كيفية تقليل زمن دورة القولبة بالحقن

المقدمة: **لدورة القولبة بالحقن أهمية كبيرة. فهي تؤثر في حجم العمل المنجز ومقدار الربح. لذلك نريد في عملية التصنيع إنجاز العمل بسرعة، مع ضمان جودة القطع أيضًا.**تناقش هذه المقالة أساسًا كيفية تقليل زمن دورة القولبة بالحقن في هذا القطاع.

ما هو زمن دورة حقن القوالب بالحقن؟

دورة القولبة هي الزمن الإجمالي الذي تستغرقه آلة القولبة بالحقن لصنع قطعة بلاستيكية. وفي دورة واحدة، تتحرك الأجزاء المتحركة من وحدة الحقن ووحدة القفل مرة واحدة بترتيب محدد.

مكوّنات دورة القولبة بالحقن

تتكون دورة الحقن من وقت الحقن (تعبئة القالب)، ووقت الإمساك، ووقت التبريد والتغذية (بما في ذلك وقت ما قبل التلدين)، ووقت فتح القالب (إزالة المنتج)، والعمليات المساعدة (مثل وضع عامل التحرير، ووضع الحشوات، وما إلى ذلك) ووقت إغلاق القالب.

في دورة الصب بأكملها، يعتبر وقت التبريد ووقت الحقن هما الأكثر أهمية، ولهما تأثير حاسم على أداء وجودة المنتج. دورة الحقن هي عامل عملية مهم يؤثر على عملية التشكيل بالحقن. بشكل عام، تشمل العناصر التي تتكون منها دورة التشكيل ما يلي.

وقت الإغلاق

هذا هو الوقت الذي يستغرقه القالب للإغلاق. يتم تحديد وقت فتح القالب وإغلاقه من خلال شوط فتح القالب وسرعة إغلاق القالب لماكينة القولبة بالحقن.

نظرًا لأن القالب له كتلة، إذا تم ضبط سرعة إغلاق القالب بسرعة كبيرة، فقد يتلف القالب بسبب الطاقة الحركية أثناء إغلاق القالب، لذلك يجب مراعاة الكبح.

وقت التعبئة

وقت الملء هو الوقت الذي يستغرقه الراتنج المنصهر لملء التجويف بعد دخوله القالب من خلال العداء.

يعتمد زمن الملء على سرعة حقن ماكينة القولبة بالحقن (وفي التطبيقات الفعلية، يعتمد على سرعة حركة لولب الحقن أو المكبس وقطر أسطوانة الحقن، حجم الحقن/الزمن = معدل الحقن (cm3/sec)).

كما أنها تتأثر أيضًا بلزوجة الراتنج المصهور. إذا كان وقت الملء قصيرًا، تكون سرعة ملء الراتنج سريعة جدًا، مما قد يتسبب في احتراق الراتنج أو توليد الغاز. ومن ناحية أخرى، إذا كان وقت الملء طويلًا جدًا، فقد تظهر علامات تدفق واضحة وخطوط لحام على سطح المنتج المصبوب.

وقت الانتظار

وقت الإمساك هو الوقت الذي يجب أن تحافظ فيه على الضغط بعد ملء القالب بالبلاستيك حتى تتجمد البوابة. إذا استغرقت وقتًا طويلاً، ستواجه مشكلة في إخراج الجزء من القالب.

وقت التبريد

وقت التبريد هو الوقت الذي يستغرقه الجزء المقولب والعدّاء والذرب حتى يبرد ويتصلب إلى حد معين بعد الانتهاء من ضغط التثبيت.

عادةً ما يكون وقت عملية التبريد هو الأطول في دورة التشكيل. يحدد الجزء الأكثر سمكًا من القالب وقت التبريد. وهذا لا ينطبق فقط على الجزء المقولب، ولكن أيضًا على العداء والذرب.

وقت التلدين

يسمى الوقت الذي يستغرقه ذوبان البلاستيك بزمن التلدين. عادةً ما يتم وقت التلدين في نفس وقت التبريد ويكون أقصر من وقت التبريد. إذا قمت بزيادة سرعة اللولب أكثر مما تحتاج إليه لتقصير وقت التلدين، فقد ينحصر الهواء في البلاستيك أو قد يحترق.

