การหดตัวและการแก้ปัญหาของการฉีดขึ้นรูป

การหดตัวและการแก้ปัญหาของการฉีดขึ้นรูป

◆เส้นเชื่อมและโซลูชั่น

◆ฟองอากาศ (คาวิเทชั่น) และสารละลาย

◆การบิดเบี้ยว (การเสียรูป) และการแก้ปัญหา

ระหว่างการฉีดขึ้นรูปหากความดันไม่เพียงพอเกิดขึ้นในบางพื้นที่ของโพรงแม่พิมพ์ พื้นที่ที่หนาขึ้นของชิ้นส่วนพลาสติกจะหดตัวช้าลงเมื่อสารหลอมเริ่มเย็นตัวลง ทำให้เกิดความเค้นดึง หากความแข็งผิวของชิ้นส่วนไม่เพียงพอและไม่มีการเติมหลอม พื้นผิวของชิ้นส่วนจะถูกยืดออกภายใต้ความเค้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการหดตัว ดังแสดงในรูปที่ 3-8

การหดตัวมักเกิดขึ้นในบริเวณที่การหลอมสะสมอยู่ในโพรงแม่พิมพ์และในพื้นที่ที่มีผนังหนา-ของชิ้นส่วน เช่น ทางแยกระหว่างซี่โครงเสริมแรง เสารองรับ และพื้นผิวของชิ้นส่วน

การหดตัวบนพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ฉีดขึ้นรูปไม่เพียงแต่ส่งผลต่อรูปลักษณ์เท่านั้น แต่ยังลดความแข็งแรงอีกด้วย การหดตัวมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับประเภทของพลาสติกที่ใช้ กระบวนการฉีดขึ้นรูป และโครงสร้างของชิ้นส่วนและแม่พิมพ์

รูปที่ 3-8 ปรากฏการณ์การหดตัวของผลิตภัณฑ์

วัตถุดิบพลาสติก:

พลาสติกแต่ละชนิดมีอัตราการหดตัวต่างกัน โดยทั่วไป วัตถุดิบที่มีแนวโน้มที่จะหดตัวส่วนใหญ่เป็นพลาสติกแบบผลึก (เช่น ไนลอน โพลีโพรพีลีน ฯลฯ) ในระหว่างกระบวนการฉีดขึ้นรูป เมื่อพลาสติกที่เป็นผลึกได้รับความร้อนและกลายเป็นของเหลว โมเลกุลจะถูกจัดเรียงแบบสุ่ม เมื่อฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ที่เย็นกว่า โมเลกุลพลาสติกจะค่อยๆ เรียงตัวกันอย่างสวยงามและก่อตัวเป็นผลึก ส่งผลให้มีการหดตัวในปริมาณมาก ขนาดของมันเล็กกว่าช่วงที่ระบุ ซึ่ง-เรียกว่า "การหดตัว"

กระบวนการฉีดขึ้นรูป:

การฉีดขึ้นรูป การหดตัวอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากแรงกดยึดไม่เพียงพอ ความเร็วในการฉีดช้า อุณหภูมิของแม่พิมพ์หรือวัสดุต่ำ หรือเวลาในการยึดเกาะไม่เพียงพอ

ดังนั้น เมื่อตั้งค่าพารามิเตอร์กระบวนการฉีดขึ้นรูป จึงจำเป็นต้องตรวจสอบว่าสภาวะการขึ้นรูปถูกต้องหรือไม่ และแรงดันในการจับยึดเพียงพอเพื่อป้องกันการหดตัวหรือไม่ โดยทั่วไป การขยายเวลาการกักเก็บจะทำให้ผลิตภัณฑ์มีเวลาเพียงพอในการทำให้เย็นลงและเติมเต็มส่วนที่หลอมละลาย

