علامات الغرق هي نوع من الانخفاضات على سطح الجزء البلاستيكي بسبب انكماش المادة الموجودة تحتها. تحدث علامات الغرق بشكل شائع على سطح يحتوي على أضلاع، أو بروزات، وميزات ضخمة أخرى على الجانب الخلفي من القالب. جميع البلاستيكات تنكمش عند تجمدها، بعضها أكثر من غيرها. أحد الأشياء التي يمكنك القيام بها خلال مرحلة التصميم هو تحديد مكان حدوث علامات الغرق في قولبة الحقن واختيار مادة لا تنكمش كثيرًا. أو يمكنك حتى إضافة شيء إلى المادة البلاستيكية مثل الألياف الزجاجية أو يمكنك وضع مسحوق التلك فيه وسيقلل من الانكماش بشكل كبير.
كيفية منع علامات الغرق في قولبة الحقن؟
الغرق هو عيب شائع في قولبة الحقن يحدث في الأقسام السميكة من الأجزاء المقولبة. نظرًا لأن الأقسام السميكة تحتوي على المزيد من البلاستيك، فإنها ستستغرق وقتًا أطول للتبريد بشكل طبيعي. الجزء الخارجي من الجزء الذي يكون على اتصال بالفولاذ القالب يبرد بشكل أسرع بكثير من الجزء الداخلي. عندما تبدأ الجزيئات في الأقسام السميكة في الانكماش، فإنها تنسحب على نفسها، تاركة عيبًا يُعرف بعلامة الغرق. على الرغم من أنها قد تكون لا مفر منها في بعض الحالات، نعتقد أنه يمكننا تقديم اقتراحات مفيدة بناءً على خبرتنا في تصنيع القوالب.
ضمان التصميم الصحيح للجزء والقالب
هندسة الجزء وتصميم القالب يشبهان المخطط لمشروع قولبة الحقن الخاص بك. مثلما يحتاج المهندسون المعماريون إلى النظر في الغرض والوظيفة من المبنى عند وضع الخطط، يجب على مقولبي الحقن أيضًا النظر في الغرض النهائي ووظيفة الأجزاء البلاستيكية. ولكن هنا هو الفخ — الفشل في تصميم الجزء والقالب بشكل صحيح يمكن أن يؤدي مباشرة إلى كارثة علامة الغرق. على سبيل المثال، دمج أقسام جدران سميكة دون اعتبارات مناسبة للتبريد يمكن أن يؤدي إلى انكماش محلي. ونتيجة لذلك، قد يؤدي إلى علامات غرق في الجزء المقولب بالحقن. يمكن أن تزيد الأشكال الهندسية المعقدة للأجزاء أيضًا من احتمالية الانكماش وتكوين علامات الغرق. إنه مثل محاولة إنشاء معجزة معمارية متعددة المستويات دون النظر في توزيع الوزن — يمكن أن يؤدي إلى عدم استقرار هيكلي.
يمكن أن تحدث علامات الغرق أيضًا بسبب تصميم الجزء والقالب. نظرًا لأن علامات الغرق غالبًا ما تحدث في الأقسام السميكة من الجزء، فإن أفضل نهج في تصميم الجزء هو إنشاء سمك جدار اسمي، ولكن هذا ليس ممكنًا دائمًا. إذا كان الجزء في مرحلة التصميم، يمكن تقليل السماكة عن طريق تفريغ تلك الأقسام أو عن طريق إنشاء أقسام أرق متعددة.
يمكن أن تكون الزوايا مناطق مشكلة أيضًا، حيث يمكن أن يؤدي انضمام جدارين إلى زيادة السماكة. يمكن أن يساعد تقويس الزوايا الخارجية والداخلية في الحفاظ على سمك جدار ثابت والقضاء على الغرق.
أحد الجوانب الحرجة في تصميم القالب فيما يتعلق بالغرق هو وضع خطوط المياه. عادةً ما تحصل الأقسام السميكة على تبريد كافٍ عند سطح الجزء، ومع ذلك، غالبًا ما يتم إهمال الأجزاء الداخلية من المنطقة السميكة. قد يكون من الصعب توصيل المياه إلى الأجزاء الداخلية من القسم السميك، ولكن يمكن أن يحسن الغرق، وجودة الجزء، وربما وقت الدورة.
هناك 6 طرق متاحة لمنع الغرق في الجزء المقولب بالحقن. تذكر، الهدف هو توفير تبريد موحد للمنطقة التي يحدث فيها الغرق.
