كيفية ضبط درجة حرارة معقولة لقالب الحقن ؟

أولاً ، دعونا نلقي نظرة على تأثيرات درجة حرارة العفن على المنتجات المقولبة بالحقن.

التأثير على المظهر

أولاً وقبل كل شيء ، درجة حرارة القالب منخفضة للغاية ، وسوف تقلل من تدفق الذوبان ، وقد تحدث تحت الحقن ؛ تؤثر درجة حرارة القالب على تبلور البلاستيك ، بالنسبة لـ ABS ، درجة حرارة القالب منخفضة للغاية ، والانتهاء من المنتج منخفض. مقارنة بالحشو ، من المرجح أن ينتقل البلاستيك إلى السطح عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة. لذلك ، عندما تكون درجة حرارة قالب الحقن مرتفعة ، سيكون المكون البلاستيكي أقرب إلى سطح قالب الحقن ، وسيكون الملء أفضل ، وسيكون السطوع واللمعان أعلى. ومع ذلك ، لا ينبغي أن تكون درجة حرارة قالب الحقن مرتفعة جدًا ، فمن السهل الالتصاق بالقالب ، ولكن أيضًا في الأجزاء البلاستيكية من الأماكن المحلية تظهر نقاط مضيئة واضحة. إذا كانت درجة حرارة قالب الحقن منخفضة جدًا ، فسيتسبب ذلك في أن يكون الجزء البلاستيكي ضيقًا جدًا ، وسيكون من السهل سحب الجزء البلاستيكي ، خاصة النمط على سطح الجزء البلاستيكي ، عندما يتم هدمه.

يمكن لقولبة الحقن متعددة المراحل حل مشكلة الموقع ، مثل المنتج في الغراء عندما تكون هناك خطوط هوائية يمكن أن تأخذ طريق حقن الجزء. في صناعة القولبة بالحقن ، كلما ارتفعت درجة حرارة القالب ، كلما ارتفع لمعان سطح المنتج ، وكانت درجة الحرارة المعاكسة منخفضة ، كما أن لمعان السطح منخفض نسبيًا. ومع ذلك ، بالنسبة لمنتجات مادة PP انفجار الشمس ، كلما ارتفعت درجة الحرارة ، انخفض لمعان سطح المنتج ، انخفض اللمعان ، ارتفع فرق اللون ، الفرق بين اللمعان واللون يتناسب عكسيا.

لذلك ، فإن المشكلة الأكثر شيوعًا التي تسببها درجة حرارة القالب هي الانتهاء من السطح الخشن للأجزاء المقولبة ، والتي عادة ما تحدث بسبب انخفاض درجة حرارة سطح القالب.

يعتمد انكماش التشكيل والانكماش اللاحق للبوليمرات شبه البلورية بشكل أساسي على درجة حرارة القالب وسمك جزء الجدار. سيؤدي التوزيع غير المتكافئ لدرجة الحرارة في القالب إلى انكماش متفاوت ، مما يجعل من المستحيل التأكد من أن الجزء يفي بالتفاوتات المحددة. أسوأ سيناريو هو أن الانكماش يتجاوز القيمة القابلة للتصحيح بغض النظر عما إذا كانت الراتنجات غير المقواة أو المقواة تتم معالجتها.

تأثير على حجم المنتج

درجة حرارة العفن مرتفعة للغاية ، وستجعل التحلل الحراري الذائب ، والمنتجات بعد زيادة الانكماش في الهواء ، وسيصبح حجم المنتج أصغر ، والعفن في ظروف استخدام درجات الحرارة المنخفضة ، إذا أصبح حجم الأجزاء أكبر ، بشكل عام بسبب انخفاض درجة حرارة سطح القالب. هذا لأن درجة حرارة سطح القالب منخفضة للغاية ، ثم يكون المنتج في انكماش الهواء أقل أيضًا ، وبالتالي يكون الحجم أكبر! السبب هو: انخفاض درجة حرارة القالب يجعل الجزيئات "اتجاها تجميديا" أسرع ، مما يجعل الذوبان في تجويف سمك الطبقة المتجمدة يزداد ، في حين أن درجة حرارة القالب منخفضة لمنع نمو التبلور ، وبالتالي تقليل انكماش صب المنتج. على العكس من ذلك ، يؤدي ارتفاع درجة حرارة العفن إلى تبريد بطيء للذوبان ، ووقت استرخاء طويل ، ومستوى اتجاه منخفض ، وتبلور مؤات ، مما يؤدي إلى انكماش فعلي أكبر للمنتج.

