تخيلوا مكونات بلاستيكية مصممة بعناية يجب أن تناسب بشكل مثالي، ومع ذلك تواجه مشاكل متكررة أثناء الإنتاج الضخم: التشوه، الشقوق، الانحرافات الأبعاد...هذه المشاكل لا تستهلك الوقت والمال فحسب بل قد تؤثر أيضاً على جداول إطلاق المنتجاتكيف يمكن للمصممين تجنب هذه الفخاخ الشائعة في صب الحقن لإنشاء كل من الأجزاء البلاستيكية الجميلة ودائمة؟
طلاء الحقن: الطريقة المفضلة لتصنيع قطع البلاستيك
في مجال تصنيع الأجزاء البلاستيكية ، يُعتبر صب الحقن هو العملية المفضلة بلا منازع بسبب دقة عالية وكفاءة وتنوع المواد.من غرف الأجهزة الإلكترونية إلى المناطق الداخلية للسيارات، المعدات الطبية إلى السلع الاستهلاكية اليومية، تطبيقات صب الحقن موجودة في كل مكان تقريبا.
من خلال استخدام القوالب متعددة التجاويف ، يمكن للصب الحقن إنتاج أجزاء متعددة في دورة إنتاج واحدة ، مما يحسن الكفاءة بشكل كبير مع تقليل تكاليف التصنيع لكل وحدة.المزايا الإضافية تشمل:
-
دقة عالية وتكرارية:يحقق دقة قياسية استثنائية وتعقيد الشكل مع الحفاظ على جودة ثابتة عبر مجموعات الإنتاج.
-
اختيار المواد المكثفة:متوافق مع مختلف البلاستيكات الحرارية (النايلون، البولي إيثيلين، البوليستيرين) وبعض التركيبات الحرارية / الايلاستومر.
-
العمل والنفايات المحدودة:العملية الآلية للغاية تقلل من التدخل اليدوي وتبديد المواد.
-
الحد الأدنى من ما بعد المعالجة:عادةً ما لا تتطلب الأجزاء إكمالًا إضافيًا قبل التجميع أو البيع.
أساسيات تصميم صناعة القالب بالحقن
المصطلحات الحرجة
فهم هذه المصطلحات الأساسية أمر ضروري للتصميم الفعال:
-
رئيس:ملامح أسطوانية للتثبيت أو الموقع.
-
التجويف:نصف الشكل العلوي المنحني الذي يشكل الأسطح المرئية للجزء.
-
النواة:النصف السفلي من العفن حيث يدخل البلاستيك
-
مشروع:الأسطح الملتوية التي تسهل طرد الجزء.
-
البوابة:نقطة دخول البلاستيك المنصهر إلى تجويف القالب
-
الأضلاعالهياكل الداعمة الرقيقة التي تعزز الجدران والرؤوس
-
التقطيع:الخصائص التي تتطلب إجراءات جانبية أو مكونات القالب اليدوية.
-
صفحة الحرب:التشوه الناجم عن التبريد غير المتساوي أو سمك الجدار.
اختيار المواد للطلاء بالحقن
تستوعب العملية جميع البلاستيكات الحرارية تقريبًا والإيلاستومرات المختارة. يعتمد اختيار المواد على المتطلبات الوظيفية ، مع مراعاة:
- الخصائص الميكانيكية
- المقاومة الحرارية
- التوافق الكيميائي
- الصفات الجمالية
لمحة عامة عن المعدات
أجهزة صناعة القوالب بالحقن
وهي تتكون من ثلاثة مكونات رئيسية:
- حفرة لتغذية المواد
- آلية البولنجر/المسمار
- غرفة التدفئة
تتراوح قدرة الجهاز من أقل من 5 أطنان إلى 6000 طن من قوة التشغيل، وتحددها منطقة إلقاء الجزء ومتطلبات المواد.
بناء العفن
عادة ما يتم تصنيع القوالب من:
- الصلب المقاوم (أعلى استمرارية)
- الصلب المشدد مسبقاً (دورات الإنتاج المتوسطة)
- الألومنيوم (النماذج الأولية / الجولات القصيرة)
- النحاس البريليوم (التطبيقات المتخصصة)
عملية صياغة الحقن
العملية الدورية تنطوي على:
- إغلاق العفن
- حقن البوليمر
- الحفاظ على الضغط
- التبريد
- طرد الجزء
تغيرات العملية المتقدمة
وتشمل التقنيات المتخصصة:
- طلاء بالغاز
- إدخال/إعادة صياغة
- الرغوة الخلوية الدقيقة
- طلاء الجدران الدقيقة
- صناعة المطاط السيليكوني السائل
إدارة الإجهاد في الأجزاء المصنوعة
تشكل الضغوط الداخلية تحديات كبيرة، ويمكن أن تسبب:
- صفحة حربية
- علامات الغرق
- فشل مبكر
استراتيجيات التصميم لتقليل التوتر تشمل:
- الانتقال السلس بين الميزات
- الشرائح والشعيرات السخية
- التغيرات التدريجية في سمك الجدار
اعتبارات تصميم البوابة
تأثيرات اختيار البوابة:
- خصائص ملء الجزء
- مظهر السطح
- استقرار الأبعاد
أنواع البوابات الشائعة
| النوع |
السمات |
التطبيقات |
| بوابة الحافة |
التجميل اليدوي، أوراق علامة مرئية |
أجزاء مسطحة، أشكال متعددة التجاويف |
| بوابة الغواصة |
إعداد تلقائي، علامة ضئيلة |
الإنتاج الكبير |
| البوابة الساخنة |
للأنظمة الساخنة |
الأشكال المستديرة/المنحدرة |
| بوابة مباشرة |
بوابة تصفية يدوية كبيرة |
أجزاء أسطوانية |
إرشادات سمك الجدار
سمك الحائط الأمثل:
- النطاق القياسي: 2-4mm (0.080-0.160 ")
- الحائط الرقيق: حتى 0.5mm (0.020 ")
- التوحيد يمنع التشوه
- التحولات التدريجية (توصي بنسبة 3: 1)
الوقاية من علامة الغرق
بسبب التبريد التفاضلي في الأقسام السميكة ، تتضمن الحلول:
- القالبات لتقليل الكتلة
- أنماط الأضلاع المتقاطعة
- سمك الرأس / الضلع ≤ 60% من الحائط الاسمي
- الأسطح المنسوجة لإخفاء الحوض الصغير
نسيج السطح
تطبيقات النسيج تخدم الأغراض الوظيفية والجمالية:
- تحسين الالتقاط
- مقاومة للاستعمال
- تحسينات بصرية
- غطاء الخلل
تأثيرات عمق الملمس تتطلب زوايا المسار (1.5 درجة لكل 0.001 "عمق).
الاعتبارات المفصلة
هذه الخطوط الحتمية لفصل العفن تؤثر على:
- طرد الجزء
- تسريب الهواء
- التشطيب السطحي
العيوب الشائعة والحلول
| عيب |
الأسباب |
الحلول |
| صفحة حربية |
التبريد غير المتساوي |
سمك جدار موحد |
| علامات الغرق |
قطع سميكة |
أساسيات، تصميم ضلع مناسب |
| طلقات قصيرة |
ملء غير كاف |
ضغط/درجة حرارة أعلى |
| علامات الحروق |
الهواء المحاصر |
تحسين التهوية |
| خطوط لحام |
اجتماع جبهات التدفقات |
درجة حرارة ذوبان أعلى |