در صنعت قالب تزریق ، اغلب افراد تازه واردی در صنعت وجود دارند که مشورت می کنند: چرا درجه حرارت قالب تزریق براقیت قطعات پلاستیکی تولید شده را افزایش می دهد؟ اکنون ما برای توضیح این پدیده از زبان ساده استفاده می کنیم ، و نحوه انتخاب منطقی دمای قالب را توضیح می دهیم. سبک نوشتن محدود است ، بنابراین لطفاً اگر اشتباه است به ما راهنمایی کنید! (در این فصل فقط بحث در مورد دمای قالب ، فشار و سایر موارد خارج از بحث است)
1. تأثیر دمای قالب بر ظاهر:
اول از همه ، اگر دمای قالب خیلی کم باشد ، سیالیت مذاب را کاهش می دهد و ممکن است زیر شلیک ایجاد شود. دمای قالب بر تبلور پلاستیک تأثیر می گذارد. برای ABS ، اگر دمای قالب خیلی کم باشد ، پایان محصول کم است. در مقایسه با مواد پرکننده ، وقتی درجه حرارت بالا است ، پلاستیک به راحتی به سطح مهاجرت می کند. بنابراین ، هنگامی که دمای قالب تزریق زیاد است ، اجزای پلاستیکی به سطح قالب تزریق نزدیکتر است ، پر شدن بهتر می شود ، و درخشندگی و براقیت بالاتر است. با این حال ، دمای قالب تزریق نباید خیلی زیاد باشد. اگر خیلی زیاد باشد ، چسبیدن به قالب آسان است و در برخی از قسمتهای قسمت پلاستیکی لکه های روشن وجود دارد. اگر دمای قالب تزریق خیلی کم باشد ، باعث می شود قسمت پلاستیکی قالب را محکم نگه دارد و در هنگام کندن ، به خصوص الگوی سطح پلاستیک ، صاف کردن قسمت پلاستیک به راحتی انجام می شود.
قالب تزریق چند مرحله ای می تواند مشکل موقعیت را حل کند. به عنوان مثال ، اگر محصول هنگام تزریق محصول دارای خطوط گاز باشد ، می توان آن را به بخشهایی تقسیم کرد. در صنعت قالب گیری تزریقی ، برای محصولات براق ، هرچه دمای قالب بیشتر باشد ، براقیت سطح محصول نیز بالاتر است. برعکس ، هرچه دما پایین تر باشد ، براقیت سطح آن پایین می آید. اما برای محصولات ساخته شده از مواد PP چاپ خورشید ، هرچه درجه حرارت بالاتر باشد ، براقیت سطح محصول پایین تر ، براقیت پایین تر ، اختلاف رنگ بالاتر است و اختلاف براقیت و رنگ برعکس متناسب است.
بنابراین ، متداول ترین مشکل ناشی از دمای قالب ، خاتم کاری سطحی قطعات ساخته شده است که معمولاً به دلیل دمای پایین سطح قالب ، ایجاد می شود.
جمع شدگی قالب گیری و جمع شدگی پس از قالب گیری پلیمرهای نیمه بلوری عمدتا به درجه حرارت قالب و ضخامت دیواره قطعه بستگی دارد. توزیع ناهموار دما در قالب باعث انقباض مختلف می شود ، و این اطمینان را می دهد که قطعات دارای تحمل مشخص شده باشند. در بدترین حالت ، چه رزین فرآوری شده ، رزین غیر مسلح باشد یا تقویت شده ، جمع شدگی از مقدار قابل تصحیح بیشتر است.
