القولبة بالحقن منخفض الضغط للأقمشة

من منظور التطوير، تثبت عملية قولبة الهيكل ثم قولبة طبقة من البلاستيك اللين المريح (بالإدخال أو الحقن الثانوي) جدواها لعدم حاجتها إلى معالجة لاحقة، بينما تتطلب القولبة بالحقن منخفض الضغط للقماش أو الجلد أعمالًا لاحقة كثيرة.

ما هو القولبة بالحقن منخفضة الضغط？

صب القوالب بالحقن منخفض الضغط هي عملية حقن مادة مغلفة في قالب بضغط حقن منخفض للغاية ومعالجتها بسرعة.

القولبة بالحقن منخفض الضغط عملية آمنة ودقيقة تقع بين القولبة عالية الضغط والتغليف بالراتنج. وبفضل دوراتها القصيرة وضغوطها المنخفضة، تعد حلًا مثاليًا لحماية لوحات الدارات.

في صناعة السيارات، تُستخدم هذه العملية في بعض عمليات التشكيل الداخلي للسيارات وتغليف المكونات الإلكترونية.

أمثلة على تطبيقات حقن القوالب بالحقن منخفض الضغط

الأجزاء الداخلية: باستخدام ضغط حقن منخفض جدًا (300-600 Bar)، تضاف أغلفة PVC أو الأقمشة المحبوكة إلى عملية القولبة.

تتضمن أنواع المواد شائعة الاستخدام: الجلد، وجلد PVC، وجلد TPO مع رغوة PP-Foam، وجلد PUR، وقماش محبوك مع قماش غير منسوج، وألياف لباد، بالإضافة إلى الحقن المركب بين المادة السطحية والمادة الهيكلية؛ حيث تستخدم العديد من الأجزاء الداخلية للسيارات المتوسطة إلى الراقية عملية التشكيل بالحقن منخفض الضغط، مثل حشوات ألواح الأبواب في سيارات مرسيدس-بنز وبي إم دبليو وغيرها.

تغليف المكونات الإلكترونية: تستخدم عملية التغليف ضغط حقن صغير جدًا (1.5 ~ 40 بار) لحقن استهلاك مادة التغليف في القالب ومعالجتها بسرعة (5 ~ 50 ثانية).

الضغط والحرارة المستخدمان في القولبة بالحقن منخفضة الضغط أقل بكثير من عملية القولبة بالحقن العادية، والعملية بسيطة نسبيًا ولا تتطلب معدات وقوالب عالية المستوى.

عملية القولبة بالحقن منخفضة الضغط

تتم العملية على النحو التالي:

القولبة بالحقن منخفض الضغط هي تقنية تجميع داخل القالب تشبه IMD، حيث يُصب القماش/الغلاف مباشرة على المنتج (إذا كان ضغط الحقن مرتفعًا جدًا، فسيتلف القماش).

من خصائص عملية التشكيل، هناك نوعان من التشكيل بالحقن منخفض الضغط: القالب المفتوح والقالب المغلق.

يكمن الاختلاف في وجود فجوة معينة بين القوالب المتحركة والثابتة عند إغلاق القالب.

خلال عملية التعبئة، يتم حقن كمية دقيقة من الذوبان بسلاسة (تدفق ذوبان البلاستيك على القماش أبطأ بكثير من تدفق البلاستيك على القماش من تجويف القالب الأملس)، لذلك فإن قوالب الحقن منخفضة الضغط للنسيج لها بوابات أكثر من القوالب العادية.

ميزات صب القوالب بالحقن منخفض الضغط

1. المزايا

a. قوة عالية، مادة الجلد مدمجة مع مادة القاعدة البلاستيكية، ولا توجد إمكانية للسقوط

b. كفاءة عالية في التشكيل، وأكثر صداقة للبيئة، ولا توجد عملية تطبيق غراء ضرورية لعملية التكسية وتحسين جودة الهواء في السيارة

c. يمكن تصميم الهيكل الداخلي بشكل تعسفي، وحرية نمذجة السطح أكبر من عملية التكسية وميزات النمذجة أكثر وضوحًا، والمنتج جميل، والراحة عالية.

2. المساوئ

أ. عملية القولبة منخفضة الضغط أكثر تعقيدًا وتتأثر بالقالب ومطيلية نسيج/غلاف PVC، كما أن معدل الخردة فيها مرتفع نسبيًا

b. يكون الاحتفاظ بالنمط، في التمدد العالي، والنمط ثلاثي الأبعاد ضعيفًا

c. تكلفة أدوات أعلى وأقمشة أغلى ثمناً

بالنظر إلى المزايا والعيوب المذكورة أعلاه، تتميز القولبة بالحقن منخفض الضغط بالخصائص التالية.

