رابطه بین گاز تولید شده در طی فرآیند قالب گیری تزریقی و قالب.

تولید گاز در طول قالب‌گیری تزریقی به طور نزدیک و چندوجهی با قالب مرتبط است، که عمدتاً در زمینه‌های کلیدی مانند طراحی قالب، ساخت و پردازش قالب، و استفاده و نگهداری قالب آشکار می‌شود.

جنبه های طراحی قالب

طراحی دروازه: به عنوان نقطه ورود پلاستیک مذاب به داخل حفره قالب در طول قالب گیری تزریقی، منطقی بودن طراحی آن بسیار مهم است. اگر محل دروازه به درستی انتخاب نشده باشد، مانند قرار ندادن آن در قسمت دیواره ضخیم- قسمت پلاستیکی، می تواند منجر به جریان ناپیوسته مواد مذاب در داخل حفره قالب شود. در طی فرآیند پر شدن حفره، هوای موجود در حفره باید به تدریج خارج شود. با این حال، یک محل نامعقول دروازه می تواند کانال تهویه هوا را مسدود کند و مانع از فشار روان مواد مذاب به خارج از حفره شود، بنابراین گاز را در داخل قسمت پلاستیکی به دام می اندازد و در نهایت نقص هایی مانند حباب ها و حفره ها را در محصول نهایی ایجاد می کند. علاوه بر این، اندازه دروازه نیز یک عامل مهم است. دریچه ای که خیلی کوچک باشد مقاومت بیشتری در برابر ورود مواد مذاب به داخل حفره ایجاد می کند و سرعت جریان را کاهش می دهد و زمان پر شدن را طولانی می کند. در طول این فرآیند، زمان خروج گاز نیز به همان نسبت کاهش می‌یابد و خطر باقی‌مانده گاز را افزایش می‌دهد. برای قطعات چند دروازه‌ای، آرایش نامتقارن دروازه منجر به نرخ‌ها و سرعت‌های جریان مواد مذاب متناقض در حفره قالب می‌شود و الگوهای جریان پیچیده ایجاد می‌کند. این امر یافتن مسیر خروجی یکپارچه و هموار را برای گازها دشوار می‌کند و در نتیجه مشکلات کیفی مرتبط{10}گاز در محصول نهایی ایجاد می‌کند.

طراحی رانر: رانر کانالی است که از طریق آن پلاستیک مذاب از نازل دستگاه قالب گیری تزریقی به سمت حفره قالب جریان می یابد و طراحی آن نیز بر تخلیه گاز تأثیر می گذارد. رانرهای اصلی بلند و باریک و رانرهای شاخه ای به طور قابل توجهی مقاومت در برابر جریان پلاستیک مذاب را افزایش می دهند. این نه تنها فشار تزریق بیشتری را مصرف می کند و سرعت جریان مواد مذاب را کاهش می دهد، بلکه زمان تخلیه گاز را نیز طولانی می کند. در یک چرخه تزریق محدود، گازها ممکن است به طور کامل تخلیه نشده و در محصول باقی بمانند. علاوه بر این، مناطق مرده در دونده، مانند خم‌ها، گوشه‌ها، یا تغییرات ناگهانی{4}} که طراحی ضعیفی دارند، به راحتی گاز را جمع می‌کنند. از آنجایی که مواد مذاب نمی توانند به طور کامل گاز را از این مناطق مرده در طول جریان خارج کنند، با گذشت زمان، این گاز انباشته شده بر کیفیت محصول در طول قالب گیری تزریقی تأثیر منفی می گذارد.