2. تأثیر در اندازه محصول:
اگر دمای قالب خیلی زیاد باشد ، ذوب از نظر حرارتی تجزیه می شود. پس از بیرون آمدن محصول ، میزان جمع شدگی در هوا افزایش یافته و اندازه محصول کوچکتر می شود. اگر قالب در شرایط دمای پایین استفاده شود ، اگر اندازه قطعه بزرگتر شود ، به طور کلی به دلیل سطح قالب است. دما خیلی کم است. این به این دلیل است که دمای سطح قالب بسیار کم است و محصول در هوا کمتر جمع می شود ، بنابراین اندازه بزرگتر است! دلیل آن این است که دمای پایین قالب "جهت یخ زده" مولکولی را تسریع می کند ، که باعث افزایش ضخامت لایه یخ زده مذاب در حفره قالب می شود. در عین حال ، دمای پایین قالب مانع رشد کریستال ها می شود و در نتیجه باعث کاهش جمع شدن قالب محصول می شود. برعکس ، اگر دمای قالب بالا باشد ، ذوب به آرامی خنک می شود ، مدت زمان استراحت طولانی می شود ، سطح جهت گیری پایین است و برای تبلور مفید است و جمع شدگی واقعی محصول بیشتر خواهد بود.
اگر فرآیند راه اندازی خیلی طولانی باشد تا اندازه آن پایدار باشد ، این نشان می دهد که دمای قالب به خوبی کنترل نشده است ، زیرا قالب مدت زمان زیادی طول می کشد تا به تعادل گرمایی برسد.
پراکندگی حرارتی ناهموار در قسمت های خاصی از قالب ، چرخه تولید را بسیار افزایش می دهد و در نتیجه هزینه قالب سازی را افزایش می دهد! دمای ثابت قالب می تواند نوسانات جمع شدن قالب را کاهش داده و پایداری ابعاد را بهبود بخشد. پلاستیک کریستالی ، دمای قالب بالا منجر به روند تبلور می شود ، قطعات پلاستیکی کاملاً متبلور در طول ذخیره سازی یا استفاده از اندازه تغییر نمی کنند. اما تبلور زیاد و جمع شدگی زیاد. برای پلاستیک های نرم تر ، باید از دمای قالب کم در فرم دهی استفاده شود که منجر به پایداری ابعاد می شود. برای هر ماده ای ، دمای قالب ثابت و جمع شدگی ثابت است ، که برای بهبود دقت ابعاد مفید است!
3. تأثیر دمای قالب بر تغییر شکل:
اگر سیستم خنک کننده قالب به درستی طراحی نشده باشد یا دمای قالب به درستی کنترل نشود ، خنک سازی ناچیز قطعات پلاستیکی باعث تاب خوردگی و تغییر شکل قطعات پلاستیکی می شود. برای کنترل دمای قالب ، اختلاف دما بین قالب جلو و قالب عقب ، هسته قالب و دیواره قالب و دیواره قالب و درج باید با توجه به مشخصات ساختاری محصول تعیین شود ، بنابراین تفاوت در سرعت خنک کننده و جمع شدگی هر قسمت از قالب را کنترل کنید. پس از برداشتن ، از جهت دمایی بالاتر در جهت کشش متمایل می شود تا اختلاف جمع شدن جهت را جبران کرده و طبق قانون جهت گیری از تاب خوردگی و تغییر شکل قسمت پلاستیکی جلوگیری کند.
برای قطعات پلاستیکی با ساختار کاملاً متقارن ، دمای قالب باید مطابق آن ثابت باشد ، به طوری که خنک سازی هر قسمت از قسمت پلاستیکی متعادل شود. دمای قالب پایدار است و خنک کننده متعادل است ، که می تواند تغییر شکل قسمت پلاستیکی را کاهش دهد. اختلاف بیش از حد دمای قالب باعث خنک سازی ناهموار قطعات پلاستیکی و جمع شدگی ناسازگار می شود که باعث ایجاد تنش و ایجاد تغییر شکل و تغییر شکل قطعات پلاستیکی ، به ویژه قطعات پلاستیکی با ضخامت دیواره ناهموار و اشکال پیچیده می شود. طرف دارای دمای قالب بالا ، پس از سرد شدن محصول ، جهت تغییر شکل باید به سمت طرف با درجه حرارت قالب بالا باشد! توصیه می شود دمای قالب های جلو و عقب با توجه به نیاز منطقی انتخاب شود. دمای قالب در جدول خواص فیزیکی مواد مختلف نشان داده شده است!