إذا كانت عملية بدء التشغيل طويلة جدًا قبل استقرار الأبعاد ، فهذا يشير إلى ضعف التحكم في درجة حرارة القالب ، وهو ما يرجع إلى حقيقة أن القالب يستغرق وقتًا أطول للوصول إلى التوازن الحراري.

يمكن أن يؤدي التشتتات الحراري غير المتكافئ في أجزاء معينة من القالب إلى دورات إنتاج أطول بشكل كبير وبالتالي تكاليف قولبة أعلى! درجة حرارة العفن الثابتة تقلل من تذبذب انكماش الصب وتحسن استقرار الأبعاد. البلاستيك البلوري ، درجة حرارة العفن العالية تساعد على عملية التبلور ، ولن تتغير الأجزاء البلاستيكية المتبلورة بالكامل في الحجم أثناء التخزين أو الاستخدام ؛ ومع ذلك ، فإن انكماش التبلور العالي كبير. بالنسبة للبلاستيك الناعم ، تكون درجة حرارة القالب المنخفضة مناسبة للقولبة ، وهو أمر مفيد لاستقرار الأبعاد. لأي نوع من المواد ، فإن درجة حرارة القالب الثابتة والانكماش المتسق جيد لتحسين دقة الأبعاد!

التأثير على التشوه

إذا لم يتم تصميم نظام تبريد القالب بشكل صحيح أو لم يتم التحكم في درجة حرارة القالب بشكل صحيح ولم يتم تبريد الأجزاء البلاستيكية بما فيه الكفاية ، فسيتسبب ذلك في تزييفها وتشويهها للأجزاء البلاستيكية. للتحكم في درجة حرارة القالب ، وفقًا للخصائص الهيكلية للمنتج لتحديد الفرق في درجة الحرارة بين القالب الأمامي والخلفي ، قلب القالب وجدار القالب ، جدار القالب و إدراج ، وذلك لاستخدام سرعة التبريد والانكماش المختلفة لكل جزء من قالب التحكم ، يميل الجزء البلاستيكي إلى الانحناء إلى الجانب درجة الحرارة العالية من الجرالاتجاه بعد الهدم ، لتعويض اختلاف انكماش الاتجاه وتجنب التواء وتشوه الجزء البلاستيكي وفقًا لقانون التوجيه.

بالنسبة للجزء البلاستيكي ذو الهيكل المتناظر تمامًا ، يجب الحفاظ على درجة حرارة القالب وفقًا لذلك ، بحيث يكون تبريد كل جزء من الجزء البلاستيكي متوازنًا. درجة حرارة القالب الثابتة والتبريد المتوازن يمكن أن يقلل من تشوه الأجزاء البلاستيكية. إذا كان الفرق في درجة حرارة القالب كبيرًا جدًا ، فإن تبريد الجزء البلاستيكي سيكون متفاوتًا وسيكون الانكماش غير متناسق ، مما سيؤدي إلى تزييف وتشوه الجزء البلاستيكي ، خاصة بالنسبة للجزء البلاستيكي ذو سمك جدار متفاوت وشكل معقد. جانب درجة حرارة القالب مرتفع ، بعد تبريد المنتج ، يجب أن يكون اتجاه التشوه إلى جانب تشوه درجة حرارة القالب! يوصى باختيار درجة حرارة القالب الأمامية والخلفية بشكل معقول حسب الحاجة.

التأثير على الخواص الميكانيكية (الإجهاد الداخلي)

إذا كانت درجة حرارة القالب منخفضة جدًا ، تكون علامات ذوبان الأجزاء البلاستيكية واضحة ، مما يقلل من قوة المنتجات ؛ بالنسبة للبلاستيك البلوري ، كلما زادت التبلور ، كلما زاد ميل تكسير الإجهاد للأجزاء البلاستيكية ؛ من أجل تقليل التوتر ، يجب ألا تكون درجة حرارة القالب مرتفعة جدًا (PP, PE). للكمبيوتر ، البلاستيك غير البلوري ذو اللزوجة العالية ، يرتبط تشقق الإجهاد بحجم الضغط الداخلي للجزء البلاستيكي ، وزيادة درجة حرارة القالب تساعد على تقليل التوتر الداخلي وتقليل ميل التشقق الناتج عن الإجهاد.

