يحافظ سطح القالب الساخن على سائل سطح البلاستيك لفترة كافية لبناء ضغط داخل التجويف.
إذا تم ملء التجويف واستطاع ضغط التجويف الضغط على البلاستيك اللين على المعدن قبل أن يبدو الجلد المتجمد متصلبًا، فإن سطح التجويف يتكرر بشكل كبير.
ومن ناحية أخرى، إذا تم تعليق البلاستيك الذي يدخل التجويف عند ضغط منخفض، مهما كانت مدة تعليقه قصيرة، فإن ملامسته الطفيفة للمعدن يمكن أن تسبب تلطيخًا، ويشار إليه أحيانًا باسم تلطيخ البوابة.
بالنسبة لكل نوع من البلاستيك والجزء البلاستيكي، يوجد حد لدرجة حرارة سطح القالب يمكن أن يحدث بعده تأثير أو أكثر من التأثيرات غير المرغوب فيها (على سبيل المثال، يمكن أن تتسرب نتوءات من المكونات).
ما هي تأثيرات ارتفاع درجات حرارة العفن؟
تعني درجات حرارة القالب الأعلى مقاومة أقل للتدفق. وفي كثير من ماكينات القولبة بالحقن، يعني ذلك طبيعيًا تدفقًا أسرع عبر المجاري والبوابات والتجاويف، لأن صمامات التحكم في تدفق الحقن المستخدمة لا تصحح هذا التغير، كما يسبب الملء الأسرع ضغطًا فعليًا أعلى في البوابات والتجاويف. وقد يؤدي ذلك إلى نتوءات زائدة.
نظرًا لأن النموذج الأكثر سخونة لا يجمد البلاستيك الذي يدخل منطقة حافة التدفق الزائد قبل أن تتطور الضغوط العالية، يمكن أن يفيض الذوبان حول قضيب القاذف ويتسرب إلى فجوة خط الفصل.
يشير هذا إلى الحاجة إلى التحكم الجيد في معدل الحقن، ويمكن لبعض مبرمجي التحكم في التدفق الحديثين القيام بذلك بالفعل.
وعادةً ما تؤدي الزيادة في درجة حرارة القالب إلى تقليل كمية البلاستيك الذي يحتوي على طبقة تكاثف في التجويف صباحًا، مما يسمح بتدفق المادة المنصهرة بسهولة أكبر داخل التجويف، مما يؤدي إلى زيادة وزن الجزء وجودة سطح أفضل.
وفي الوقت نفسه، تؤدي الزيادة في درجة حرارة القالب أيضًا إلى زيادة قوة شد الجزء.
كيف يمكنني اختيار درجة حرارة القالب في القولبة بالحقن؟
تؤثر درجة حرارة القالب على سلوك تدفق ذوبان البلاستيك عند تعبئته وتؤثر على أداء المنتج البلاستيكي.
تحدد درجة حرارة القالب معدل تبريد الذوبان. كلما كان معدل عملية التبريد أسرع، كلما انخفضت درجة حرارة الذوبان بشكل أسرع، مما يزيد من اللزوجة ويجعل التدفق صعبًا، مما يؤدي إلى زيادة فقدان ضغط الحقن، وانخفاض ضغط الملء الفعال للقالب، وحتى التسبب في نقص الملء.
عادة، يجب تحديد درجة حرارة القالب وفقًا لخصائص البلاستيك المعالج، ومتطلبات أداء المنتج، وشكل المنتج وحجمه، وظروف عملية التشكيل، وما إلى ذلك من أجل النظر الشامل.
(1) بالنسبة للمواد البلاستيكية ذات اللزوجة العالية، مثل الكمبيوتر الشخصي، من المناسب استخدام درجة حرارة أعلى للقالب؛ بينما تستخدم المواد البلاستيكية ذات اللزوجة الصغيرة، مثل PA، PS، وما إلى ذلك، درجة حرارة أقل للقالب.
مع انخفاض درجة حرارة القالب، يزداد معدل التصلب ومعدل تبريد البلاستيك، وهو أمر مفيد لتوفير الإنتاجية وتقصير دورة الإنتاج.
