مبدأ دقة القولبة بالحقن باستخدام ماكينات القولبة بالحقن

نشير عادةً إلى القولبة بالحقن الدقيق حيث يجب أن تتوافق دقة مظهر المنتجات المصبوبة بالحقن مع تفاوتات الأبعاد الصارمة والتفاوتات الهندسية وخشونة السطح. لتنفيذ عملية القولبة بالحقن بدقة ، يجب أن تكون هناك العديد من الشروط ذات الصلة ، وأهمها العوامل الأساسية الأربعة للمواد البلاستيكية ، وقوالب الحقن ، وعملية التشكيل بالحقن ، ومعدات التشكيل بالحقن. عند تصميم المنتجات البلاستيكية ، يجب اختيار المواد البلاستيكية الهندسية أولاً ، وبالنسبة للبلاستيك الهندسي الذي يمكن أن يخضع لقولبة دقيقة بالحقن ، يجب اختيار المواد ذات الخصائص الميكانيكية العالية ، والحجم المستقر ، ومقاومة الزحف الجيدة ، ومقاومة تكسير الإجهاد البيئي. ثانيًا ، يجب اختيار آلات التشكيل بالحقن المناسبة بناءً على المواد البلاستيكية المختارة ، ودقة حجم المنتج النهائي ، ووزن الجزء ، ومتطلبات الجودة ، وهيكل القالب المتوقع. أثناء عملية المعالجة ، تأتي العوامل التي تؤثر على المنتجات المصبوبة بالحقن الدقيق بشكل أساسي من درجة حرارة القالب ، والتحكم في عملية القولبة بالحقن ، بالإضافة إلى نطاق تغيرات درجة الحرارة والرطوبة البيئية في موقع الإنتاج ومعالجة التلدين للمنتجات المكتسبة .
من حيث دقة القولبة بالحقن ، تعد القوالب أحد مفاتيح الحصول على منتجات بلاستيكية دقيقة تلبي متطلبات الجودة. يجب أن تلبي القوالب المستخدمة في القولبة بالحقن بدقة متطلبات حجم المنتج ودقته وشكله ، ويجب اختيار مواد القوالب بدقة. ومع ذلك ، حتى إذا كانت دقة وحجم القالب متسقة ، فإن الحجم الفعلي للمنتجات البلاستيكية المصبوبة سيختلف بسبب الاختلافات في الانكماش. لذلك ، فإن التحكم الفعال في معدل انكماش المنتجات البلاستيكية أمر بالغ الأهمية في تقنية القولبة بالحقن الدقيقة.
تؤثر عقلانية تصميم قوالب الحقن بشكل مباشر على معدل انكماش المنتجات البلاستيكية. نظرًا لأن حجم تجويف القالب يتم الحصول عليه عن طريق إضافة معدل الانكماش المقدر إلى حجم المنتج البلاستيكي ، فإن معدل الانكماش هو مجموعة من القيم الموصى بها من قبل الشركة المصنعة للبلاستيك أو دليل البلاستيك الهندسي. لا يتعلق فقط بشكل البوابة وموضع البوابة وتوزيع القالب ، ولكن أيضًا بالاتجاه البلوري (تباين الخواص) للبلاستيك الهندسي. نظام توزيع التبريد للقالب. تشمل العوامل الرئيسية التي تؤثر على معدل انكماش اللدائن الانكماش الحراري وتغير الطور وانكماش الاتجاه وانكماش الضغط والاستعادة المرنة ، والتي ترتبط بظروف التشكيل أو التشغيل للمنتجات المصبوبة بالحقن الدقيق. لذلك ، عند تصميم القوالب ، من الضروري مراعاة العلاقة بين هذه العوامل المؤثرة وظروف القولبة بالحقن ، بالإضافة إلى عواملها الظاهرة ، مثل ضغط القولبة بالحقن وضغط التجويف وسرعة الملء ، ودرجة حرارة ذوبان الحقن ودرجة حرارة القالب ، وهيكل القالب وشكل البوابة وتوزيعها ، وكذلك تأثير منطقة المقطع العرضي للبوابة ، وسماكة جدار المنتج ، ومحتوى حشوات التسليح في المواد البلاستيكية ، والتبلور واتجاه المواد البلاستيكية. يختلف تأثير العوامل المذكورة أعلاه أيضًا بسبب المواد البلاستيكية المختلفة ، وظروف التشكيل الأخرى مثل درجة الحرارة ، والرطوبة ، والتبلور المستمر ، والضغط الداخلي بعد الصب ، والتغيرات في آلات القولبة بالحقن.