4- تأثیر دمای قالب بر خصوصیات مکانیکی (تنش داخلی):
دمای قالب کم است و علامت جوشکاری قطعه پلاستیکی واضح است که مقاومت محصول را کاهش می دهد. هرچه میزان تبلور پلاستیک بلوری بیشتر باشد ، گرایش قسمت پلاستیکی به ترک خوردگی در تنش بیشتر است. برای کاهش تنش ، دمای قالب نباید خیلی زیاد باشد (PP ، PE). برای PC و سایر پلاستیکهای آمورف با ویسکوزیته بالا ، ترک خوردگی تنش مربوط به تنش داخلی قسمت پلاستیکی است. افزایش دمای قالب برای کاهش تنش داخلی و کاهش تمایل به ترک خوردگی تنش مفید است.
بیان استرس داخلی علائم استرس واضح است! دلیل آن این است: تشکیل تنش داخلی در قالب ریزی و سازه اساساً به دلیل سرعت انقباض حرارتی مختلف در حین خنک سازی ایجاد می شود. پس از قالب شدن محصول ، خنک شدن آن به تدریج از سطح به داخل گسترش می یابد. سطح ابتدا کوچک و سفت می شود و سپس به تدریج به داخل می رود. تنش داخلی به دلیل تفاوت در سرعت انقباض ایجاد می شود. هنگامی که تنش داخلی باقیمانده در قسمت پلاستیکی از حد الاستیک رزین یا در اثر فرسایش یک محیط شیمیایی خاص بیشتر باشد ، در سطح قسمت پلاستیکی ترک ایجاد می شود. تحقیقات در مورد رزین های شفاف PC و PMMA نشان می دهد که تنش داخلی باقیمانده به صورت فشرده شده روی لایه سطحی و به صورت کشیده در لایه داخلی است.
تنش فشاری سطح به شرایط خنک سازی سطح بستگی دارد. قالب سرد به سرعت رزین مذاب را خنک می کند ، که باعث می شود محصول قالب گیری شده تنش داخلی باقیمانده بیشتری ایجاد کند. دمای قالب اساسی ترین شرط برای کنترل تنش داخلی است. تغییر جزئی دمای قالب ، تنش داخلی باقیمانده آن را تا حد زیادی تغییر می دهد. به طور کلی ، تنش داخلی قابل قبول هر محصول و رزین حداقل حد مجاز دمای قالب را دارد. هنگام قالب ریزی دیواره های نازک یا فواصل بیشتر جریان ، دمای قالب باید بالاتر از حداقل برای قالب بندی عمومی باشد.
5. بر دمای تغییر شکل حرارتی محصول تأثیر بگذارید:
به خصوص برای پلاستیک های کریستالی ، اگر محصول در دمای قالب کمتری قالب گیری شود ، جهت مولکولی و بلورها فوراً منجمد می شوند. در صورت استفاده از دمای بالاتر از محیط یا شرایط پردازش ثانویه ، زنجیره مولکولی تا حدی مرتب می شود و روند تبلور باعث می شود محصول حتی در زیر دمای تحریف گرما (HDT) ماده تغییر شکل دهد.
روش صحیح این است که از دمای قالب توصیه شده نزدیک به دمای تبلور آن استفاده کنید تا محصول در مرحله قالب گیری تزریقی کاملاً متبلور شود و از این نوع پس از تبلور و انقباض در یک محیط با درجه حرارت بالا جلوگیری شود. به طور خلاصه ، دمای قالب یکی از اساسی ترین پارامترهای کنترل کننده در فرآیند قالب گیری تزریقی است ، و همچنین در طراحی قالب مورد توجه اصلی است.
توصیه هایی برای تعیین دمای صحیح قالب:
امروزه ، قالب ها پیچیده تر و پیچیده تر شده اند ، و بنابراین ایجاد شرایط مناسب برای کنترل موثر دمای قالب سازی دشوارتر شده است. علاوه بر قطعات ساده ، سیستم کنترل دمای قالب گیری معمولاً مصالحه است. بنابراین ، توصیه های زیر فقط یک راهنمای دقیق است.
در مرحله طراحی قالب ، باید کنترل دما از شکل قطعه پردازش شده در نظر گرفته شود.