(2) لعدم حدوث أي تشوه عند إزالة القوالب، يجب أن تكون درجة حرارة القالب عادةً أقل من درجة حرارة التحول الزجاجي للبلاستيك أو درجة الحرارة التي تقل احتمالية حدوث تشوه للمنتج، ولكن يجب أن تكون درجة حرارة إزالة القالب للمنتج أعلى قليلاً من درجة حرارة القالب. ترتبط درجة حرارة التشكيل بسُمك الجدار والإجهاد المتبقي للمنتج.
(3) درجة حرارة القالب على تبلور البلاستيك، والتوجيه الجزيئي، وإجهاد المنتج، والطاقة الميكانيكية الجديدة المختلفة. تساعد درجة حرارة القالب المنخفضة على تبلور البوليمر.
بالنسبة للمنتجات ذات الجدران السميكة، نظرًا لطول وقت ملء القالب ووقت التبريد، إذا كانت درجة حرارة القالب منخفضة جدًا، فسوف يتسبب ذلك في تكوين فقاعة فراغية وانكماش داخل المنتج، ويسبب إجهادًا داخليًا، لذلك يجب ألا تستخدم المنتجات ذات الجدران السميكة درجة حرارة منخفضة للقالب.
نظام تنظيم درجة حرارة القالب
عملية قولبة البلاستيك بالحقن هي حقن البلاستيك المنصهر في تجويف القالب تحت ضغط عالٍ، ثم تبريد المادة المنصهرة داخل التجويف ومعالجتها تحت درجة حرارة الانحراف الحراري للبلاستيك.
تتم هذه العملية من خلال اختلاف درجة الحرارة بين الذوبان والعفن. نظرًا لأن مواد التشكيل المختلفة تتطلب درجات حرارة مختلفة للقالب (يجب أن تكون درجة حرارة القالب أقل من درجة حرارة انحراف الحرارة للجزء البلاستيكي)، إذا كانت درجة حرارة القالب مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا، فسوف يؤثر ذلك على جودة وإنتاج الجزء البلاستيكي.
أ. مرتفعة جدًا: فيضان؛ انكماش؛ طول زمن تصلب القطع البلاستيكية، وطول دورة القولبة بالحقن، وانخفاض الإنتاجية.
ب. منخفضة جدًا: ضعف سيولة المصهور وزيادة الإجهاد على القطعة البلاستيكية، وظهور عيوب مثل سوء الملء وعلامات الالتحام ونقص المادة وضعف لمعان السطح.
ج. غير متجانسة: تفاوت معدل الانكماش وتشوه القطع البلاستيكية وما إلى ذلك.
لذلك يجب أن يراعي تصميم القالب جهاز تبريد أو تسخين لتنظيم درجة حرارة القالب ودورة الحقن. (1) عندما لا تكون درجة حرارة مادة القولبة كافية لجعل القالب يبلغ درجة الحرارة المطلوبة للقولبة، فينبغي عندئذٍ اعتماد جهاز تسخين.
(2) عند قولبة أجزاء بلاستيكية بسماكة جدار أكبر من 20mm، ينبغي مراعاة استخدام جهاز التسخين.
(3) عندما تجعل درجة حرارة المادة درجة حرارة القالب تتجاوز درجة الحرارة المطلوبة للقولبة، عندئذٍ يجب النظر في جهاز التبريد.
(4) بشكل عام عند قولبة البلاستيك الحراري، يحتاج القالب إلى التبريد؛ أما بالنسبة للبلاستيك المتصلد بالحرارة، فيحتاج القالب إلى التسخين.
الغرض من تنظيم درجة حرارة العفن
A. تقصير دورة الصب: الحفاظ على درجة حرارة أقل من درجة حرارة التشوه الحراري للبلاستيك بوسائل التبريد الفعالة.
B. تحسين جودة الأجزاء البلاستيكية: لمنع تشوه القوالب.
C. التكيف مع الاحتياجات الخاصة: عند حقن بلاستيك بلوري للتحكم في التبلور وتحسين الأداء العام، يلزم عادةً الحفاظ على حرارة قالب أعلى؛ ويجب تسخين القوالب الكبيرة مسبقًا؛ وقد يلزم تسخين موضعي للقالب لاحتياجات خاصة؛ وتسخين نظام المجرى الساخن، إلخ.