القالب: سطح فراق مع وجود فجوة إغلاق؛ يتم التحكم في البوابة بواسطة صمام تسلسلي (يتم التحكم فيه بواسطة صمام من نوع صمام العداء الساخن)

المشبك: وظيفة تشبيك القماش ووظيفة التقاط المنتج

طبقة مركبة: PVC/بولي كلوريد الفينيل؛ قماش، إلخ.

مادة الهيكل العظمي: مادة البولي بروبيلين بولي بروبيلين المعدلة والكمبيوتر متعدد الكلور/البولي بروبيلين متعدد الكلور مع قابلية أفضل للتدفق، إلخ.

العوامل المؤثرة المهمة المؤثرة في القولبة بالحقن منخفضة الضغط

القماش؛ قد يتكون من طبقة غير منسوجة وطبقة إسفنج وطبقة رغوة وطبقة قماش محبوك سطحي أو طبقة بلاستيك لين (PVC).

أداء القماش: الاستطالة الساكنة والمتبقية طوليًا وعرضيًا. عندما تكون استطالة القماش كبيرة يقل تشوهه وتظهر التجاعيد أكثر، وعندما تكون صغيرة يسهل تشوهه وتقل تجاعيده.

بنية القالب: تُختار عادة بوابات نقطية بصمامات متتابعة، ويزيد عدد البوابات عن القولبة العادية لمادة الهيكل. إذا كان طول المنتج L = 1000mm وسمك جداره T = 2.5mm، فالقيمة الموصى بها لعدد البوابات = 1000/2.5/F؛ وتقل قيمة F لمادة PP عن 100 ولمادة ABS أو PC عن 80.

تصميم تنفيس التجويف: بنية قالب حقن غلاف PVC مماثلة لقالب حقن القماش، مع تركيز خاص على تنفيس الحيز بين التجويف والقلب.

متطلبات تقنية أخرى: يجب ألا تقل زاوية R عند ركن المنتج عن 3.0، وألا يكون سمك موضع المادة في المنتج كبيرًا جدًا لتجنب الانكماش.

يجب ألا يتجاوز سُمك لقمة الوتر 3/5 من سُمك لقمة الغراء؛ يجب أن تكون المنتجات ذات الفتحات العميقة مقسمة؛ يجب أن تكون حافة مظهر المنتج ملتفة بشكل عكسي في مكان عمل النسيج، ويجب ألا يكون الجزء الخلفي من المنتج يحتوي على لقمة وتر، إلخ.

قابلية تدفق البلاستيك في القولبة بالحقن منخفض الضغط   

مؤشر قابلية تدفق البلاستيك هو قيمة مؤشر الانصهار MI. وكما نعلم، يكون تدفق البلاستيك على النسيج أبطأ بكثير منه على تجويف القالب الأملس، ولهذا تحتوي قوالب الحقن منخفض الضغط الخاصة بالنسيج على بوابات أكثر من القوالب العادية.

سيؤثر معدل التدفق البطيء حتمًا على مشاكل المظهر الأخرى للمنتج، مثل علامات الترابط، والمواد المفقودة، وما إلى ذلك.

بشكل عام، تتراوح قيمة MI لمادة PP بين 20 و55، مما يتطلب منا عدم استخدام الأقمشة المستوردة وجزيئات البلاستيك المستوردة بشكل أعمى في تطوير المنتجات.

لأن هذه مطلوبة بعد تطبيق التركيبة، طالما والقالب مع المواد المحلية الجيدة، كما هو معتاد، يمكن أن تجعل منتجات صب الضغط المنخفض المؤهلة.

هيكل قوالب القولبة بالحقن منخفضة الضغط

عادةً ما يكون قاذف هذا النوع من القوالب في القالب الثابت، باستخدام بوابة الصمام للتحكم في كمية المواد لكل بوابة، ويحتوي القالب الثابت على إطار قماش مضغوط، ويحتوي القالب الثابت على دبوس قماش أو كوب شفط هوائي لتثبيت القماش.

حقن القوالب بالحقن بالضغط المنخفض العيوب الشائعة وتدابير المناولة

(1) نقص المادة: تكون زوايا المنتج الحادة عرضة لنقص المادة.

(2) التسرّب: تكون زاوية المنتج عرضة للتسرّب بسبب ارتفاع حرارة بوابة المنطقة أو حرارة القالب أو زيادة كمية مادة البوابة.

(3) الاختراق: يسهل حدوثه عند الزاوية الحادة بسبب فجوة في سطح الفصل؛ فعند زيادة كمية مادة القولبة منخفضة الضغط أو سرعتها يخترق البلاستيك المنصهر الفجوة، دافعًا القماش غير المنسوج أولًا ثم مخترقًا قماش السطح.