بسبب عملية القولبة بالحقن ، يتحول البلاستيك من مادة صلبة (مسحوق أو حبيبات) إلى سائل (تذوب) ثم إلى مادة صلبة (منتج). من المواد الحبيبية إلى المواد المنصهرة ، ثم من المواد المنصهرة إلى المنتجات ، هناك مجالات درجة حرارة ، ومجالات إجهاد ، وحقول تدفق ، وحقول كثافة في الوسط. في ظل العمل المشترك لهذه المجالات ، فإن المواد البلاستيكية المختلفة (التلدن بالحرارة أو اللدائن الحرارية ، البلورية أو غير المتبلورة ، المقواة أو غير المقواة ، إلخ) لها أشكال هيكلية بوليمرية مختلفة وخصائص ريولوجية. أي عوامل تؤثر على "المجال" المذكور أعلاه ستؤثر حتمًا على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية ، والحجم ، والشكل ، والدقة ، وجودة المظهر للمنتجات البلاستيكية. بهذه الطريقة ، سوف تتجلى العلاقة المتأصلة بين عوامل العملية والأداء ، والتشكل الهيكلي ، والمنتجات البلاستيكية للبوليمرات من خلال المنتجات البلاستيكية. يعتبر تحليل هذه الوصلات الداخلية ذا أهمية كبيرة لصياغة عمليات القولبة بالحقن بشكل معقول ، وتصميم وتصنيع القوالب وفقًا للرسومات ، وحتى اختيار معدات القولبة بالحقن. هناك أيضًا اختلافات في ضغط الحقن ومعدل الحقن بين قولبة الحقن الدقيقة وصب الحقن العادي. غالبًا ما يستخدم قولبة الحقن الدقيقة حقنًا عالي الضغط أو عالي الضغط ، وحقنًا عالي السرعة لتحقيق انكماش صب أصغر. بناءً على الأسباب المذكورة أعلاه ، عند تصميم قوالب حقن دقيقة ، بالإضافة إلى مراعاة عناصر تصميم القوالب العامة ، يجب أيضًا مراعاة النقاط التالية: ① اعتماد تحمّل مناسب لحجم القالب ؛ ② منع حدوث خطأ انكماش الصب ؛ ③ منع تشوه الحقن. ④ منع تشوه القوالب ؛ ⑤ تقليل أخطاء تصنيع القوالب ؛ ⑥ منع الأخطاء في دقة العفن ؛ ⑦ الحفاظ على دقة العفن.
سيتغير معدل الانكماش بسبب ضغط الحقن ، لذلك ، بالنسبة للقوالب ذات التجويف الفردي ، يجب أن يكون ضغط التجويف داخل التجويف متسقًا قدر الإمكان ؛ بالنسبة للقوالب متعددة التجاويف ، يجب أن يكون الفرق في ضغط التجويف بين التجاويف صغيرًا جدًا. في حالة التجويف الفردي ذي البوابات المتعددة أو التجاويف المتعددة ذات البوابات المتعددة ، من الضروري الحقن بنفس ضغط الحقن لضمان ضغط التجويف المتسق. لتحقيق ذلك ، من الضروري التأكد من أن موضع البوابة متوازن. من أجل الحفاظ على ضغط ثابت في تجويف القالب ، من الأفضل الحفاظ على ضغط ثابت عند مدخل البوابة. يرتبط توازن الضغط عند البوابة بمقاومة التدفق في العداء. لذلك ، قبل أن يصل ضغط البوابة إلى التوازن ، يجب موازنة التدفق أولاً.
نظرًا لتأثير درجة حرارة الذوبان ودرجة حرارة القالب على معدل الانكماش الفعلي ، من الضروري الانتباه إلى ترتيب التجاويف عند تصميم تجاويف قوالب الحقن الدقيقة من أجل تسهيل تحديد ظروف التشكيل. نظرًا لأن البلاستيك المصهور يجلب الحرارة إلى القالب ، فإن توزيع التدرج الحراري للقالب يكون عمومًا حول التجويف ، في شكل متحد المركز مع العداء الرئيسي كمركز.