طراحی سیستم تهویه: سیستم تهویه بخش مهمی از طراحی قالب است که به طور خاص برای خروج هوا از حفره و گازهای فرار تولید شده توسط پلاستیک مذاب در طی قالب گیری تزریقی طراحی شده است. اگر سطح جداسازی قالب فاقد کانال‌های تهویه لازم باشد، یا اگر تعداد کانال‌های هواگیری کافی نباشد یا اندازه آن‌ها خیلی کوچک باشد، نیاز برای تخلیه سریع گاز برآورده نمی‌شود. در طی قالب گیری تزریقی، از آنجایی که پلاستیک مذاب به سرعت حفره را پر می کند، هوای داخل حفره باید در مدت کوتاهی خارج شود. اگر کانال‌های تهویه نتوانند فضای تهویه کافی را فراهم کنند، هوا در داخل حفره فشرده می‌شود، فشار بالایی ایجاد می‌کند، مانع از جریان طبیعی مواد مذاب می‌شود و منجر به نقص‌هایی مانند شات‌های کوتاه، هوای محبوس شده و سوزاندن محصول می‌شود. علاوه بر این، محل کانال های تهویه نیز حیاتی است. اگر مکان به درستی انتخاب نشده باشد، حتی با وجود کانال های تهویه کافی، ممکن است نتواند به طور موثر گاز را از مناطق خاص تخلیه کند. علاوه بر این، در برخی از قالب‌ها، عدم استفاده کامل از شکاف‌های ماشینکاری مانند درج‌ها و پین‌های اجکتور برای کمک به تهویه نیز به میزان قابل توجهی اثر هواگیری را کاهش می‌دهد. مخصوصاً در هنگام قالب‌گیری تزریقی با سرعت بالا، پلاستیک مذاب به سرعت حفره را پر می‌کند و حتی نیازهای بیشتری را برای سیستم تهویه ایجاد می‌کند. اگر سیستم تهویه نتواند به طور موثر و سریع گاز را دفع کند، گاز توسط مواد مذاب به سرعت در حال پیشروی محصور می شود و حباب ها و رگه های متعددی را در محصول تشکیل می دهد که ظاهر و عملکرد آن را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. طراحی سیستم خنک کننده: در حالی که سیستم خنک کننده در درجه اول دمای قالب را کنترل می کند تا از خنک شدن و انجماد سریع و یکنواخت پلاستیک مذاب در داخل حفره اطمینان حاصل کند، طراحی آن نیز به طور غیر مستقیم با تولید گاز مرتبط است. هنگامی که سیستم خنک کننده ضعیف طراحی شده باشد، که منجر به اختلاف دمای قابل توجهی در قالب می شود، پلاستیک در طول خنک شدن به طور ناهموار منقبض می شود. این انقباض ناهموار می تواند استرس داخلی را در محصول ایجاد کند و حتی ممکن است حفره ایجاد کند. این حفره ها به عنوان فضاهای کوچک ذخیره گاز عمل می کنند و به راحتی گاز را به دام می اندازند و حباب ها را تشکیل می دهند. برای مثال، اگر برخی از قسمت‌های قالب خیلی سریع سرد شوند، پلاستیک به سرعت جامد می‌شود، در حالی که نواحی مجاور کندتر سرد می‌شوند و به کوچک شدن ادامه می‌دهند. این تفاوت در انقباض باعث ایجاد تنش کششی در محصول می شود. هنگامی که این تنش از مقاومت پلاستیک فراتر رود، حفره هایی ایجاد می شود که ممکن است گاز را به دام بیاندازد و بر کیفیت محصول تأثیر بگذارد.

ساخت و فرآوری قالب:

کیفیت سطح قالب: ناهمواری سطح قالب مستقیماً بر تولید گاز در طی قالب گیری تزریقی تأثیر می گذارد. اگر سطح قالب ناهموار و به اندازه کافی صاف نباشد، پلاستیک مذاب مقاومت اصطکاک بیشتری را در طول جریان تجربه خواهد کرد. این اصطکاک می تواند منجر به افزایش موضعی دما و ایجاد نقاط داغ شود. در این نقاط داغ، پلاستیک ممکن است به دلیل گرمای بیش از حد تجزیه شود و گازهای فرار آزاد شود. علاوه بر این، اگر سوراخ‌ها، شیارها یا سایر عیوب در سطح داخلی قالب وجود داشته باشد، گازها می‌توانند به راحتی در این ناهمواری‌های میکروسکوپی جمع شوند. از آنجایی که ماده مذاب نمی تواند گاز را به طور کامل از این فرورفتگی ها یا برآمدگی های کوچک در طول جریان خارج کند، یک مشکل احتمالی باقی مانده گاز در طول قالب گیری تزریقی ایجاد می شود. حتی عیوب سطح جزئی نیز می توانند به تدریج در طول تولید قالب تزریق انبوه جمع شوند و تأثیر بگذارند که منجر به عیوب قابل توجه مربوط به گاز{6}} در محصول نهایی شود.

