การวิเคราะห์สาเหตุและการแก้ปัญหาการบิดงอและการเสียรูปของเครื่องฉีดพลาสติก

Warpage หมายถึงความเบี่ยงเบนของรูปร่างของผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูปจากรูปร่างของโพรงแม่พิมพ์ เป็นหนึ่งในข้อบกพร่องทั่วไปของผลิตภัณฑ์พลาสติก มีสาเหตุหลายประการสำหรับการบิดงอและการเสียรูปซึ่งไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยพารามิเตอร์ของกระบวนการเพียงอย่างเดียว ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์โดยย่อเกี่ยวกับปัจจัยที่มีผลต่อการบิดงอและการเสียรูปของผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูป

อิทธิพลของโครงสร้างแม่พิมพ์ต่อการบิดงอและการเสียรูปของผลิตภัณฑ์

ในแง่ของแม่พิมพ์ปัจจัยหลักที่มีผลต่อการเปลี่ยนรูปของชิ้นส่วนพลาสติก ได้แก่ ระบบเทระบบระบายความร้อนและระบบดีดออก

(1) ระบบเท

ตำแหน่งรูปแบบและปริมาณของประตูของแม่พิมพ์ฉีดจะส่งผลต่อสถานะการบรรจุของพลาสติกในช่องแม่พิมพ์ทำให้ผลิตภัณฑ์พลาสติกเสียรูปทรง ยิ่งระยะการไหลของสารละลายนานเท่าใดความเค้นภายในที่เกิดจากการไหลและการให้อาหารระหว่างชั้นเยือกแข็งและชั้นการไหลส่วนกลาง ยิ่งระยะการไหลสั้นลงระยะเวลาในการไหลจากขดลวดไปยังจุดสิ้นสุดของการไหลของผลิตภัณฑ์จะสั้นลงและความหนาของชั้นเยือกแข็งในระหว่างการเติมแม่พิมพ์การทำให้ผอมลงความเครียดภายในจะลดลงและการเสียรูปของการบิดงอก็จะลดลงอย่างมากเช่นกัน สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกแบนบางชิ้นหากใช้ประตูแกนเพียงอันเดียวนั่นเป็นเพราะทิศทางของเส้นผ่านศูนย์กลาง อัตราการหดตัวของ BU มีขนาดใหญ่กว่าอัตราการหดตัวในทิศทางตามแนวเส้นรอบวงและชิ้นส่วนพลาสติกที่ขึ้นรูปจะผิดรูป หากใช้ประตูหลายจุดหรือประตูชนิดฟิล์มจะสามารถป้องกันการเปลี่ยนรูปที่แปรปรวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อใช้ประตูจุดในการขึ้นรูปเนื่องจากการหดตัวของพลาสติกที่เกิดจาก anisotropy ตำแหน่งและจำนวนประตูจึงมีอิทธิพลอย่างมากต่อระดับการเสียรูปของผลิตภัณฑ์พลาสติก นอกจากนี้ การใช้แรงดัดงอหลายตัวยังสามารถลดอัตราส่วนการไหลของพลาสติก (L / t) ซึ่งจะทำให้ความหนาแน่นของการหลอมในโพรงมีความสม่ำเสมอมากขึ้นและหดตัวสม่ำเสมอมากขึ้น สำหรับผลิตภัณฑ์วงแหวนเนื่องจากรูปทรงประตูที่แตกต่างกันระดับเดียวกันของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะได้รับผลกระทบเช่นกัน เมื่อสามารถเติมผลิตภัณฑ์พลาสติกทั้งหมดได้ภายใต้แรงดันในการฉีดที่น้อยลงความดันในการฉีดที่น้อยลงสามารถลดแนวโน้มการวางแนวโมเลกุลของพลาสติกและลดความเครียดภายในได้ ดังนั้นจึงสามารถลดการเสียรูปของชิ้นส่วนพลาสติกได้

(2) ระบบระบายความร้อน

ในระหว่างขั้นตอนการฉีดอัตราการทำความเย็นที่ไม่สม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์พลาสติกจะส่งผลต่อการหดตัวที่ไม่สม่ำเสมอของชิ้นส่วนพลาสติก ความแตกต่างของการหดตัวนี้นำไปสู่การสร้างโมเมนต์ดัดและการบิดงอของผลิตภัณฑ์ หากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างโพรงแม่พิมพ์และแกนที่ใช้ในการฉีดขึ้นรูปของผลิตภัณฑ์แบน (เช่นเปลือกแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือ) มีขนาดใหญ่เกินไปการหลอมที่ใกล้กับโพรงแม่พิมพ์เย็นจะเย็นลงอย่างรวดเร็วในขณะที่วัสดุที่อยู่ใกล้กับ โพรงแม่พิมพ์ร้อนเปลือกชั้นจะยังคงหดตัวและการหดตัวที่ไม่สม่ำเสมอจะทำให้ผลิตภัณฑ์บิดงอ ดังนั้นการระบายความร้อนของแม่พิมพ์ฉีดควรให้ความสำคัญกับความสมดุลระหว่างอุณหภูมิของโพรงและแกนและความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างทั้งสองไม่ควรมากเกินไป (ในกรณีนี้สามารถพิจารณาเครื่องวัดอุณหภูมิแม่พิมพ์ได้สองเครื่อง)

