พารามิเตอร์กระบวนการฉีดขึ้นรูป (ตอนที่ 2)

อุณหภูมิแม่พิมพ์ที่สูงขึ้นส่งผลให้พื้นผิวผลิตภัณฑ์สามารถเคลื่อนย้ายได้ดีขึ้น โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์ที่มีลวดลายบนพื้นผิวแม่พิมพ์ ซึ่งควรเพิ่มอุณหภูมิของแม่พิมพ์อย่างเหมาะสม

อุณหภูมิแม่พิมพ์

รูปที่ 2-10 แสดงการกระจายอุณหภูมิของแม่พิมพ์ในระหว่างการฉีดขึ้นรูป- เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ จึงมีการตั้งค่าอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแม่พิมพ์ ตัวอย่างเช่น เมื่อผลิตผลิตภัณฑ์รูปทรงกล่อง ABS- ที่ต้องการรูปลักษณ์ภายนอกสูง อุณหภูมิของพื้นผิวด้านนอก (ด้านแผ่นแม่พิมพ์คงที่) ของผลิตภัณฑ์ในโพรงแม่พิมพ์สามารถตั้งค่าได้ที่ 50-65 องศา ในขณะที่อุณหภูมิของพื้นผิวด้านใน (ด้านแผ่นแม่พิมพ์ที่เคลื่อนที่) สามารถตั้งค่าต่ำกว่าพื้นผิวด้านนอกประมาณ 10 องศา ที่อุณหภูมินี้ พื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ได้จะไม่มีรอยหดตัวและมีลักษณะที่ดี นอกจากนี้ อุณหภูมิแม่พิมพ์ที่สูงขึ้นยังส่งผลให้พื้นผิวของผลิตภัณฑ์สามารถเคลื่อนย้ายได้ดีขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ที่มีลวดลาย ในกรณีเช่นนี้ ควรเพิ่มอุณหภูมิของแม่พิมพ์อย่างเหมาะสม

รูปที่ 2-10 เส้นโค้งอุณหภูมิ-เวลาในตำแหน่งต่างๆ ภายในแม่พิมพ์
(ก-พื้นผิวโพรงแม่พิมพ์; b-ผนังท่อทำความเย็น; c-ทางออกของท่อระบายความร้อน; d-ทางเข้าท่อทำความเย็น)

สำหรับพลาสติกที่เป็นผลึก อัตราการตกผลึกจะขึ้นอยู่กับอัตราการทำความเย็น การเพิ่มอุณหภูมิของแม่พิมพ์เนื่องจากการระบายความร้อนช้าลง สามารถเพิ่มความเป็นผลึกได้ ซึ่งเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงความแม่นยำของมิติและคุณสมบัติทางกลของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป พลาสติกที่เป็นผลึก เช่น ไนลอน โพลีออกซีเมทิลีน และ PBT ต้องใช้อุณหภูมิแม่พิมพ์ที่สูงขึ้นด้วยเหตุผลนี้

ความเร็วในการฉีด

ความเร็วในการฉีดหมายถึงความเร็วที่สกรูเคลื่อนตัวและเติมโพรงแม่พิมพ์ด้วยพลาสติกหลอมเหลว โดยทั่วไปจะแสดงเป็นมวลการฉีดต่อหน่วยเวลา (g/s) หรือความเร็วของสกรู (m/s) ความเร็วในการฉีดพร้อมกับแรงดันในการฉีดถือเป็นหนึ่งในเงื่อนไขที่สำคัญในการฉีดขึ้นรูป ความเร็วการฉีดที่แตกต่างกันสามารถสร้างเอฟเฟกต์ที่แตกต่างกันได้ รูปที่ 2-11 แสดงการไหลของวัสดุระหว่างการเติมแม่พิมพ์ด้วยความเร็วต่ำ-และความเร็วสูง