يتم التعبير عن التوتر الداخلي كعلامات التوتر بوضوح! السبب هو: تشكيل الإجهاد الداخلي في القولبة ناتج بشكل أساسي عن معدل الانكماش الحراري المختلف أثناء التبريد ، عندما يتم تشكيل المنتج ، يتم تمديد التبريد تدريجيا من السطح إلى الداخل ، أولا ينكمش السطح ويصلب ، ثم تدريجيا إلى الداخل ، في هذه العملية بسبب الفرق بين سرعة الانكماش والضغط الداخلي. عندما يكون الضغط الداخلي المتبقي داخل الجزء البلاستيكي أعلى من الحد المرن للراتنج ، أو تحت تآكل بيئة كيميائية معينة ، سيتم تشقق سطح الجزء البلاستيكي. تظهر الدراسات على راتنجات PC و PMMA الشفافة أن الضغوط الداخلية المتبقية مضغوطة في الطبقة السطحية وشد في الطبقة الداخلية.

يعتمد ضغط السطح على حالة تبريد السطح. يؤدي العفن البارد إلى تبريد الراتنج المصهور بسرعة ، مما يؤدي إلى إجهاد داخلي متبقي كبير في الجزء المصبوب. درجة حرارة القالب هي الشرط الأساسي للتحكم في الإجهاد الداخلي ، والتغيير الطفيف في درجة حرارة القالب سيكون له تغيير كبير على الإجهاد الداخلي المتبقي. بشكل عام ، لكل منتج وراتنج حد درجة حرارة أدنى خاص به للإجهاد الداخلي المقبول. وعند تشكيل جدار رقيق أو مسافة تدفق أطول ، يجب أن يكون قالب الحقن أعلى من الحد الأدنى في التشكيل العام.

تأثير على درجة حرارة انحراف الحرارة للمنتج

خاصة بالنسبة للبلاستيك البلوري ، إذا كان المنتج مصبوب في درجة حرارة العفن أقل ، يتم تجميد الاتجاه الجزيئي والتبلور على الفور ، وعندما تستخدم بيئة درجة حرارة أعلى أو ظروف معالجة ثانوية ، ستخضع سلاسلها الجزيئية لعملية إعادة ترتيب وتبلور جزئية ، مما يجعل المنتج يتشوه بدرجة حرارة أقل بكثير من درجة حرارة انحراف المادة (HDT).

النهج الصحيح هو استخدام درجة حرارة القالب الموصى بها بالقرب من درجة حرارة التبلور ، بحيث يمكن تبلور المنتج بالكامل أثناء مرحلة التشكيل بالحقن وتجنب مثل هذا ما بعد التبلور وما بعد الانكماش في بيئة درجة حرارة عالية. في الختام ، تعتبر درجة حرارة القالب واحدة من أكثر معايير التحكم الأساسية في عملية التشكيل بالحقن ، وهي أيضًا الاعتبار الأساسي في تصميم القالب.

كيفية ضبط درجة حرارة القالب بشكل معقول

في الوقت الحاضر ، أصبحت القوالب أكثر تعقيدًا ، وبالتالي ، يصبح من الصعب أكثر فأكثر تهيئة الظروف المناسبة للتحكم الفعال في درجة حرارة القوالب. باستثناء الأجزاء البسيطة ، عادة ما يكون نظام التحكم في درجة حرارة القالب حلاً وسطًا. ولذلك ، فإن التوصيات التالية ليست سوى دليل عام.

• يجب النظر في التحكم في درجة الحرارة لشكل الجزء الذي تتم معالجته خلال مرحلة تصميم القالب.

• إذا كان تصميم حجم حقن منخفض ، قالب حجم قالب كبير ، فمن المهم النظر في نقل حرارة جيد.