นอกเหนือจากการพิจารณาอุณหภูมิภายในและภายนอกของผลิตภัณฑ์มีแนวโน้มที่จะสมดุล ควรคำนึงถึงความสม่ำเสมอของอุณหภูมิในแต่ละด้านนั่นคืออุณหภูมิของโพรงและแกนควรรักษาให้สม่ำเสมอที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เมื่อแม่พิมพ์ถูกทำให้เย็นลงเพื่อให้อัตราการหล่อเย็นของชิ้นส่วนพลาสติกมีความสมดุลเพื่อให้ การหดตัวของชิ้นส่วนต่างๆมีความสม่ำเสมอและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อป้องกันการเสียรูป ดังนั้นการจัดรูน้ำหล่อเย็นบนแม่พิมพ์จึงมีความสำคัญมาก ได้แก่ เส้นผ่านศูนย์กลางรูน้ำหล่อเย็น d ระยะห่างของรูน้ำ b ผนังท่อถึงโพรงผิวระยะ c และความหนาของผนังผลิตภัณฑ์ w หลังจากกำหนดระยะห่างระหว่างผนังท่อและพื้นผิวโพรงแล้วระยะห่างระหว่างรูน้ำหล่อเย็นควรมีขนาดเล็กที่สุด เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิของผนังยางขึ้นรูปมีความสม่ำเสมอ ปัญหาที่ควรให้ความสนใจในการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูน้ำหล่อเย็นคือไม่ว่าแม่พิมพ์จะใหญ่แค่ไหนเส้นผ่านศูนย์กลางของรูน้ำต้องไม่เกิน 14 มม. มิฉะนั้นสารหล่อเย็นแทบจะไม่ไหลเชี่ยว โดยทั่วไปเส้นผ่านศูนย์กลางของรูน้ำสามารถกำหนดได้ตามความหนาของผนังเฉลี่ยของผลิตภัณฑ์เมื่อความหนาของผนังเฉลี่ยอยู่ที่ 2 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของรูน้ำคือ 8-10 มม. เมื่อความหนาของผนังเฉลี่ย 2-4 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของรูน้ำคือ 10-12 มม. เมื่อความหนาของผนังเฉลี่ย 4-6 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของรูน้ำเท่ากับ 10-14 มม. ดังแสดงในรูปที่ 4-3 แสดง ในขณะเดียวกันเนื่องจากอุณหภูมิของสารทำความเย็นเพิ่มขึ้นตามความยาวของช่องน้ำหล่อเย็นที่เพิ่มขึ้นความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างโพรงและแกนกลางของแม่พิมพ์จะถูกสร้างขึ้นตามร่องน้ำ ดังนั้นความยาวช่องระบายน้ำของแต่ละวงจรระบายความร้อนจึงต้องน้อยกว่า 2 เมตร ควรติดตั้งวงจรระบายความร้อนหลายวงจรในแม่พิมพ์ขนาดใหญ่และทางเข้าของวงจรหนึ่งจะอยู่ใกล้กับเต้าเสียบของวงจรอื่น สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกที่ยาวควรใช้ช่องน้ำตรง แม่พิมพ์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันของเราใช้ลูปรูปตัว S ซึ่งไม่เอื้อต่อการหมุนเวียนและยืดอายุการใช้งาน

(3) ระบบดีดออก

การออกแบบระบบอีเจ็คเตอร์ยังส่งผลโดยตรงต่อการเสียรูปของผลิตภัณฑ์พลาสติก หากระบบดีดออกไม่สมดุลจะทำให้เกิดความไม่สมดุลในแรงขับและทำให้ผลิตภัณฑ์พลาสติกเสียรูปทรง ดังนั้นเมื่อออกแบบระบบดีดออกแรงดีดควรสมดุลกับความต้านทานการดีด นอกจากนี้พื้นที่หน้าตัดของแกนเป่าต้องไม่เล็กเกินไปเพื่อป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์พลาสติกเสียรูปทรงเนื่องจากแรงมากเกินไปต่อพื้นที่หน่วย (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออุณหภูมิในการถอดชิ้นส่วนสูง) การจัดเรียงของแกนเป่าควรใกล้เคียงกับชิ้นส่วนที่มีความต้านทานการถอดชิ้นส่วนสูงมากที่สุด ในสถานที่ที่ไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์พลาสติก (รวมถึงข้อกำหนดในการใช้งานความแม่นยำของมิติลักษณะที่ปรากฏ ฯลฯ ) ควรตั้งค่ารายการต่างๆให้มากที่สุดเพื่อลดการเสียรูปโดยรวมของผลิตภัณฑ์พลาสติก (นี่คือเหตุผลในการเปลี่ยน แกนบนไปยังบล็อกด้านบน)

เมื่อใช้พลาสติกชนิดอ่อน (เช่น TPU) ในการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกที่มีผนังบางแบบโพรงลึกเนื่องจากมีความต้านทานต่อการลอกออกมากและวัสดุที่อ่อนนุ่มกว่าหากใช้วิธีการดีดแบบกลไกเพียงวิธีเดียวผลิตภัณฑ์พลาสติกจะเสียรูปทรง แม้แต่การสึกหรอด้านบนหรือการพับก็ทำให้ผลิตภัณฑ์พลาสติกถูกทิ้ง ในกรณีนี้จะเป็นการดีกว่าหากเปลี่ยนไปใช้การรวมกันของหลายองค์ประกอบหรือการรวมกันของความดันก๊าซ (ไฮดรอลิก) และการขับออกทางกล