يكون سمك الجدار عند الزوايا الحادة سميكًا جدًا، لذلك يكون سمك الجدار عند الزوايا الحادة للقالب رقيقًا نسبيًا لمنع تسرب النسيج من خلال المادة أو الانهيار.

(4) تمزق القماش بالضغط: تكون حرارة قالب الحقن منخفض الضغط عادة 10-15 درجات. وإذا ضعفت الوقاية من الصدأ ظهرت بقع صدأ على إطار ضغط القماش وسطح فصل المنزلق، مما يزيد الضغط على القماش ويحد استطالته فيتمزق.

ميزات قوالب حقن الجلد PVC منخفضة الضغط

1. طبيعة طبقة PVC السطحية    

بالمقارنة مع القماش، هناك العديد من الاختلافات بين الاثنين. أولاً وقبل كل شيء، العادم: النسيج يشبه المسام ويفقد الهيكل، لذلك من السهل أن ينفذ الغاز من الداخل؛ بينما الجلد البلاستيكي عبارة عن طبقة من البلاستيك PVC على السطح، لذلك من الصعب أن ينفذ الغاز من الداخل.

ثانيًا، الركيزة: الركيزة القماشية عبارة عن قماش غير منسوج، وبالتالي فإن مقاومة التدفق للبلاستيك المنصهر كبيرة جدًا؛ بينما الركيزة الجلدية PVC عبارة عن طبقة رغوة بلاستيكية، والسطح أملس، ومقاومة التدفق للبلاستيك المنصهر صغيرة.

ثم تكون الليونة: امتداد النسيج بعد أن تكون فجوة الهيكل كبيرة، والبلاستيك المنصهر أكثر سهولة في الاختراق؛ أما امتداد جلد PVC فلا يزال يتمتع بمقاومة قوية، وليس من السهل اختراق البلاستيك المنصهر.

2. بنية القالب     

مقارنة بقولبة القماش بالحقن، يكمن أكبر اختلاف في تصميم عادم التجويف؛ فبنية قالب حقن جلد PVC هي نفسها قالب حقن القماش، باستثناء تركيزها على عادم مساحة التجويف والقلب.

نظرًا لوجود الهواء داخل اللب والتجويف بعد الإغلاق عند حقن البلاستيك المصهور، يتم ضغط الهواء الموجود بالداخل ببطء، إذا لم يتم تفريغ الغاز في الوقت المناسب، فإنه حتمًا سيسبب مشكلة كبيرة للحشو والعديد من العيوب. مثل علامات الترابط والانكماش والحرق.

3. العيوب الشائعة وتدابير المعالجة

(1) انكماش سطح المنتج     

السبب: الفجوة بين أسطح فواصل القوالب كبيرة جدًا، مما يؤدي إلى تسرب المواد، مما يؤدي إلى عدم ضغط المواد وبالتالي انكماشها;

كما في القولبة بالحقن العادية، يؤدي سوء التبريد في الجدار السميك للمنتج، حيث توجد أضلاع تقوية، إلى انكماش حجمي يسبب علامات هبوط.

(2) علامات الانصهار     

السبب: إذا لم يتم استنفاد تجويف القالب واللب بشكل جيد، فإن الهواء الموجود في مقدمة البوابة حيث تلتقي الجبهات يكون مضغوطًا ولا يمكن أن يندمج بشكل طبيعي، ويمكن أن ينعكس مزيج الآثار على الجلد، مما يؤدي إلى ظهور علامات اندماج واضحة ويؤثر على المظهر.

وكما في القولبة بالحقن للبلاستيك العادي، تسبب حرارة القالب والمصهور المنخفضة عيوبًا واضحة في خطوط الالتحام.

(3) تكسّر السطح    

السبب: كما في قولبة القماش، تكون حرارة قالب الحقن منخفض الضغط عادة 10-15 درجات. وإذا لم تُنفذ الوقاية من الصدأ جيدًا ظهرت بقع صدأ على إطار القماش وسطح فصل المنزلق، فيزداد الضغط على الغلاف أثناء الإنتاج وتقل استطالته فيتمزق.

(4) مرور المصهور عبر قناة الصب الرئيسية    

السبب: يُحقن البلاستيك المنصهر من البوابة ويتعرض للقص والتسخين، فتعلو حرارة مركزه. ويمكن لزيادة مسافة الحقن مع فتح القالب تقليل ظاهرة الاختراق، كما يمكن خفض حرارة البوابة والقالب، مع مراعاة سيولة الراتنج حتى لا يحدث نقص في المادة.

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

اطلب عرض سعر مجانيًا ← واطّلع على دليلنا الشامل للقولبة بالحقن للحصول على نظرة متكاملة.