• تقديم بدلات عند تصميم الأبعاد العرضية لتدفق السوائل من خلال القالب e وأنبوب تغذية. لا تستخدم التركيبات ، لأن هذا سيخلق عقبة خطيرة لتدفق السوائل التي تتحكم فيها درجة حرارة القالب.

• إذا كان ذلك ممكنًا ، استخدم الماء المضغوط كوسيط للتحكم في درجة الحرارة. استخدام أنابيب صلبة ومشعبات مقاومة للضغوط العالية ودرجات الحرارة.

• إعطاء وصف مفصل لأداء معدات التحكم في درجة الحرارة المتطابقة مع القالب. يجب أن توفر ورقة البيانات المقدمة من الشركة المصنعة للقالب بعض الأرقام الضرورية حول معدل التدفق.

• استخدام لوحات عازلة حيث القالب وقوالب آلة اللف.

• استخدام أنظمة منفصلة للتحكم في درجة الحرارة للقوالب الأمامية والخلفية

• استخدام أنظمة التحكم في درجة الحرارة المعزولة على كلا الجانبين والوسط بحيث تكون هناك درجات حرارة مختلفة لبدء التشغيل لعملية الحقن.

• يجب توصيل دوائر أنظمة التحكم في درجة الحرارة المختلفة في سلسلة ، وليس بالتوازي. إذا كانت الدوائر متصلة بشكل متوازي ، فإن الفرق في المقاومة سيؤدي إلى معدل تدفق حجمي مختلف لوسط التحكم في درجة الحرارة ، مما سيؤدي إلى تغيير درجة الحرارة بشكل أكبر مما هو عليه في حالة الدائرة المتصلة في سلسلة. لا يكون تشغيل دائرة السلسلة جيدًا إلا إذا كان الفرق في درجة الحرارة بين مدخل ومخرج القالب أقل من 5 درجات مئوية.

• يتم عرض درجات حرارة العرض والإرجاع على جهاز التحكم في درجة حرارة القالب.

• الغرض من التحكم في العملية هو تضمين مستشعر درجة الحرارة في القالب بحيث يمكن اكتشاف التغيرات في درجة الحرارة في الإنتاج الفعلي.

يتم إنشاء التوازن الحراري في القالب عن طريق حقن متعددة طوال دورة الإنتاج ، والتي ينبغي أن تكون عموما ما لا يقل عن 10 حقن. تتأثر درجة الحرارة الفعلية في الوصول إلى التوازن الحراري بالعديد من العوامل. يمكن قياس درجة الحرارة الفعلية لسطح القالب الملامسة للبلاستيك بمضاعفة حرارية داخل القالب (قراءة عند 2 * من السطح). الطريقة الأكثر شيوعًا هي الاحتفاظ بالبيرومتر مع مسبار استجابة سريع. يتم تحديد درجة حرارة قالب الحقن عن طريق قياس درجة الحرارة في العديد من النقاط ، وليس عند نقطة أو جانب واحد. يمكن إجراء تصحيحات بناءً على معايير التحكم في درجة الحرارة المحددة. يتم ضبط درجة حرارة القالب إلى القيمة المناسبة. يتم تقديم درجات حرارة القوالب الموصى بها في قوائم التحقق للمواد الخام المختلفة. عادة ما يتم تقديم هذه التوصيات مع مراعاة أفضل تكوين بين عوامل مثل تشطيب السطح العالي والخصائص الميكانيكية والانكماش ووقت دورة المعالجة.

بالنسبة للقوالب التي تعالج الأجزاء البلاستيكية الدقيقة وللقوالب ذات المتطلبات التجميلية الصارمة أو الأجزاء مع معايير سلامة معينة ، عادة ما تستخدم درجات حرارة أعلى للقوالب. بالنسبة للأجزاء البلاستيكية ذات المتطلبات الفنية المنخفضة وأقل تكاليف إنتاج ممكنة ، يمكن استخدام درجة حرارة معالجة منخفضة لقولبة الحقن. ولكن يجب على الشركات المصنعة للقوالب البلاستيكية فهم عيوب هذا الاختيار والتحقق بعناية من المنتجات المصبوبة بالحقن للتأكد من أن الأجزاء البلاستيكية المنتجة لا تزال تلبي متطلبات العملاء.