموح به، فإن التعبئة غير المتوازنة مقبولة.
2. إذا كانت نافذة الصب صغيرة جدًا وكان تجويف القالب المملوء الأول به ومضات، بينما تجاويف القالب الأخرى بها لقطات قصيرة أو علامات انكماش، اكتشف سبب الملء غير المتوازن.
عادة ما تكون هناك أربعة أسباب رئيسية للتعبئة غير المتوازنة
- أحجام العدائين المختلفة
- أحجام البوابات المختلفة
- فتحات تهوية مختلفة الأحجام
- تبريد مختلف، ومع ذلك، فإن هذا السبب غالبًا ما يكون له تأثير ضئيل عند تشغيل IMM فقط
هناك حالة أخرى يكون فيها الخلل ناتجًا عن القص، خاصةً في القوالب متعددة التجاويف التي تعمل على البارد.
3. اختبار انخفاض الضغط في عملية القولبة بالحقن السريع
الغرض من إجراء اختبار انخفاض الضغط هو تقييم فقدان الضغط أثناء مراحل الملء المختلفة. ويشمل ذلك عادةً فوهات الماكينة، والعداء، ومشعب العداء الساخن، والبوابات، ونهايات الملء.
يجب ألا تستخدم عملية القولبة بالحقن السريع الضغط الأقصى للماكينة. على سبيل المثال، إذا كان الحد الأقصى لضغط الماكينة 180 بار، فيجب ألا يصل الحد الأقصى للضغط المطلوب للتعبئة إلى 180 بار إذا كان هذا هو الحال بالفعل، فهذا يعني أن البرغي يتطلب ضغطًا أكبر لتحقيق سرعة الحقن المحددة، ولكن بسبب قيود الضغط، لا يمكن تحقيق ذلك. تسمى هذه الحالة "تقييد الضغط".
عادة، يجب ألا تتجاوز عملية الحقن 90% من الضغط الأقصى للماكينة. في منحنى انخفاض الضغط الذي تم إنشاؤه، إذا كان ضغط الماكينة "محدود الضغط" أو يتجاوز 90%، فابحث عن الجزء الأكثر انحدارًا من منحنى الضغط وحاول تقليل فقدان الضغط عند هذه النقطة. على سبيل المثال، في الصورة العلوية، يكون انخفاض الضغط في العداء الثانوي كبيرًا، مما يعني أن هناك حاجة إلى الكثير من القوة لدفع تدفق البلاستيك في هذا القسم. يمكن أن تساعد زيادة قطر مجرى التدفق في هذا القسم في تقليل الضغط.
4. نافذة قولبة المظهر لعملية القولبة بالحقن السريع
نافذة التشكيل هي اختبار مهم للغاية. عادةً ما تتكون نافذة تشكيل المظهر هذه من ضغط التثبيت ودرجة حرارة المادة (مادة غير متبلورة) وضغط التثبيت ودرجة حرارة القالب (مادة بلورية).
ستحدد نافذة تشكيل المظهر مقدار المساحة المتاحة لضبط العملية مع الحصول على منتج بمظهر مقبول. الوضع الأكثر مثالية هو أن تكون نافذة التشكيل كبيرة نسبيًا. إذا كانت نافذة التشكيل صغيرة نسبيًا، فمن المرجح أن تحدث عيوب في الجودة. على سبيل المثال، في الشكل أعلاه، إذا كانت نافذة الصب صغيرة نسبيًا، فمن المرجح أن يكون هناك لقطات قصيرة أو نتوءات بسبب التقلبات في العملية نفسها. تعني العملية القوية وجود نافذة صب كبيرة نسبيًا لتعويض التقلبات في العملية نفسها.
كما ستوفر نافذة التشكيل المظهرية أيضًا الحدود العليا والدنيا لدرجة حرارة المادة/درجة حرارة القالب وضغط التثبيت المسموح به لإجراء تعديلات لاحقة على القالب أو اختبارات التشغيل.
5. اختبار تجميد البوابة لعملية القولبة بالحقن السريع للحقن السريع
بالنسبة للقوالب الجارية على البارد أو القوالب الجارية شبه الباردة (من الساخنة إلى الباردة)، من أجل ضمان التكرار بين القوالب، يجب الحفاظ على ضغط التثبيت حتى يتم تبريد البوابة تمامًا.
