مقدمة: البوابة مقطع حاسم في نظام الصب. وباستثناء البوابة الرئيسية، تكون معظم البوابات الجانبية أصغر أجزاء نظام الصب، ولا تمثل مساحتها عادةً سوى 3% إلى 9% من مساحة مقطع المجرى المتشعب.
بالنسبة إلى مصهور البلاستيك الخاضع لقانون التدفق النيوتوني، تقلل المساحة الكبيرة لمقطع البوابة مقاومة التدفق وتزيد معدله لأن اللزوجة لا ترتبط بمعدل القص، وهذا أنسب لملء القالب وتحقيق جودة القولبة بالحقن.
مزايا القولبة بالحقن ببوابات صغيرة | ZetarMold
أما بالنسبة لانخفاض الضغط الناجم عن زيادة مقاومة التدفق عند استخدام بوابات الأنفاق الصغيرة، فيمكن تعويضه بزيادة ضغط الحقن ضمن نطاق معين.
بشكل عام، عند استخدام البوابات الصغيرة لقولبة الحقن، فإنها تتمتع بالمزايا التالية.
1. يمكن أن يؤدي فرق الضغط الكبير بين الأطراف الأمامية والخلفية للبوابة الصغيرة إلى زيادة معدل القص للذوبان بشكل فعال وإنتاج حرارة قص أكبر، مما يؤدي إلى انخفاض اللزوجة الظاهرية للذوبان وزيادة السيولة، مما يؤدي إلى ملء القالب.
هذه الميزة للبوابات الصغيرة ذات فائدة كبيرة للمنتجات ذات الجدران الرقيقة أو المنتجات ذات الأنماط الدقيقة، وكذلك المواد البلاستيكية مثل البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP) والبوليسترين (PS) وغيرها، والتي تكون لزوجتها حساسة لمعدل القص.
2. في عملية القولبة بالحقن، تستمر مرحلتا تثبيت الضغط وتعويض الانكماش عادةً حتى يتجمد المصهور عند البوابة، وإلا تدفق المصهور في تجويف قالب الحقن عكسيًا إلى خارجه.
إذا كان حجم البوابة أكبر، فسيكون ضغط التثبيت ووقت الانكماش أطول، وبالتالي قد يزداد اتجاه الجزيئات الكبيرة وتشوه تدفقها، مما يسبب إجهاد انكماش كبير في المنتج، خاصةً بالقرب من البوابة، ويؤدي إلى تشوه المنتج في النهاية.
إذا استُخدمت بوابة صغيرة، فمن الممكن ضبط حجمها من خلال تجربة قالب الحقن أو إصلاح القالب، بحيث يتجمد المصهور عند البوابة في الوقت المناسب أثناء عملية تثبيت الضغط، وبذلك يُضبط زمن الانكماش بصورة صحيحة وتُتجنب الظاهرة المذكورة أعلاه.
3. نظرًا إلى صغر حجم البوابة الصغيرة وسرعة تجمدها، يمكن إنتاج بعض المنتجات دون انتظار المعالجة الداخلية الكاملة لها بعد تجمد البوابة الصغيرة؛ فما دامت طبقة المعالجة الخارجية تتمتع بقوة وصلابة كافيتين، يمكن فك المنتجات من القالب، ما يقصّر دورة القولبة بالحقن ويحسّن كفاءة الإنتاج.
4. في نظام الصب غير المتوازن مع تجاويف متعددة، إذا تم استخدام بوابة صغيرة، فإن مقاومة البوابة لتدفق ذوبان البلاستيك ستكون أعلى بكثير من مقاومة الذوبان في المشعب، لذلك من الممكن أن يتم تغذية كل تجويف وملئه في نفس الوقت تقريبًا بعد أن يملأ الذوبان المشعب ويزيد الضغط الكافي.
لذلك، يمكن لبوابات الحواف الصغيرة في تجاويف متعددة موازنة معدل التغذية لكل تجويف والمساهمة في توازن نظام الصب.
5. إذا تم استخدام بوابة كبيرة لمنتجات قولبة الحقن، في حالة جودة السطح العالية، هناك حاجة إلى أدوات مناسبة أو أدوات آلة قولبة بالحقن لمعالجة المنتجات بعد ذلك لإزالة ندبات البوابة، خاصة عندما تكون البوابة كبيرة جدًا، يجب إزالة مكثفات البوابة عن طريق النشر أو القطع. ومع ذلك، يمكن تجنب هذه المشكلة عند استخدام البوابات الصغيرة.
على سبيل المثال، يمكن إزالة البوابات الصغيرة بسرعة يدويًا أو تلقائيًا بواسطة بنية خاصة لقالب الحقن أثناء إخراج الجزء من القالب. إضافة إلى ذلك، تكون الندبة بعد إزالة البوابة الصغيرة محدودة، وعادةً لا يلزم أي عمل لتشذيب الحواف وصقلها أو لا يلزم سوى قدر بسيط منه.
الخاتمة
ولذلك، فإن استخدام البوابات الصغيرة لا يسهل فقط فك ارتباط مكثفات نظام الصب من المنتجات بل يسهل أيضًا تشذيب المنتج.
ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن البوابة الصغيرة، رغم جميع المزايا المذكورة، قد تولّد مقاومة كبيرة للتدفق وتطيل زمن ملء قالب الحقن.
ولذلك، فإن بعض معدلات اللزوجة أو معدلات القص العالية على اللزوجة الظاهرية لذوبان البلاستيك المصهور (مثل البولي كربونات والبولي سلفون، إلخ)، ليست مناسبة لاستخدام صب البوابة الصغيرة.
وعند القولبة بالحقن للمنتجات الكبيرة، ينبغي أيضًا تكبير مساحة مقطع البوابة بما يناسب، وقد يلزم أحيانًا زيادة ارتفاع مقطعها حتى يقارب أقصى سمك للمنتج لتحسين سيولة المصهور.
بالإضافة إلى الحالات المذكورة أعلاه، بالنسبة للمنتجات ذات سمك الجدار ومعدل الانكماش الأكبر، يلزم عمومًا أن يكون هناك وقت انكماش كافٍ، لذلك في هذه الحالة، لا ينبغي تصميم مساحة المقطع العرضي لتصميم البوابة صغيرة جدًا.
هل تحتاج إلى عرض سعر لمشروع القولبة بالحقن؟احصل على أسعار تنافسية وملاحظات DFM وجدول الإنتاج من فريق ZetarMold الهندسي.
اطلب عرض سعر مجانيًا ← راجع دليلنا الشامل لقوالب الحقن للحصول على نظرة عامة متكاملة.