وقت فتح القالب

إنه الوقت الذي يستغرقه فتح القالب. يعتمد وقت فتح القالب وإغلاقه على شوط إغلاق القالب وسرعة فتح القالب لماكينة التشكيل بالحقن. كما أن سرعة فتح القالب تحتاج في بعض الأحيان إلى فتح القالب ببطء في البداية لتجنب الخدوش أو سوء التشكيل عند إزالة القالب من التجويف.

وقت الإزالة

الوقت المستغرق لإخراج الجزء المصبوب من القالب. وهذا يشمل الوقت الذي يستغرقه دفع الجزء للخارج والوقت الذي يستغرقه الروبوت للإمساك به.

الطرق الرئيسية لتقصير دورة القولبة

السبب الرئيسي لاستخدام قوالب القولبة الأوتوماتيكية عالية السرعة هو تقصير دورة القولبة بالحقن إلى الحد الذي تسمح به قدرة التلدين في آلة القولبة بالحقن، وذلك لتحسين جودة القطع البلاستيكية وتوفير العمالة ورفع كفاءة الإنتاج. وفيما يلي الطرق الرئيسية لتقصير دورة القولبة.

تقصير وقت الحقن

وقت الحقن: يشمل وقت الحقن وقت التغذية ووقت التثبيت. يشير وقت التغذية إلى الوقت الذي يتقدم فيه البرغي بسرعة لدفع المادة المنصهرة الملدنة إلى القالب. عادةً ما يكون الوقت اللازم لملء تجويف القالب من 3 إلى 5 ثوانٍ.

بالنسبة للأجزاء البلاستيكية ذات اللزوجة العالية للذوبان ومعدل التبريد السريع، يجب استخدام الحقن السريع لتقليل وقت تغذية الذوبان. يشير وقت الإمساك إلى وقت المكوث بعد تقدم اللولب والحقن، أي قنوات التبريد المطابقة للمادة المنصهرة التي تدخل التجويف ووقت إمداد ضغط الحقن.

خلال هذه الفترة من وقت الحقن، تكون نسبة الوقت كبيرة نسبيًا، وعادة ما تكون حوالي 20 إلى 120 ثانية. إذا كان الجزء البلاستيكي كبيرًا وسمك الجدار كبيرًا، يكون وقت الإمساك أطول.

لتقصير وقت الحقن، تحتاج إلى استخدام ضغط حقن أعلى لتقصير وقت الملء بالذوبان. وهذا يتطلب استخدام بوابات ذات مساحات مستعرضة أصغر، مثل البوابات النقطية والبوابات الجانبية.

ونظرًا لأن هذه البوابات لها مساحة مقطع عرضي صغيرة، فعندما تمر المادة المتصلبة من خلالها، فإنها ستولد معدل قص مرتفع وحرارة جديدة بسبب الاحتكاك عالي السرعة، مما يزيد من سيولة المادة المنصهرة ويجعل المادة تملأ التجويف بسرعة.

لهذا الغرض، يجب أن يكون العداء أقصر ما يمكن. إذا تم استخدام نظام بوابات بدون عداء أو نظام بوابات العداء الساخن، يمكن أن يكون الطرف الأمامي للفوهة ملامسًا للبوابة مباشرة، مما يقلل بشكل كبير من مقاومة التدفق ويساعد أكثر على تقصير وقت الحقن.

الحفاظ على جميع أجزاء الأجزاء المصبوبة في درجة حرارة مناسبة. أثناء عملية الحقن، نظرًا لتبديد حرارة العداء وجسم القالب، عندما يصل البلاستيك المنصهر إلى نهاية العملية، تنخفض درجة حرارته تدريجيًا، مما يتسبب في عدم اكتمال التجويف النهائي.

لتجنب هذه الظاهرة، يجب أن تكون درجة حرارة القالب أعلى في نهاية العملية، ولتجنب علامات اللحام، يجب أن تكون درجة حرارة القالب أعلى قليلاً في المناطق التي تكون فيها علامات اللحام عرضة للظهور.