ในระหว่างการฉีดด้วยความเร็วต่ำ- อัตราการไหลของของเหลวจะช้า และของเหลวจะค่อยๆ ไหลจากประตูไปยังปลายสุดของคาวิตี้ ขอบด้านบนของการหลอมเหลวจะเป็นทรงกลม สารหลอมที่เข้าสู่คาวิตี้ก่อนจะเย็นลงและอัตราการไหลของมันช้าลง ส่วนที่อยู่ใกล้กับผนังโพรงจะเย็นลงจนกลายเป็นเปลือกบางและยืดหยุ่นสูง ในขณะที่ส่วนที่อยู่ห่างจากผนังโพรงยังคงเป็นกระแสร้อนที่มีความหนืด และขอบนำของการหลอมยังคงเป็นทรงกลม หลังจากเติมช่องจนเต็มแล้ว ความหนาของเปลือกระบายความร้อนจะเพิ่มขึ้นและแข็งตัว กระบวนการเติมที่ช้านี้ เนื่องจากการใช้เวลานานในการเข้าสู่คาวิตี้และการระบายความร้อนที่ช้า ส่งผลให้มีความหนืดและความต้านทานการไหลเพิ่มขึ้น โดยต้องใช้แรงดันการฉีดที่สูงขึ้น

ปริมาณการฉีด

ปริมาตรการฉีดหมายถึงมวลรวม (กรัม) ของผลิตภัณฑ์ รวมถึงตัวไหลหลักและตัวแยกสาขา ตามทฤษฎีแล้ว การขึ้นรูปสามารถทำได้หากค่านี้น้อยกว่าปริมาตรการฉีดสูงสุด (g) ของเครื่องฉีดขึ้นรูป อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไป ปริมาตรการฉีดควรน้อยกว่า 85% ของปริมาตรการฉีดที่กำหนดของเครื่องฉีดพลาสติก หากปริมาตรการฉีดจริงน้อยเกินไป พลาสติกจะเกิดการสลายตัวเนื่องจากความร้อนเนื่องจากมีเวลาอยู่ในถังนานเกินไป เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ ปริมาตรการฉีดจริงควรมีอย่างน้อย 30% ของปริมาตรการฉีดที่กำหนดของเครื่องฉีดพลาสติก ดังนั้น โดยทั่วไปปริมาตรการฉีดจะตั้งค่าได้ดีที่สุดระหว่าง 30% ถึง 85% ของปริมาณการฉีดที่กำหนดของเครื่องฉีดพลาสติก

ตำแหน่งการดีดออกของสกรู

ตำแหน่งการฉีดเป็นหนึ่งในตัวแปรที่สำคัญที่สุดในการฉีดขึ้นรูป โดยทั่วไปจะพิจารณาจากน้ำหนักรวมของชิ้นส่วนพลาสติกและป่วง (สารตกค้าง) บางครั้ง ตำแหน่งการฉีดของขั้นตอนการเติมทดแทนจำเป็นต้องกำหนดอย่างสมเหตุสมผลโดยพิจารณาจากประเภทของพลาสติกที่ใช้ โครงสร้างของแม่พิมพ์ และคุณภาพของผลิตภัณฑ์

ผลิตภัณฑ์พลาสติกส่วนใหญ่ได้รับการฉีดขึ้นรูปโดยใช้วิธีการฉีดสาม-ขั้นตอนหรือสูงกว่า ประเด็นสำคัญของวิธีการฉีดคอนโทรลเลอร์ประกอบด้วยการตั้งค่าตำแหน่งเริ่มต้นการฉีด ตำแหน่งการสลับสกรู ปริมาตรแรงดันค้างไว้ ปริมาณบัฟเฟอร์ที่เหลือ และปริมาณการคลายแรงดัน ดังแสดงในรูปที่ 2-12

(รูปภาพ 2-12 ตำแหน่งดีดสกรู)

เวลาฉีด

เวลาในการฉีดคือเวลาที่ใช้แรงดันกับสกรู รวมถึงเวลาที่ต้องใช้ในการไหลของพลาสติก การเติมแม่พิมพ์ และแรงกดค้างไว้ ดังนั้นเวลาในการฉีด ความเร็วในการฉีด และแรงดันในการฉีด ล้วนเป็นเงื่อนไขการขึ้นรูปที่สำคัญ การหาเวลาฉีดที่ถูกต้องสามารถทำได้สองวิธี ได้แก่ วิธีกำหนดลักษณะและวิธีการกำหนดน้ำหนัก

แม้ว่าเวลาในการฉีดจะสั้นมากและมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อวงจรการขึ้นรูป แต่การปรับเวลาในการฉีดมีบทบาทสำคัญในการควบคุมแรงดันของประตู รางน้ำ และช่อง เวลาในการฉีดที่เหมาะสมช่วยให้พลาสติกหลอมบรรลุการบรรจุในอุดมคติ และมีความสำคัญอย่างยิ่งในการปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์และลดความคลาดเคลื่อนของมิติ เวลาในการฉีดควรสั้นกว่าเวลาในการทำความเย็นอย่างมาก ประมาณ 1/10 ถึง 1/15 ของเวลาในการทำความเย็น กฎนี้สามารถใช้เป็นพื้นฐานในการทำนายเวลาการขึ้นรูปรวมของชิ้นส่วนพลาสติกได้ ดังแสดงในรูปที่ 2-13