طرق عزل القوالب
تعمل العديد من القوالب، خاصةً اللدائن الحرارية الهندسية، في درجات حرارة عالية نسبيًا، مثل 80 درجة مئوية أو 176 درجة فهرنهايت.
إذا لم يكن القالب معزولًا، فقد يفقد بسهولة إلى الهواء وماكينة القولبة بالحقن قدرًا من الحرارة يماثل ما يفقده إلى أسطوانة الحقن. اعزل القالب عن صفيحة الماكينة، واعزل سطح القالب إن أمكن.
عند التفكير في قالب بمجرى ساخن، حاول تقليل التبادل الحراري بين قسم المجرى الساخن والجزء المصبوب بالحقن المبرد. ويمكن لهذه الطريقة خفض فاقد الطاقة وزمن التسخين المسبق.
1. قياس درجة الحرارة
يُعد قياس درجة الحرارة والتحكم فيها مهمين جدًا في القولبة بالحقن. ورغم أن إجراء هذه القياسات بسيط نسبيًا، فإن معظم آلات القولبة بالحقن لا تحتوي على نقاط أو خطوط كافية لالتقاط درجات الحرارة.
في معظم آلات قولبة البلاستيك بالحقن، تُستشعر درجة الحرارة بواسطة المزدوجات الحرارية. ويتكون المزدوج الحراري من سلكين مختلفين موصولين عند الطرف. فإذا كان أحد الطرفين أسخن من الآخر، تتولد إشارة كهربائية ضئيلة؛ وكلما زادت حرارته، ازدادت قوة الإشارة.
2. التحكم في درجة الحرارة
تستخدم المزدوجة الحرارية أيضًا على نطاق واسع كمستشعر نظام التحكم في درجة حرارة الذوبان. في وحدة التحكم في درجة حرارة القالب، يتم ضبط درجة حرارة الذوبان المطلوبة ويتم مقارنة عرض المستشعر بدرجة الحرارة المتولدة عند نقطة الضبط.
في هذا النظام الأبسط، يتم إيقاف تشغيل الطاقة عندما تصل درجة حرارة القوالب إلى نقطة الضبط ويتم تشغيلها مرة أخرى عندما تنخفض درجة الحرارة. ويسمى هذا النظام بالتحكم في التشغيل/إيقاف التشغيل لأنه إما في وضع التشغيل أو الإيقاف.
3. درجة حرارة المصهور
إن درجة حرارة الغراء الذائب مهمة للغاية ودرجة حرارة أسطوانة الحقن المستخدمة هي مجرد دليل. يمكن قياس درجة حرارة الذوبان عند فوهة الحقن أو باستخدام طريقة الحقن بالهواء.
يعتمد إعداد درجة حرارة أسطوانة الحقن على درجة حرارة الذوبان وسرعة اللولب والضغط الخلفي وحجم الحقن ودورة الحقن.
الملخص
يجب أن تبدأ بأدنى إعداد إذا لم تكن لديك خبرة في معالجة مستوى معين من البلاستيك. يتم تقسيم أسطوانات الحقن إلى مناطق لسهولة التحكم، ولكن لا يتم ضبطها كلها على نفس درجة الحرارة.
في حالة التشغيل لفترات طويلة أو في درجات حرارة عالية، اضبط التحكم في درجة حرارة القالب في المنطقة الأولى على قيمة أقل، مما سيمنع الذوبان المبكر وتحوير البلاستيك.
تأكد من أن السائل الهيدروليكي، وأقفال القادوس، والقوالب، وأسطوانات الحقن جميعها في درجة الحرارة الفعلية قبل بدء الحقن.
هل تحتاج إلى عرض سعر لمشروع القولبة بالحقن؟احصل على أسعار تنافسية وملاحظات DFM وجدول الإنتاج من فريق ZetarMold الهندسي.
اطلب عرض سعر مجانيًا ← اطّلع على دليلنا الشامل للقولبة بالحقن للحصول على نظرة متكاملة.