لهذا السبب، يتم استخدام طرق التسخين الموضعي في بعض الأحيان، أو يتم استخدام كثافة قنوات المياه الدوارة لموازنة الحرارة، أي يتم ضبط مخرج قناة المياه الدوارة في نهاية العملية (تكون درجة حرارة الماء عند مخرج قناة المياه أعلى من تلك الموجودة عند المدخل) لضبط توازن درجة حرارة القالب وضمان سيولة المادة المنصهرة في نهاية الصب.

قم بتركيب أجهزة العادم والفيضان اللازمة. أثناء الصب عالي السرعة، نظرًا لأن ضغط الحقن مرتفع والبلاستيك المنصهر يملأ التجويف بسرعة، إذا لم يكن بالإمكان تفريغ الهواء الموجود في التجويف بسرعة وفي الوقت المناسب، فسيؤثر ذلك على جودة الجزء البلاستيكي ويسبب عيوبًا في الحقن. لذلك، يجب مراعاة ذلك تمامًا أثناء التصميم.

عند الضرورة، قم بتعيين أخاديد العادم. وبوجه عام، قم بتعيين أخاديد العادم المناسبة وأجهزة التدفق الزائد اللازمة على سطح الفراق ونهاية كل عملية.

تقصير زمن التبريد والتصلب للذوبان

زمن التبريد: وقت التبريد هو الوقت الذي يستغرقه الجزء البلاستيكي ليبرد ويتصلب بعد حقن الذوبان. يرتبط زمن التبريد بسُمك الجزء البلاستيكي وخصائص المادة ودرجة حرارة القالب.

وبوجه عام، كلما كان وقت التبريد أقصر، كان ذلك أفضل، طالما أن الجزء البلاستيكي لا يتشوه عند إزالة القالب. عادةً ما يتراوح وقت تبريد الأجزاء البلاستيكية بين 30 و120 ثانية.

يمثل وقت تبريد وتصلب الذوبان نسبة كبيرة أثناء عملية الحقن. ولذلك، فإن تحسين كفاءة تبريد القالب وتقصير وقت التبريد والتصلب من أكثر الطرق فعالية لتقصير دورة الصب.

تحسين كفاءة التبريد الكلي للقالب. وبصفة عامة، يتم تبريد جسم القالب بشكل عام عن طريق الماء في دائرة الماء الدائر الذي يزيل الحرارة لتحقيق تبريد القالب.

بعد إعداد دائرة تبريد جيدة، تتمثل المشكلة الأكثر أهمية في زيادة تدفق مياه التبريد ومحاولة تقليل الفرق في درجة الحرارة بين مخرج ومدخل مياه التبريد، خاصةً بالنسبة لقوالب التشكيل الآلي عالية السرعة، يجب التحكم في فرق درجة الحرارة بين المخرج والمدخل في حدود 3 درجات مئوية.

تعتبر طريقة التوصيل المتوازية لقناة مياه التبريد أكثر فعالية، خاصة في فصل الصيف عند استخدام مياه الصنبور، يجب إعداد جهاز خاص لتبريد مياه التبريد وتوصيلها. وتتمثل وظيفته في أن المياه المتدفقة من مخرج قناة مياه جسم القالب لها درجة حرارة معينة.

بعد التبريد من خلال جهاز التبريد، تتدفق المياه إلى مدخل قناة المياه بمضخة مياه خاصة، والتي يمكن أن تحسن كفاءة التبريد ويمكن إعادة تدويرها لتوفير المياه.

يتم تعيين دائرة مياه التبريد بالقرب من الجزء البلاستيكي المقولب قدر الإمكان، وتتم معالجة هيكل مانع للتدفق على شكل خطوة أو خيط خشن على شكل خيط خشن على الجدار الجانبي. في هذا الوقت، سوف يصطدم تدفق مياه التبريد بالجزء المتدرج عند العودة والحصول على الحرارة من القلب.

سوف يتناثر ماء التبريد الذي يزيل الحرارة عند الجزء المتدرج ويتصادم مع ماء التبريد الوارد، وبالتالي زيادة مساحة التلامس بين ماء التبريد والجسم الأساسي وزيادة تأثير التبريد.