(รูปที่ 2-13 สัดส่วนของเวลาในการฉีดในรอบการขึ้นรูป: 1 - เริ่มต้นรอบการฉีด; 2 - การเติมการฉีด; 3 - สวิตช์ควบคุมแรงดัน; 4 - การเติมในโพรง)

เวลาคูลดาวน์

กระบวนการหล่อเย็นเริ่มต้นที่จุดเริ่มต้นของการฉีดขึ้นรูปเป็นหลัก ไม่ใช่หลังจากเสร็จสิ้นแล้ว เวลาในการทำความเย็นควรสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยต้องแน่ใจว่าชิ้นส่วนสามารถถอดออกจากแม่พิมพ์ได้ง่าย โดยทั่วไป เวลาในการทำความเย็นจะคิดเป็น 70% ถึง 80% ของรอบ ดังแสดงในรูปที่ 2-14

รูปที่ 2-14 ระยะเวลาในการทำความเย็น - เวลาในการเติม: 4 - เวลาการพัก: " - เวลาการทำความเย็นที่เหลืออยู่: - เวลาในการทำความเย็น: 1, - เวลาในการทำให้เป็นพลาสติก: " - เวลาเปิดและปิดแม่พิมพ์: 1 - เวลารอบ (1+.+)

ป้องกัน-ปริมาณน้ำลายไหล (ปริมาณการคลายสกรู)

หลังจากที่การสูบจ่ายแบบสกรู (ก่อน-การทำให้เป็นพลาสติก) ไปถึงตำแหน่งแล้ว จะหดกลับเป็นเส้นตรงเป็นระยะทางสั้น ๆ เพื่อเพิ่มพื้นที่สำหรับการหลอมเหลวในห้องสูบจ่าย ลดแรงดันภายใน และป้องกันไม่ให้ของเหลวไหลออกจากห้องสูบจ่าย (ผ่านหัวฉีดหรือช่องว่าง) การดึงกลับนี้เรียกว่าการป้องกันน้ำลายไหล- และระยะการดึงกลับเรียกว่าปริมาณการต้านทาน-น้ำลายไหลหรือการป้องกัน-จังหวะการดึงกลับ วัตถุประสงค์อีกประการหนึ่งของการป้องกัน-น้ำลายไหลคือเพื่อลดความดันในระบบช่องการไหลของหัวฉีด และลดความเครียดภายในเมื่อหัวฉีดไม่หดกลับระหว่างก่อน-การทำให้เป็นพลาสติก และเพื่ออำนวยความสะดวกในการถอดตัววิ่งหลักในระหว่างการเปิดแม่พิมพ์ ปริมาณป้องกันการน้ำลายไหล-ขึ้นอยู่กับความหนืดของพลาสติกและคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ ปริมาณการป้องกันน้ำลายไหล-ที่มากเกินไปจะทำให้ฟองอากาศติดอยู่ในของเหลวที่ละลายในห้องสูบจ่าย ซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ สำหรับวัสดุที่มีความหนืดสูง- ไม่จำเป็นต้องมี-ปริมาณการป้องกันน้ำลายไหล (โดยทั่วไปคือ 2-3 มม.)

วัสดุเหลือใช้

หลังจากฉีดสกรูเสร็จแล้ว ไม่ควรฉีดของเหลวที่หลอมจากหัวสกรูทั้งหมด บางส่วนควรเก็บไว้เป็นทุนสำรอง สิ่งนี้มีจุดประสงค์สองประการ: ประการแรก ป้องกันการชนกันทางกลระหว่างหัวสกรูและหัวฉีด; ประการที่สอง ปริมาณสำรองนี้ช่วยให้สามารถควบคุมความสามารถในการทำซ้ำของปริมาตรการฉีด ดังนั้น จึงรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปได้อย่างมีเสถียรภาพ (ปริมาณสำรองน้อยเกินไปจะทำให้การกันกระแทกไม่เพียงพอ หากมากเกินไปจะทำให้เกิดการสะสมของสารตกค้างมากเกินไป) ระยะสำรองทั่วไปคือ 5–10 มม.