بعد إنشاء المنحنى، حدد الوقت بعد استقرار وزن المنتج. في الشكل أعلاه، لم يعد وزن المنتج يزيد بعد 7 ثوانٍ، لذلك ولأسباب تتعلق بالسلامة ولتعويض التقلبات في العملية نفسها، يجب ضبط وقت الانتظار على 8 ثوانٍ.
تجدر الإشارة إلى أن الثانية الواحدة الإضافية خلال مرحلة التثبيت لا تزيد من زمن الدورة، حيث أنه خلال هذا الوقت، يجب أن تكون البوابة قد تجمدت واحتفظت بالضغط لفترة وجيزة فقط في العداء البارد، بينما بدأ المنتج بالفعل في التبريد. لذلك، يجب خصم الثانية الواحدة الإضافية من زمن التبريد لضمان نفس زمن الدورة.
6. دردشة درجة حرارة القالب لعملية القولبة بالحقن السريع
الغرض من مخطط درجة حرارة القالب هو تسجيل التوزيع اللحظي لدرجة الحرارة على سطح القالب بعد إخراج المنتج. يمكن استخدامه لتأكيد ما إذا كانت دائرة مياه التبريد تعمل أو إذا كانت هناك أي "بقع ساخنة" موجودة.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام هذه المعلومات أيضًا لحل المشاكل في المستقبل - على سبيل المثال، عندما يكون هناك عدم اتساق في حجم المنتج، يمكن استخدامها للتأكد مما إذا كانت درجة حرارة سطح القالب هي نفسها كما كانت من قبل.
يجب استخدام البيرومتر الملامس لقياس درجة الحرارة.
تجدر الإشارة إلى أنه بعد بدء التشغيل أو الإغلاق الأول، سترتفع درجة حرارة القالب تدريجيًا إلى حالة مستقرة. لذلك، يجب أخذ القياسات بعد استقرار درجة حرارة القالب (على الأقل بعد 10 لقطات).
الأسئلة الشائعة
ما هي الخطوات الخمس للقولبة بالحقن؟
- التثبيت: قم بتأمين نصفي القالب معاً.
- الحقن: حقن المادة المنصهرة في القالب.
- التبريد: السماح للمادة بالتصلب.
- الطرد: إزالة الجزء الصلب من القالب.
- التكرار: الاستعداد للدورة التالية.
هل الطباعة ثلاثية الأبعاد أفضل من القولبة بالحقن؟
ما الفرق بين عملية البثق وعملية القولبة بالحقن؟
الاختلافات الرئيسية بين عمليتي التصنيع بالبثق والقولبة بالحقن هي:الأجزاء المتصلة مقابل الأجزاء المنفصلة:
- البثق يُستخدم لإنشاء أشكال خطية متواصلة مثل الأنابيب والقضبان والمقاطع الجانبية.
- القولبة بالحقن يُستخدم لإنشاء أجزاء منفصلة ثلاثية الأبعاد بأشكال معقدة، مثل الألعاب والحاويات والأواني.
طريقة الإنتاج:
- في البثقيتم دفع البلاستيك المصهور من خلال قالب لتشكيل شكل متصل.
- في القولبة بالحقنيتم حقن البلاستيك المنصهر في تجويف القالب، حيث يبرد ويتصلب في شكل الجزء المطلوب.
جزء التعقيد الجزئي:
- البثق أكثر ملاءمة للأجزاء ذات المقطع العرضي الثابت، في حين أن القولبة بالحقن إنتاج أجزاء ذات أشكال هندسية أكثر تعقيدًا وغير منتظمة.
أحجام الإنتاج:
- البثق تُستخدم عادةً في عمليات الإنتاج المستمرة ذات الحجم الكبير.
- القولبة بالحقن أكثر اقتصادًا في إنتاج الأجزاء المنفصلة ذات الحجم المنخفض.
ما الأفضل من القولبة بالحقن؟
التعليقات
أحدث المنشورات
المدونات ذات الصلة
تركز مدونة Senyo على مشاركة معرفتنا الواسعة بتصنيع النماذج الأولية. نهدف من خلال مقالاتنا إلى دعمك في تحسين تصميم منتجك والتغلب على تعقيدات النماذج الأولية السريعة بشكل أكثر فعالية.