ชิ้นส่วนพลาสติกและโครงสร้างแม่พิมพ์

สาเหตุของการหดตัวอยู่ที่ความหนาของผนังผลิตภัณฑ์พลาสติกไม่เท่ากัน ตัวอย่างทั่วไปคือการหดตัวมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นอย่างมากบนพื้นผิวของซี่โครงเสริมและเสาค้ำ นอกจากนี้ การออกแบบรันเนอร์ ขนาดเกต และเอฟเฟกต์การระบายความร้อนของแม่พิมพ์ยังส่งผลกระทบอย่างมากต่อผลิตภัณฑ์อีกด้วย เนื่องจากพลาสติกมีความสามารถในการถ่ายเทความร้อนต่ำ การระบายความร้อนจึงช้าลงเมื่ออยู่ห่างจากผนังโพรง ดังนั้นควรละลายให้เต็มคาวิตี้ ณ จุดนั้น ต้องใช้สกรูเครื่องฉีดพลาสติกเพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับและการลดแรงดันระหว่างการฉีดหรือการยึด นอกจากนี้ หากรางวิ่งของแม่พิมพ์แคบเกินไป ยาวเกินไป หรือประตูเล็กเกินไปและการระบายความร้อนเร็วเกินไป สารหลอมกึ่ง-ที่แข็งตัวจะปิดกั้นรางวิ่งหรือประตู ส่งผลให้ความดันในโพรงลดลงและนำไปสู่การหดตัวของผลิตภัณฑ์

ในความเป็นจริงแล้ว พลาสติกแต่ละประเภทมีอัตราการหดตัวที่แตกต่างกัน ตารางที่ 3-2 แสดงอัตราการหดตัวของพลาสติกทั่วไป

ตารางที่ 3-2 อัตราการหดตัวของพลาสติกทั่วไป:

สาเหตุและวิธีแก้ปัญหาการหดตัวแสดงไว้ในตารางที่ 3-3:

การกระแทกและวิธีแก้ปัญหา

หลังจากที่ผลิตภัณฑ์ถูกรื้อถอน ปริมาตรและการขยายตัวที่เพิ่มขึ้นเฉพาะจุดก็เกิดขึ้นในบางตำแหน่ง ดังแสดงในรูปที่ 3-9

การเดือดเป็นฟองในชิ้นส่วนพลาสติกเกิดขึ้นเนื่องจากพลาสติกที่เย็นตัวลงและแข็งตัวไม่สมบูรณ์จะปล่อยก๊าซออกมาภายใต้แรงดันภายใน ส่งผลให้ชิ้นส่วนขยายตัว สามารถใช้มาตรการต่อไปนี้เพื่อปรับปรุงข้อบกพร่องนี้:

1 การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ วิธีการต่างๆ ได้แก่ การลดอุณหภูมิของแม่พิมพ์ การขยายเวลาเปิดแม่พิมพ์ และลดอุณหภูมิในการทำให้แห้งและพลาสติกของพลาสติก

2) ลดความเร็วในการเติมแม่พิมพ์ ลดรอบการขึ้นรูป และลดความต้านทานการไหล

3 เพิ่มแรงกดในการถือครองและขยายเวลาการถือครอง

④ การปรับปรุงโครงสร้างชิ้นส่วนเพื่อหลีกเลี่ยงพื้นที่ที่มีความหนามากเกินไปหรือความหนาเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ

3 ในแง่ของการออกแบบโครงสร้างชิ้นส่วน: ลดความไม่สอดคล้องของความหนาและให้ความหนาของผนังสม่ำเสมอมากที่สุด หลีกเลี่ยงมุมแหลมคมเพื่อป้องกันอากาศดักจับ

ในแง่ของการออกแบบแม่พิมพ์: เพิ่มช่องระบายอากาศที่จุดเติมหลอมเหลวสุดท้าย ออกแบบระบบเกตติ้งและรันเนอร์ใหม่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่องระบายอากาศมีขนาดใหญ่พอที่จะให้เวลาและพื้นที่เพียงพอสำหรับก๊าซหลบหนี

เงื่อนไขกระบวนการ: ลดความเร็วในการฉีดขั้นสุดท้าย ตั้งอุณหภูมิแม่พิมพ์ที่เหมาะสมและขยายเวลาเปิดแม่พิมพ์ ปรับแรงดันการฉีดและแรงกดค้างไว้ให้เหมาะสม ลดการดึงกลับของสกรูเพื่อป้องกันไม่ให้อากาศถูกดูดเข้าไปในระหว่างการดึงกลับและถูกพาเข้าสู่รอบแม่พิมพ์ถัดไป และลดอุณหภูมิของวัสดุ

การหดตัว (ฟองสุญญากาศ) และวิธีแก้ปัญหา

โพรงหดตัวหรือที่เรียกว่าฟองอากาศหรือช่องว่างสูญญากาศ โดยทั่วไปจะปรากฏในบริเวณชิ้นส่วนพลาสติกที่มีการหลอมละลายสะสมเป็นจำนวนมาก เกิดจากการเติมของเหลวหลอมไม่เพียงพอในระหว่างการทำความเย็นและการหดตัว ดังที่แสดงในรูปที่ 3-10 โพรงการหดตัวมักเกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีผนังหนาของชิ้นส่วนพลาสติก เช่น ที่จุดตัดของซี่โครงเสริมแรงหรือเสารองรับที่มีพื้นผิวของชิ้นส่วน