مسائل مونتاژ قالب: قالب ها از اجزای متعدد مونتاژ می شوند و دقت و کیفیت مونتاژ مستقیماً بر عملکرد قالب تأثیر می گذارد. اگر در هنگام مونتاژ قالب مشکلاتی مانند بسته شدن ضعیف قالب یا شکاف در حین بسته شدن قالب رخ دهد، ممکن است هوای بیرون از طریق این شکاف ها در حین قالب گیری تزریقی به داخل حفره منتقل شود. هنگامی که هوا وارد حفره می شود، با پلاستیک مذاب مخلوط می شود و نقص هایی مانند حباب ها و رگه های هوا را در محصول نهایی ایجاد می کند. علاوه بر این، دقت اتصال بین اجزای مختلف قالب نیز بسیار مهم است. به عنوان مثال، فاصله های بسیار بزرگ یا کوچک بین لغزنده و شیار، یا بین هسته و صفحه قالب، می تواند بر تهویه طبیعی قالب تأثیر بگذارد. فاصله بیش از حد می تواند باعث ورود گاز به داخل حفره در مکان های غیرمنتظره شود. فاصله ناکافی ممکن است کانال های تهویه طراحی شده را مسدود کند و بر تخلیه گاز تأثیر بگذارد.

استفاده و نگهداری قالب

تمیز کردن قالب: حفظ تمیزی قالب در طول استفاده بسیار مهم است. اگر قالب به سرعت تمیز نشود، روغن، گرد و غبار، باقیمانده عامل آزاد کننده قالب و سایر ناخالصی ها به تدریج در حفره و رانر جمع می شوند. در طول قالب گیری تزریقی، این ناخالصی ها، تحت دما و فشار بالا، ممکن است تحت واکنش های احتراق یا تجزیه قرار گیرند و گازهای مختلفی تولید کنند. به عنوان مثال، روغن در دماهای بالا تجزیه می شود و ترکیبات آلی فرار تولید می کند. اگر این گازها نتوانند به موقع از قالب خارج شوند، با پلاستیک مذاب مخلوط می شوند و نقص هایی مانند حباب و لکه های سیاه در محصول نهایی ایجاد می کنند. علاوه بر این، با تجمع مداوم ناخالصی ها، تمیزی و صافی سطح قالب کاهش می یابد و احتمال تولید گاز افزایش می یابد و بر خواص جریان پلاستیک مذاب تأثیر می گذارد و کیفیت محصول نهایی را بیشتر خراب می کند.

پوشیدن قالب: سایش در قالب هایی که برای مدت طولانی استفاده می شوند اجتناب ناپذیر است. سایش قالب بر سیستم تهویه تأثیر منفی می گذارد. برای مثال، در طول قالب‌گیری تزریقی طولانی‌مدت، کانال‌های تهویه ممکن است به دلیل فرسایش پلاستیک مذاب و ناخالصی‌ها باریک یا مسدود شوند. باریک شدن کانال تهویه باعث افزایش مقاومت در برابر خروج گاز می شود و راندمان تهویه را کاهش می دهد. در حالی که انسداد مسیر خروج گاز را به طور کامل مسدود می کند و باعث تجمع گاز در حفره قالب می شود. علاوه بر این، قسمت‌های متحرک قالب، مانند پین‌های اجکتور و اسلایدها، در طول حرکت رفت و برگشتی مکرر دچار سایش می‌شوند. هنگامی که این قطعات متحرک فرسوده می شوند، فاصله بین آنها و بدنه قالب تغییر می کند. اگر فاصله افزایش یابد، ممکن است در حین حرکت قطعات متحرک، گاز به داخل حفره قالب منتقل شود. اگر فاصله کاهش یابد، حرکت عادی قطعات متحرک را تحت تاثیر قرار می دهد و همچنین ممکن است کانال های تهویه اولیه طراحی شده را مسدود کند، که در نهایت منجر به خروج ضعیف گاز در طول قالب گیری تزریقی می شود و کیفیت محصول را تحت تاثیر قرار می دهد.

در نتیجه، تولید گاز در طول قالب‌گیری تزریقی با تمام جنبه‌های طراحی، ساخت و نگهداری قالب مرتبط است. تنها با در نظر گرفتن و بهینه سازی کامل این عوامل در کل چرخه عمر قالب می توان تولید گاز را به طور موثر کاهش داد و کیفیت محصولات قالب گیری تزریقی را بهبود بخشید.