لماذا تُعد سرعة الحقن مهمة؟

ستغطي هذه المقالة العوامل التي تؤثر على السرعة. سنناقش أيضًا مزايا وعيوب سرعات الحقن المختلفة. اعتمادًا على نوع المنتج، يمكن أن تحدث سرعة الحقن فرقًا كبيرًا.

تأثير سرعة الحقن على الالتصاق

تؤثر سرعة الحقن على درجة الاتجاه والالتصاق بين المادتين. كما أنها تحدد درجة الانكماش والقوة المركبة.

تؤدي سرعات الحقن الأعلى إلى تسخين قص أعلى وأوقات تأخير ضغط أقصر. وبالإضافة إلى ذلك، تؤدي سرعات الحقن الأعلى إلى توجيه جزيئي أعلى، مما يعيق الترابط.

يمكن تفسير الالتصاق في المراحل الأولى من عملية القولبة بالحقن بنظرية الامتزاز والانتشار، وكذلك بقوى فان دير فالس على سطح الأسطوانة.

ومع ذلك، لمراقبة هذه العمليات بشكل صحيح، من الضروري إجراء دراسة شاملة للخصائص الفيزيائية للمادة. وعلاوة على ذلك، فإن الفهم الكامل لخصائص التصاق المادة ضروري لتحسين العملية.

تؤثر سرعة الحقن ودرجة حرارة البرميل تأثيرًا قويًا على الالتصاق البيني. تم اختبار الفيلم الأصلي بحمولة 13 نيوتن واستطالة 120-150 مم.

تظهر منحنيات إزاحة الحمل الناتجة في الشكل 9. يمثل كل منحنى أنماط فشل مختلفة. في النوع 1، يفشل الفيلم في الالتصاق بالركيزة، مما يؤدي إلى التقشير.

تأثير سرعة الحقن على الاتجاه

تلعب سرعة الحقن دورًا حاسمًا في التوجيه الجزيئي للمواد المركبة. وعلاوة على ذلك، فإنها تؤثر على قوة المركب والالتصاق وانكماش المكون.

تؤدي سرعات الحقن العالية إلى ارتفاع درجة الحرارة، وزمن تأخير ضغط أقصر، ومركبات أقوى. وبالإضافة إلى ذلك، تقلل سرعات الحقن العالية من احتمالية حدوث قمم الإجهاد وتكوين الشقوق.

أثناء عملية القولبة بالحقن، تتخذ المادة ملفًا صفائحيًا شبه بلاستيكي. وينتج عن ذلك تمدد السلاسل أثناء مرحلة ملء القالب مع بقائها ملتفة عند القلب. ويستمر هذا الاتجاه طوال العملية.

يمكن زيادة سرعة الحقن أو تقليلها لتحقيق التوجيه المطلوب. البوليمرات ذات الوزن الجزيئي العالي والبوليمرات المقواة بالألياف معرضة بشكل خاص لمشاكل التوجيه.

تؤثر سرعة الحقن أيضًا على سُمك المنطقة الأساسية. وتؤدي سرعة الحقن الأعلى إلى طبقة أساسية أكثر سمكًا (37%) من سرعة الحقن منخفضة السرعة. من ناحية أخرى، تؤدي سرعة الحقن منخفضة السرعة إلى طبقة لُب أرق (21%) ومعدل قص أقل.

درس باحثون كثيرون توزيع اتجاه الألياف في قطع SFRP المقولبة بالحقن. وطور بعضهم أساليب عددية للتنبؤ بتوزيع اتجاه الألياف في قطع SFRP استنادًا إلى نتائج تجريبية موثوقة، وهو ما قد يفيد في مرحلة تصميم القطعة.

تأثير سرعة الحقن على الانكماش

إذا كان الانكماش مصدر قلق في عملية القولبة بالحقن لديك، فعليك فهم العلاقة بين سرعة الحقن والانكماش. فكلما انخفضت سرعة الحقن ودرجة حرارة المصهور وطال زمن الحقن، زاد احتمال انكماش القطعة. وإذا كان الانكماش مشكلة، فقد تحتاج إلى زيادة ضغط الحقن أو إطالة زمنه.

تُعد نسب SN بين انكماش ما بعد التشكيل والالتواء مقياسًا لكيفية تفاعل هذين العاملين. يتم حساب نسب SN بين العاملين باستخدام المعادل 1. يُستخدم جدول الاستجابة لمتوسط نسب SN لتحديد التركيبة المثلى لمعلمات العملية. والتركيبة المثلى هي التي تُظهر أعلى نسبة SN.

وعلاوة على ذلك، تؤثر سرعة الحقن أيضًا على سُمك المنطقة الأساسية. عند سرعة الحقن العالية، يكون سمك اللب النسبي أكبر مما هو عليه في الحقن منخفض السرعة.

ويرجع ذلك إلى أن منطقة القلب الأرق تتعرض لمعدلات قص أعلى. ونتيجة لذلك، يكون لها شكل سرعة أكثر انبساطًا وسرعة كاذبة أكبر. باختصار، يحتوي التجويف الأصغر على منطقة قلب أرق.

تكون تغيرات الانكماش لوغاريتمية في كل من عينات PP20 وPP80. يتم تمثيل خطوط الاتجاه هذه بمعادلات خط الاتجاه في الشكل 2.

يحدث أعلى انكماش أولي عند معالجة القطع البوليمرية في درجات حرارة قالب مرتفعة. وهذا غير مرغوب صناعيًا، لكن يمكن خفضه بضبط معلمات عملية القولبة بالحقن؛ فمثلًا يمكن لإطالة مرحلة الاستمرار أن تقلل الانكماش الأولي.

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

اطلب عرض سعر مجانيًا ← وراجع دليلنا الشامل للقولبة بالحقن للاطلاع على نظرة متكاملة.