اگر طرحی با حجم تزریق کم و اندازه قالب بزرگ طراحی می کنید ، مهم است که انتقال حرارت مناسب را در نظر بگیرید.
هنگام طراحی ابعاد مقطع سیالی که از قالب و لوله تغذیه عبور می کند ، کمک هزینه کنید. از اتصالات استفاده نکنید ، در غیر این صورت موانع جدی برای جریان مایعات کنترل شده توسط دمای قالب ایجاد می کند.
در صورت امکان از آب تحت فشار به عنوان محیط کنترل دما استفاده کنید. لطفا از مجاری و منیفولدهایی استفاده کنید که در برابر فشار زیاد و دمای بالا مقاوم هستند.
شرح مفصلی از عملکرد تجهیزات کنترل دما با قالب ارائه دهید. برگه داده شده توسط سازنده قالب باید برخی ارقام لازم در مورد سرعت جریان را ارائه دهد.
لطفا از صفحات عایق در همپوشانی قالب و قالب دستگاه استفاده کنید.
برای قالبهای پویا و ثابت از سیستمهای مختلف کنترل دما استفاده کنید
در هر طرف و مرکز ، لطفاً از یک سیستم کنترل دما جدا شده استفاده کنید ، تا در طی فرآیند قالب ریزی و سازه ، دمای شروع متفاوتی وجود داشته باشد.
مدارهای مختلف سیستم کنترل دما باید به صورت سری و نه موازی به هم متصل شوند. اگر مدارها به طور موازی متصل شوند ، اختلاف مقاومت باعث می شود که میزان جریان حجمی محیط کنترل دما متفاوت باشد ، که این امر باعث تغییر دما بیشتر از مدار مدار می شود. (فقط هنگامی که مدار سری به ورودی و قالب قالب اختلاف دما کمتر از 5 درجه سانتیگراد باشد ، عملکرد آن خوب است)
نمایش دمای تامین و دمای برگشت بر روی تجهیزات کنترل دمای قالب یک مزیت است.
هدف از کنترل فرآیند افزودن حسگر دما به قالب است تا بتوان تغییرات دما را در تولید واقعی تشخیص داد.
در کل چرخه تولید ، تعادل گرما از طریق تزریق چندگانه در قالب ایجاد می شود. به طور کلی ، باید حداقل 10 تزریق انجام شود. دمای واقعی در رسیدن به تعادل گرمایی تحت تأثیر عوامل زیادی قرار دارد. دمای واقعی سطح قالب در تماس با پلاستیک را می توان با ترموکوپل داخل قالب (خواندن در فاصله 2 میلی متر از سطح) اندازه گیری کرد. متداول ترین روش نگه داشتن یک پیرمتر برای اندازه گیری است و کاوشگر هرم سنج باید سریع پاسخ دهد. برای تعیین دمای قالب ، باید بسیاری از نقاط اندازه گیری شود ، نه دمای یک نقطه یا یک طرف. سپس می توان آن را مطابق با استاندارد تنظیم شده درجه حرارت اصلاح کرد. دمای قالب را روی مقدار مناسب تنظیم کنید. دمای قالب توصیه شده در لیست مواد مختلف آورده شده است. این پیشنهادات معمولاً با در نظر گرفتن بهترین پیکربندی در بین عواملی مانند اتمام سطح بالا ، خواص مکانیکی ، جمع شدگی و چرخه های پردازش ارائه می شوند.
برای قالبهایی که نیاز به پردازش اجزای دقیق و قالبهایی دارند که باید شرایط دقیق یا برخی از قطعات استاندارد ایمنی را داشته باشند ، معمولاً از دمای قالب بالاتر استفاده می شود (انقباض پس از قالب گیری پایین تر ، سطح روشن تر و عملکرد سازگارتر است ) برای قطعات با نیاز فنی پایین و هزینه های تولید تا حد ممکن پایین ، می توان از دماهای پردازش پایین تر در هنگام قالب سازی استفاده کرد. با این حال ، سازنده باید معایب این انتخاب را درک کند و قطعات را به دقت بررسی کند تا اطمینان حاصل کند که قطعات تولید شده هنوز می توانند نیازهای مشتری را برآورده کنند.