รูปที่ 3-10 ช่องหดตัวที่ปรากฏบนชิ้นส่วนพลาสติก

ช่องหดตัวในชิ้นส่วนพลาสติกเกิดขึ้นเนื่องจากเมื่อวัสดุหลอมแข็งตัว ปริมาตรจะหดตัวช้าลงในบริเวณที่หนาขึ้น ทำให้เกิดความเค้นดึง หากความแข็งผิวของชิ้นส่วนไม่เพียงพอและไม่มีการหลอมละลายเพื่อเติมเต็ม ช่องว่างจะเกิดขึ้นภายใน สาเหตุของโพรงการหดตัวนั้นคล้ายคลึงกับการหดตัว (หรือการเกิดโพรงอากาศ) แต่ความแตกต่างก็คือการหดตัวส่งผลให้เกิดการกดทับที่พื้นผิว ในขณะที่โพรงการหดตัวจะก่อให้เกิดช่องว่างภายใน โพรงหดตัวมักเกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีผนังหนา- และส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับอัตราการเย็นตัวของแม่พิมพ์ อัตราการระบายความร้อนที่แตกต่างกันของการหลอมภายในแม่พิมพ์ส่งผลให้เกิดการหดตัวที่แตกต่างกันในแต่ละตำแหน่ง หากอุณหภูมิแม่พิมพ์ต่ำเกินไป พื้นผิวของของเหลวที่หลอมละลายจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว โดยดึงของเหลวที่ร้อนกว่าในผนังที่หนากว่าเข้าหาพื้นผิวโดยรอบ ทำให้เกิดโพรงหดตัว

ช่องหดตัวในชิ้นส่วนพลาสติกอาจส่งผลต่อความแข็งแรงและคุณสมบัติทางกล หากชิ้นส่วนมีความโปร่งใส โพรงการหดตัวก็อาจส่งผลต่อลักษณะที่ปรากฏได้เช่นกัน กุญแจสำคัญในการปรับปรุงช่องการหดตัวคือการควบคุมอุณหภูมิของแม่พิมพ์

สาเหตุและวิธีแก้ปัญหาฟันผุหดตัวแสดงไว้ในตารางที่ 3-4:

Edge flash (ครีบ, เล็มขอบ) และวิธีแก้ปัญหา

เมื่อพลาสติกหลอมเหลวถูกอัดออกจากพื้นผิวที่แยกส่วนของแม่พิมพ์และสะเก็ดออกจากขอบของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าแฟลช หรือที่เรียกว่าเสี้ยน หรือเรียกง่ายๆ ว่าแฟลช ดังแสดงในรูปที่ 3-11

รูปที่ 3-11 แสดงปรากฏการณ์น้ำล้นบนชิ้นส่วนพลาสติก

Flash เป็นปัญหาด้านคุณภาพที่ร้ายแรงในการฉีดขึ้นรูป หากแฟลชหลุดออกและเกาะติดกับพื้นผิวการแยกส่วนของแม่พิมพ์และไม่ได้รับการทำความสะอาดทันเวลา การล็อคแม่พิมพ์ในภายหลังจะสร้างความเสียหายอย่างรุนแรงต่อพื้นผิวการแยกส่วน ส่งผลให้เกิดแฟลชใหม่ ดังนั้นจึงต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษต่อการเกิดแฟลชในระหว่างกระบวนการฉีดขึ้นรูป

มีเหตุผลหลายประการที่ทำให้เกิดอาการวาบไฟระหว่างการฉีดขึ้นรูป เช่น แรงดันในการฉีดมากเกินไป ความเร็วในการฉีดปลาย-เร็วเกินไป แรงจับยึดไม่เพียงพอ การสึกหรอของรูเข็มของตัวกระทุ้งหรือบล็อคสไลด์ พื้นผิวการแยกส่วนของแม่พิมพ์ไม่เรียบ (มีช่องว่าง) และพลาสติกที่มีความหนืดต่ำเกินไป (เช่น ไนลอน)

ตาราง 3-5 สาเหตุและวิธีแก้ปัญหาน้ำล้น: