كيف يمنع تصميم قالب الحقن الفقاعات والفراغات في الأجزاء البلاستيكية؟

عندما يقول شخص ما أن الجزء الخاص به يحتوي على فقاعات، فإنه عادة ما يعني واحدًا من ثلاثة أشياء، ويؤدي الخلط بينها إلى البحث عن حل خاطئ.

مصائد الهواء: جيوب من الهواء المحبوس لا يستطيع البلاستيك المنصهر إخراجها من القالب

الفراغات: فقاعات مفرغة تتشكل داخل المقاطع السميكة عندما يبرد البلاستيك وينكمش. قالب حقن تروس المحرك. قالب حقن تروس المحرك.

فقاعات الرطوبة (التناثر): خطوط فضية أو فقاعات ناتجة عن وجود الماء في البلاستيك قبل القولبة

يبدو كل واحد مختلفًا قليلاً ويأتي من مصدر مختلف تمامًا. تحدث مصائد الهواء لأن العفن لا يستطيع التنفيس. تحدث الفراغات بسبب الجدران السميكة والانكماش. تحدث فقاعات الرطوبة بسبب عدم تجفيف المادة. قم بفرز أي منها لديك أولاً، ثم قم بإصلاح هذا السبب المحدد.

عندما يندفع البلاستيك المنصهر إلى تجويف القالب، فإنه يدفع الهواء أمامه. هذا الهواء يجب أن يذهب إلى مكان ما. إذا لم يكن للقالب مكان ليخرج منه الهواء، فإن البلاستيك يحبسه، وستحصل على فقاعة أو علامة حرق حيث يتم ضغط الهواء وارتفاع درجة حرارته.

يعد هذا أحد الأسباب الأكثر شيوعًا للفقاعات، وهو مجرد مشكلة في تصميم القالب. تشير الموارد الفنية من جمعية مهندسي البلاستيك باستمرار إلى عدم كفاية التهوية كمصدر رئيسي لعيوب الغاز المحبوسة-. عادةً ما يُحتجز الهواء في آخر مكان يتم ملؤه، وغالبًا ما يكون ذلك في الزاوية أو الضلع أو النهاية البعيدة لمسار التدفق.

في مشاكل قولبة حقن مصيدة الغاز، تكون علامة الحكاية- عبارة عن علامة حرق صغيرة أو فراغ يظهر دائمًا في نفس المكان، لقطة تلو الأخرى. تخبرك هذه التكرارية بأنها مشكلة تنفيس، وليست خللًا عشوائيًا في العملية.

الحل لمصائد الهواء هو التهوية المناسبة، مما يعني إعطاء الهواء المحبوس مسارًا صغيرًا جدًا للهروب بحيث لا يمكن للبلاستيك اتباعه. تتضمن ممارسة قوالب الحقن ذات التصميم الجيد للتهوية ما يلي:

توضع فتحات التهوية في آخر المناطق التي يتم ملؤها، حيث يتجمع الهواء

عمق التهوية ضحل بدرجة كافية للسماح للهواء بالخروج ولكن ليس البلاستيك (عادةً بضعة أجزاء من مئات من المليمتر)

فتحات على دبابيس القاذف، والتي تتضاعف كمسارات للهروب من الهواء

التنفيس في الجزء السفلي من الأضلاع العميقة والرؤوس

قنوات تهوية مناسبة تقود الهواء إلى خارج القالب

لقالب حقن تروس المحركتعد أسنان التروس والمنطقة الواقعة بين المحور والحافة من الأماكن الشائعة التي تحتاج إلى تهوية دقيقة. نقوم بتخطيط نمط التعبئة أثناء التصميم للتنبؤ بالمكان الذي سينتهي به الهواء، ثم نضع الفتحات هناك قبل قطع الفولاذ. من الممكن إضافة فتحات تهوية بعد حدوثها، ولكنها ليست بنفس نظافة تصميمها منذ البداية.

الفراغات مختلفة. انهم ليسوا الهواء المحاصرين. إنها فقاعات مفرغة تتشكل عندما يبرد جزء سميك من البلاستيك.

وهنا ما يحدث. يبرد الجزء الخارجي من الجزء السميك ويتصلب أولاً، مكونًا الجلد. لا يزال الداخل منصهرًا. وعندما يبرد الجزء الداخلي، فإنه ينكمش، لكن الجلد الصلب يحافظ على شكله. يبتعد الجزء الداخلي المتقلص عن نفسه ويخلق فراغًا مجوفًا في المركز. كلما كان القسم أكثر سمكا، كلما أصبح الأمر أسوأ.

يعتبر ترس المحرك ذو المحور السميك مرشحًا كلاسيكيًا. المحور هو الجزء الأكثر سمكًا في الترس، لذا فهو المكان الذي يتشكل فيه الفراغ. ASTM D3417 وطرق التحليل الحراري- ذات الصلة تصف كيفية انكماش المواد البلاستيكية البلورية أثناء تبريدها، وهذا الانكماش هو بالضبط ما يؤدي إلى تكوين الفراغ في المقاطع السميكة.

إصلاح الفراغات هو تجنب المقاطع الصلبة السميكة في المقام الأول. قواعد التصميم واضحة:

حافظ على سمك الجدار موحدًا قدر الإمكان عبر الجزء

قم بإزالة الأجزاء السميكة حتى تصبح مجوفة وليست صلبة

عندما لا يمكن تجنب المحور السميك، أعد تصميمه باستخدام مركز محفور وأضلاع لمزيد من القوة

حافظ على الأضلاع عند 60% تقريبًا من سمك الجدار الرئيسي لتجنب تكوين بقع سميكة جديدة

هذا هو السيناريو الذي نراه كثيرًا. يقدم لنا العميل ترسًا بمحور سميك وصلب، لأنه تم رسمه بهذه الطريقة باستخدام التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD). وبتشكيله كما هو-، يشكل المحور فراغًا في كل مرة. يتمثل الإصلاح في قلب مركز المحور وإضافة أضلاع دعم، مما يحافظ على القوة مع جعل الجدار رقيقًا بدرجة كافية ليبرد بدون فراغ. يعد هذا تغييرًا في التصميم، كما أن إجراؤه على الشاشة أرخص بكثير من مطاردته على أرضية القالب باستخدام تعديلات عملية لا تعمل بشكل كامل أبدًا.

إن القولبة المناسبة لمنع الفراغات تتعلق في الغالب بتصميم الجدار. يمكن أن تساعد المعالجة عند الحواف، لكن لا يمكنك معالجة طريقك بشكل موثوق للخروج من الجزء الذي يحتوي على كتلة سميكة صلبة بداخله.

النوع الثالث من الفقاعات ليس له علاقة بالعفن على الإطلاق. تمتص بعض المواد البلاستيكية الرطوبة من الهواء. إذا قمت بقولبتها دون تجفيفها أولاً، فسيتحول الماء إلى بخار في البرميل ويظهر على شكل خطوط فضية أو فقاعات على سطح الجزء. ويسمى هذا العيب تباعد.

الحل بسيط ولكن غالبًا ما يتم تخطيه: قم بتجفيف المادة بشكل صحيح قبل القولبة، مع اتباع درجة الحرارة والوقت الموصى بهما من مورد الراتينج. المواد مثل النايلون والكمبيوتر الشخصي وABS معرضة بشكل خاص لهذا الأمر. إذا بدت الفقاعات فضية اللون ومتناثرة على السطح وليس في نقطة واحدة ثابتة، اشتبه في وجود رطوبة قبل إلقاء اللوم على العفن.

نهجنا هو منع جميع أنواع الفقاعات الثلاثة قبل بناء القالب. أثناء مراجعة التصميم-ل-التصنيع، نقوم بإجراء تحليل التعبئة للتنبؤ بمصائد الهواء ومكان التهوية حيث سيتجمع الهواء. نقوم بمراجعة سمك الجدار وإزالة أي أقسام سميكة من شأنها أن تشكل فراغات. ونقوم بتحديد التجفيف الصحيح للمادة المختارة.

بالنسبة للجزء الدقيق مثل ترس المحرك، فإن هذا العمل الأمامي- هو ما يمنحك أجزاء سليمة بالكامل، وليس فقط على السطح. الفراغ الذي لا يمكنك رؤيته هو النوع الأكثر خطورة، لأنه يجتاز الفحص البصري ويفشل في الميدان.

إذا كنت تقوم بشراء قالب حقن Motor Gear أو أي جزء به أقسام سميكة ومتطلبات القوة الوظيفية، فإن وقت منع الفقاعات والفراغات هو أثناء التصميم، وليس بعد التجربة الأولى. أرسل إلينا الجزء الخاص بك وسنجري تصميمًا مجانيًا-لمراجعة التصنيع-.

اتصل الآن