لذلك ، فإن تدابير التصميم مثل قنوات التدفق المتوازنة ، وترتيب التجويف ، والترتيب الدائري المتحد المركز المتمركز على قناة التدفق الرئيسية ضرورية لتقليل خطأ الانكماش بين كل تجويف ، وتوسيع النطاق المسموح به لظروف التشكيل ، وتقليل التكاليف. يجب أن يفي ترتيب التجويف لقوالب الحقن الدقيقة بمتطلبات قنوات التدفق المتوازنة والترتيب المركزي مع قناة التدفق الرئيسية ، ويجب أن يعتمد ترتيب تجويف مع قناة التدفق الرئيسية كخط متماثل ، وإلا فإنه سيؤدي إلى اختلافات في معدل انكماش كل تجويف.
نظرًا للتأثير الكبير لدرجة حرارة القالب على معدل انكماش القوالب ، فضلاً عن التأثير المباشر على الخواص الميكانيكية للمنتجات المصبوبة بالحقن ، فمن الضروري أيضًا الحفاظ على القالب ضمن نطاق درجة الحرارة المحدد والتأكد من أن درجة حرارة القالب لا التغير مع مرور الوقت. يجب ألا يتغير اختلاف درجة الحرارة بين تجاويف القالب متعدد التجاويف. لذلك ، يجب اتخاذ تدابير التحكم في درجة الحرارة لتسخين أو تبريد القالب في تصميم القالب ، ولتقليل فرق درجة الحرارة بين تجاويف القالب ، يجب الانتباه إلى تصميم دائرة تبريد التحكم في درجة الحرارة. في دائرة التحكم في درجة الحرارة في التجويف والقلب ، هناك طريقتان أساسيتان للتوصيل: التبريد المتسلسل والتبريد الموازي.
من منظور كفاءة التبادل الحراري ، يجب أن يكون تدفق مياه التبريد مضطربًا. ومع ذلك ، في دائرة التبريد الموازية ، يكون معدل التدفق في الدائرة التي تصبح تحويلة أصغر منه في دائرة التبريد المتسلسلة ، مما قد ينتج عنه تدفق رقائقي ، وقد لا يكون معدل التدفق الفعلي الذي يدخل كل دائرة هو نفسه بالضرورة. نظرًا لنفس درجة حرارة ماء التبريد الذي يدخل كل دائرة ، يجب أن تكون درجة حرارة كل تجويف قالب هي نفسها أيضًا. ومع ذلك ، في الواقع ، نظرًا لمعدلات التدفق المختلفة في كل دائرة وسعة التبريد المختلفة لكل دائرة ، لا يمكن أن تكون درجة حرارة كل تجويف قالب ثابتة. عيب استخدام دائرة التبريد التسلسلي هو أن مقاومة تدفق مياه التبريد عالية ، وهناك فرق كبير في درجة حرارة ماء التبريد عند مدخل التجويف الأمامي عن تلك الموجودة عند مدخل التجويف الأخير. يختلف اختلاف درجة الحرارة بين مدخل ومخرج مياه التبريد حسب معدل التدفق. بالنسبة لقوالب الحقن الصغيرة الدقيقة لمعالجة الأجزاء البلاستيكية ، مع الأخذ في الاعتبار بشكل عام تقليل تكاليف القالب ، فمن الأنسب استخدام دائرة تبريد متسلسلة. إذا كان أداء وحدة التحكم في ضبط درجة حرارة القالب (الآلة) يمكن التحكم في تدفق مياه التبريد في حدود 2 درجة ، فيمكن أيضًا الحفاظ على أقصى فرق في درجة الحرارة لكل تجويف في نطاق 2 درجة.