عندما يكون الشكل الأساسي المطلوب نحيفًا، نظرًا لأن حجم اللب صغير، يكون من السهل ارتفاع درجة الحرارة أثناء التشكيل وليس من السهل تبديد الحرارة وتبريدها، مما يؤثر بشكل كبير على دورة التشكيل، ويجب إعداد جهاز تبريد.

ومع ذلك، عندما لا يمكن إعداد قناة مياه التبريد من الداخل، يمكن اختيار سبيكة نحاس البريليوم ذات التوصيل الحراري الجيد.

من أجل تحقيق التبريد المتوازن لقوالب الصب الآلي عالي السرعة، يلزم أحيانًا التبريد المحلي والتسخين المحلي في جزء معين. في عملية الصب الآلي عالي السرعة، لا يمكن تجاهل مشكلة التبريد للعداء.

إذا تم استخدام نظام العداء البارد لصب القوالب، نظرًا لأن العداء الرئيسي والعداء الفرعي كبير نسبيًا، فإن وقت التبريد سيكون طويلًا نسبيًا، أي أن دورة الصب ستطول في نفس الوقت. لذلك، من الضروري إعداد دائرة تبريد عند العداء.

تقصير الوقت الإضافي

الوقت الإضافي هو الوقت في دورة الصب، باستثناء عملية تثبيت ضغط الحقن والتبريد والتصلب، أي الوقت من فتح القالب إلى إغلاقه.

خلال هذا الوقت، يتم إزالة الأجزاء البلاستيكية والمكثفات المصبوبة لتسقط تلقائيًا من القالب، ويتم إزالة الحطام الموجود في منطقة الصب في جسم القالب، ويتم إعادة ضبط الأجزاء المتحركة أثناء عملية إغلاق القالب.

نسبة الوقت الذي تشغله ليست كبيرة، ولكن كل ثانية مهمة في عملية التشكيل الآلي عالي السرعة. من أجل تقصير الوقت الإضافي، غالبًا ما تستخدم طريقة نفخ الهواء المضغوط لإزالة الحطام تلقائيًا قبل إغلاق القالب.

استخدام ماكينة القولبة بالحقن عالية السرعة

تمر آلة القولبة بالحقن بالخطوات التالية: صهر البلاستيك والحقن وفتح القالب وإغلاقه وإخراج القطعة. وتعد وظيفة آلة القولبة بالحقن نفسها أحد الأسباب الرئيسية المؤثرة في زمن الدورة. وتتمتع آلات القولبة بالحقن عالية السرعة بمزايا عديدة من حيث السرعة.

اجعل هيكل القالب بسيطاً وسهل المعالجة، وبعبارة أخرى، اجعل تصميم القالب سهلاً قدر الإمكان. يمكن تصميم معظم القوالب بطرق مختلفة، وهناك العديد من الطرق لإزالة القوالب. يمكن لتصميم القالب المبسط أن يقلل من وقت دورة القولبة بالحقن.

استخدم نظام جيد لتبديد الحرارة.

تبريد القالب بالماء البارد. إلى جانب إضاعة الوقت أثناء عملية القولبة بالحقن، يستغرق التبريد أيضًا الكثير من وقت دورة القولبة بالحقن. لذا، يمكن أن يساعد استخدام مياه التبريد ذات درجة الحرارة المنخفضة وتمرير مياه التبريد بسرعة من خلال نظام التبريد على تقليل وقت الدورة أثناء عملية التشكيل بالحقن.

الخاتمة

باختصار، تتمثل الطرق الرئيسية لتقليل دورة القولبة بالحقن في تقصير وقت الحقن، وتقصير وقت التبريد والتصلب الذائب، وتقصير وقت التبريد والتصلب الذائب، واستخدام آلة قولبة بالحقن عالية السرعة، واستخدام نظام تبديد حرارة جيد.

يساعد ذلك على خفض تكلفة تصنيع القطع البلاستيكية، ويمكّن آلة القولبة بالحقن من إنتاج مزيد من المنتجات في الوقت نفسه وباستهلاك الطاقة ذاته.

احصل على أسعار تنافسية وملاحظات DFM وجدول الإنتاج من فريق ZetarMold الهندسي.

اطلب عرض سعر مجاني ← راجع دليلنا الشامل للقولبة بالحقن للحصول على نظرة متكاملة.