1. تحقق من درجة حرارة الذوبان
يمكن أن تؤثر درجة حرارة الذوبان على لزوجة البلاستيك والوزن الجزيئي للمنتج النهائي، وإذا كانت درجة حرارة الذوبان غير متسقة أو غير موحدة أثناء الحقن، فقد يؤدي ذلك إلى عيوب في الجزء. في المعالجة، أحد الأشياء الأولى التي نريد التحقق منها لتصحيح الغرق هو درجة حرارة الذوبان. يجب أن تكون درجة حرارة الذوبان ضمن النطاق الموصى به من قبل الشركة المصنعة للراتنج، ويمكن تعديلها للتأثير على خصائص الجزء. على سبيل المثال، إذا كانت مرتفعة جدًا، فسوف يستغرق تبريد الأجزاء وقتًا أطول، مما يؤدي إلى علامات غرق. إذا قمت بخفض درجة حرارة الذوبان قليلاً لبعض الراتنجات، مثل البولي بروبيلين، فسيكون للمنتج النهائي مقاومة أعلى للصدمات، ووقت دورة أقصر للقالب، وستستهلك عملية القولبة طاقة أقل.
بالنسبة لمقولبي البلاستيك بالحقن، فإن حساب درجات الحرارة المثلى للذوبان والقالب أمر محوري لتحقيق أداء مثالي للجزء. بالنسبة لمعظم الراتنجات، تكون درجة حرارة الذوبان أقل من درجة حرارة القالب، والتي تعمل معًا لتبسيط وقت الدورة، وتقليل التكاليف، وإنتاج منتج قوي وموثوق. قد يرى المقولبون غير المتمرسين درجات حرارة ذوبان أعلى كوسيلة لتقليل لزوجة الراتنج وزيادة الإنتاج. إذا لم تعمل هذان العنصران معًا، فقد يؤدي ذلك إلى تدهور الراتنج، وزيادة استهلاك الطاقة، وإطالة أوقات التبريد.
2. تجنب درجة حرارة القالب الزائدة
درجة حرارة القالب هي عامل آخر يمكن أن يؤثر على تكوين علامات الغرق. يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المفرطة إلى تبريد وتصلب المادة البلاستيكية ببطء، مما يؤدي إلى انكماش تفاضلي وعلامات غرق. إنه مثل محاولة تبريد فطيرة ساخنة في غرفة دافئة؛ سيستغرق الأمر وقتًا أطول.
من ناحية أخرى، يمكن أن يؤدي انخفاض درجة حرارة الإدخال إلى معدل تبريد سريع، مما قد لا يمنح البلاستيك المنصهر وقتًا كافيًا لملء الأجزاء السميكة من القالب، مما يؤدي إلى علامات الغرق. الهدف هو الحفاظ على درجة حرارة القالب المثلى التي تسمح للبلاستيك بالتبريد بمعدل يقلل من خطر علامات الغرق.
3. عيوب القالب
إذا ظهرت علامات الغرق بعيدًا عن البوابة، فعادةً ما يكون ذلك بسبب تدفق ضعيف للذوبان في جزء معين من هيكل القالب، مما يعيق نقل الضغط. في هذا الصدد، يجب توسيع حجم هيكل نظام البوابة بشكل مناسب، خاصةً بالنسبة لـ "عنق الزجاجة" الذي يعيق تدفق الذوبان، يجب زيادة مقطع البوابة، ومن الأفضل تمديد البوابة إلى الجزء الغائر.
بالنسبة للأجزاء البلاستيكية ذات الجدران السميكة، يجب تفضيل نوع الجناح للبوابة. بهذه الطريقة، في المشهد الذي تكون فيه الأجزاء البلاستيكية غير مناسبة لتثبيت البوابة على الجزء البلاستيكي والأجزاء البلاستيكية التي تكون عرضة للتشوه المتبقي عند البوابة بعد التشكيل، هي طريقة يتم فيها إرفاق بوابة على شكل جناح على الجزء البلاستيكي وتثبيت البوابة على الجناح. وبالتالي نقل العيوب المقعرة للأجزاء البلاستيكية إلى الجناح، وسيتم قطع الجناح بعد تشكيل الأجزاء البلاستيكية.
4. استخدام المواد الخام غير المتطابقة
إذا لم تلب المواد الخام البلاستيكية متطلبات التشكيل، فإن معدل انكماش مادة التشكيل يكون كبيرًا جدًا أو أداء التدفق ضعيفًا جدًا، ومواد التشحيم في المادة الخام غير كافية أو المادة الخام رطبة، فإن سطح الجزء البلاستيكي المنتج بواسطة الحقن سيظهر انكماشًا وعلامات غرق. لذلك، بالنسبة للأجزاء البلاستيكية ذات المتطلبات السطحية العالية، يجب اختيار درجة راتنج ذات انكماش منخفض قدر الإمكان.
5. الأضلاع والرؤوس
المناطق في تصميم الجزء القريبة من الأضلاع والرؤوس هي الأماكن الأكثر شيوعًا لظهور علامات الغرق. الرؤوس هي ميزات مهمة، بالطبع، لأنها تُستخدم كهيكل دعم للإدخالات أو البراغي ذاتية التثبيت التي تربط التجميعات معًا. استخدم هذه النصائح التصميمية للمساعدة في تحسين استخدامك للرؤوس.
6. ضبط وقت وضغط التعبئة والاحتفاظ
في عالم قولبة الحقن، يعتبر وقت وضغط التعبئة والاحتفاظ مثل المكونات السرية في وصفة. تلعب دورًا حاسمًا في العملية ويمكن أن تؤثر بشكل كبير على تكوين علامات الغرق. وقت التعبئة والاحتفاظ هو الفترة التي يتم فيها تعبئة البلاستيك المنصهر في تجويف القالب تحت الضغط لتعويض الانكماش مع تبريد المادة. إنه مثل الوقت الذي تترك فيه الكعكة في القالب بعد إخراجها من الفرن لتستقر. إذا كان وقت الاحتفاظ قصيرًا جدًا، فقد لا يكون لدى البلاستيك المنصهر وقت كافٍ لملء الأجزاء السميكة من القالب، مما يؤدي إلى علامات الغرق. من ناحية أخرى، إذا كان وقت الاحتفاظ طويلًا جدًا، فقد يؤدي إلى تعبئة زائدة وإجهادات داخلية مفرطة، مما يمكن أن يؤدي أيضًا إلى علامات الغرق. الآن، دعونا نتحدث عن ضغط الاحتفاظ. إنه مثل الضغط الذي تطبقه عند تزيين الكعكة. ضغط قليل جدًا، وقد لا تغطي الكعكة بالكامل. ضغط كثير جدًا، وقد ينتهي بك الأمر بفوضى. في قولبة الحقن، قد لا يعوض ضغط الاحتفاظ غير الكافي عن انكماش المادة، مما يؤدي إلى فراغات وعلامات غرق. على العكس، يمكن أن يسبب ضغط الاحتفاظ المفرط تعبئة زائدة، مما يؤدي إلى تشوهات وعلامات غرق مرة أخرى.
لذا، الأمر كله يتعلق بإيجاد التوازن الصحيح. المفتاح هو تطبيق ضغط التعبئة المناسب والحفاظ على وقت الاحتفاظ الأمثل لضمان ملء تجويف القالب بالكامل وبشكل متساوٍ، وبالتالي تقليل خطر علامات الغرق.
الخاتمة
لنختتم الأمور. يمكن أن تكون علامات الغرق في قولبة الحقن البلاستيكية مشكلة، ولكن كما تعلمنا، فهي ليست حتمية. قليل من الانتباه للمواد، وظروف العملية، والأهم من ذلك، تصميم الجزء والقالب، يمكن أن يمنع ظهور هذه العلامات في الأجزاء البلاستيكية.
سواء كنت تتأكد من أن البلاستيك المنصهر يتدفق بسلاسة إلى تجويف القالب أو تعدل سمك الأضلاع والجدران، يمكن أن تؤثر هذه العوامل بشكل كبير على النتيجة. من خلال تبني أفضل الممارسات مثل دمج منحدر تدريجي في قواعد الأضلاع، وتحسين تصميم الرؤوس، وتطبيق مبادئ التصميم للتصنيع (DFM)، يمكنك تجنب علامات الغرق.
الجهد لتجنب علامات الغرق ليس فقط لأسباب تجميلية؛ إنه مهم للحفاظ على السلامة الهيكلية للأجزاء، وتقليل تكاليف الإنتاج، وحماية سمعة علامتك التجارية. مسلحًا بالرؤى التي ناقشناها، ستكون مستعدًا لتحقيق أجزاء قولبة حقن عالية الجودة خالية من علامات الغرق.