يجب أن يكون لتجويف القالب والقلب نظام دائرة مياه التبريد الخاص بهما. في تصميم دائرة التبريد ، بسبب الكميات المختلفة من الحرارة الممتصة من التجويف والقلب ، تختلف المقاومة الحرارية لهيكل الدائرة أيضًا ، مما يؤدي إلى اختلاف كبير في درجة الحرارة بين درجة حرارة الماء عند مدخل التجويف والقلب . إذا تم استخدام نفس النظام ، فإن تصميم دائرة التبريد يكون أيضًا أكثر صعوبة. بشكل عام ، تحتوي قوالب الحقن الصغيرة للأجزاء البلاستيكية على نوى صغيرة جدًا ، مما يجعل من الصعب استخدام نظام مياه التبريد. إذا أمكن ، يمكن أن يكون اللب مصنوعًا من مادة برونزية ، وبالنسبة للنوى البرونزية الصلبة من البريليوم ، يمكن استخدام طريقة التبريد الإضافي. بالإضافة إلى ذلك ، عند اتخاذ تدابير لمنع تزييف المنتجات المقولبة بالحقن ، من المأمول أيضًا الحفاظ على اختلاف درجة حرارة معينة بين التجويف والقلب. لذلك ، عند تصميم دائرة التبريد لتجويف العصير ولبه ، يجب أن يكون من الممكن ضبط درجة الحرارة والتحكم فيها بشكل منفصل. من أجل الحفاظ على دقة القالب تحت ضغط الحقن وقوة القفل ، يجب مراعاة جدوى طحن أجزاء التجويف وطحنها وتلميعها عند تصميم هيكل القالب. على الرغم من أن معالجة التجويف والجوهر قد وصلت إلى متطلبات عالية الدقة ومن المتوقع حدوث معدل انكماش ، نظرًا لانحراف المركز أثناء التشكيل ، يصعب تلبية الأبعاد ذات الصلة للجانبين الداخلي والخارجي للمنتجات المشكلة متطلبات التصميم مكونات بلاستيكية. من أجل الحفاظ على دقة أبعاد تجاويف القالب المتحركة والثابتة على السطح الفاصل ، بالإضافة إلى ضبط أعمدة التوجيه الشائعة الاستخدام وأكمام التوجيه للتوسيط ، من الضروري أيضًا تثبيت دبابيس تحديد المواقع المخروطية أو الكتل الإسفينية لضمان دقة تحديد المواقع دقيقة وموثوقة.
يجب أن تكون المواد المستخدمة في إنتاج قوالب الحقن الدقيقة من الفولاذ عالي الجودة المصنوع من سبائك معدنية بخصائص ميكانيكية عالية وزحف حراري منخفض. يجب أن تكون مواد القوالب لإنتاج التجاويف والعدائين من المواد ذات الصلابة العالية ، ومقاومة التآكل الجيدة ، ومقاومة التآكل القوية ، ومقاومة التشوه الحراري التي خضعت لمعاملة حرارية صارمة. في الوقت نفسه ، يجب أيضًا مراعاة صعوبة واقتصاد المعالجة الميكانيكية والكهربائية. لمنع التغييرات في دقة الأبعاد للقالب بسبب تغيرات الشيخوخة ، من الضروري تحديد معالجة التقسية أو معالجة درجة الحرارة المنخفضة لتقليل بنية الأوستينيت المتبقية لمواد القالب أثناء المعالجة الحرارية عند تصميم القالب. بالنسبة للأجزاء الضعيفة لقوالب الحقن الدقيقة ، خاصة التجويف ، والقلب ، والأجزاء الضعيفة الأخرى ، ينبغي النظر في إمكانية الإصلاح أثناء التصميم للحفاظ على الدقة العالية بعد إصلاح القالب.
تعد تقنية القولبة بالحقن الدقيقة هي تقنية الإنتاج الرئيسية والرئيسية للمكونات البلاستيكية ، وتصميم قوالب الحقن الدقيقة هو الجزء الرئيسي من تقنية الإنتاج هذه. التصميم المعقول لقوالب الحقن الدقيقة هو الأساس والمتطلب الأساسي الضروري للحصول على منتجات دقيقة. من خلال تحديد حجم القالب وتحمله بشكل معقول ، واعتماد تدابير تقنية لمنع خطأ الانكماش ، وتشوه الحقن ، وتشوه القوالب ، وتجاوز الحافة ، وما إلى ذلك في المنتجات المصبوبة بالحقن ، وضمان دقة القالب ، واعتماد عملية التشكيل بالحقن الدقيقة المناسبة ، المواد البلاستيكية الهندسية ، ومعدات الحقن الدقيقة ، ومكونات البرغي لقولبة الحقن الدقيقة ، يمكن تحقيق أفضل مطابقة!