ملاحظات طراحی ساختاری برای ظروف قالب‌گیری تزریقی

ملاحظات طراحی ساختاری برای ظروف قالب‌گیری تزریقی

قالب‌گیری تزریقی فرآیند تزریق پلاستیک مذاب به داخل یک قالب بسته در دمای پایین‌تر تحت فشار بالا از طریق یک نازل برای شکل‌دهی محصول نهایی است. هر دو پلاستیک‌های ترموپلاستیک و ترموستینگ را می‌توان به روش قالب‌گیری تزریقی شکل داد. در تولید ظروف بسته‌بندی، این روش عمدتاً برای تولید انواع ظروف بسته‌بندی جعبه‌ای شکل، مانند جعبه‌های گردشی مختلف و جعبه‌های کوچک استفاده می‌شود. برای ظروف بسته‌بندی جعبه‌ای شکل، جنبه‌های زیر باید در طراحی ساختاری در نظر گرفته شوند: 1. ضخامت دیواره ظرف
طراحی ضخامت دیواره عمدتاً سه جنبه را در نظر می‌گیرد: ضخامت، یکنواختی و انتقال صاف.

① ضخامت: ضخامت دیواره ظرف عمدتاً توسط هدف آن، نوع پلاستیک و ساختار آن تعیین می‌شود. برای ترموپلاستیک‌ها، معمولاً نباید کمتر از 0.6 میلی‌متر باشد و 2 تا 4 میلی‌متر معمولاً انتخاب می‌شود. برای پلاستیک‌های ترموستینگ، به دلیل سیالیت ضعیف آن‌ها، ضخامت باید بیشتر باشد، به طوری که قطعات کوچک 1.6 تا 2.5 میلی‌متر و قطعات بزرگ 3.2 تا 8 میلی‌متر باشند، با حداکثر 10 میلی‌متر.

② یکنواختی: یکنواختی ضخامت دیواره تأثیر قابل توجهی بر کیفیت ظرف دارد. اگر ضخامت یک ظرف بیش از حد متفاوت باشد، باعث انقباض ناهموار می‌شود و منجر به نقص‌هایی مانند تغییر شکل و ترک خوردگی می‌شود. بنابراین، در طراحی ساختاری باید تا حد امکان از ساختارهای با ضخامت یکنواخت استفاده شود.

③ انتقال ملایم: در برخی از ظروف، جایی که برخی از قسمت‌ها به دلیل نیازهای ساختاری به ضخامت‌های متفاوتی نیاز دارند، مانند در خمیدگی‌های ظرف، باید از یک انتقال ملایم برای جلوگیری از تغییرات ناگهانی در مقطع استفاده شود.

2. بهبود استحکام پلاستیک‌ها نسبتاً انعطاف‌پذیر هستند و در نتیجه ظروفی با استحکام ضعیف ایجاد می‌کنند. با این حال، جعبه‌های گردشی گاهی اوقات بارهای قابل توجهی را تحمل می‌کنند. بنابراین، باید اقدامات ساختاری مختلفی برای بهبود استحکام انجام شود.

① افزودن دنده‌های تقویت‌کننده: دنده‌های تقویت‌کننده باعث افزایش استحکام و سفتی ظرف می‌شوند. الزامات اساسی برای دنده‌های تقویت‌کننده عبارتند از: تعداد زیاد، دیواره‌های نازک، ارتفاع کم، شیب کافی و یک کف گرد. جهت دنده‌های تقویت‌کننده باید با جهت جریان مواد همسو باشد تا چقرمگی پلاستیک بهبود یابد.

② بهبود شکل: ظروف جعبه‌ای شکل اغلب قطعات نازک دیواره مستطیلی هستند که به راحتی تغییر شکل می‌دهند. باید اقدامات تقویت‌کننده مختلفی انجام شود، مانند کمی برآمدگی دیواره‌های چهار طرف برای بهبود استحکام؛ تقویت نواری روی دیواره‌های جانبی برای جلوگیری از پیچ خوردگی؛ تقویت لبه در لبه‌های ظرف برای جلوگیری از تغییر شکل دهانه؛ و تقویت کف با طراحی یک شکل موجدار یا قوسی در کف.

③ پشتیبانی منطقی: ظروف جعبه‌ای شکل دارای سطح کف بزرگی هستند، اما استفاده از کل سطح کف به عنوان تکیه‌گاه غیرمنطقی است زیرا یک قوس جزئی در کف از ایستادن صاف آن جلوگیری می‌کند. بنابراین، پشتیبانی سطحی باید به پشتیبانی خطی یا پشتیبانی نقطه‌ای تغییر یابد، مانند پشتیبانی لبه محدب (یعنی پشتیبانی خطی) یا پشتیبانی پایه برجسته (یعنی پشتیبانی نقطه‌ای)؛ ارتفاع تحدب معمولاً 0.3 تا 0.5 میلی‌متر است.

④ گوشه‌ها: گوشه‌ها محل تلاقی دو یا سه سطح هستند. صرف نظر از شکل ظرف، تمام تقاطع‌ها باید گرد شوند. این امر باعث بهبود چشمگیر استحکام ظرف، افزایش خواص پرکنندگی قالب پلاستیک، توزیع تنش و کاهش تغییر شکل می‌شود. 3. زاویه شیب
برای تسهیل بیرون آوردن از قالب، هنگام طراحی ظرف باید زاویه شیب مناسبی در نظر گرفته شود. زاویه شیب خیلی کم، بیرون آوردن از قالب را دشوار می‌کند و به سطح ظرف آسیب می‌رساند. زاویه شیب خیلی زیاد بر دقت ابعادی تأثیر می‌گذارد.

زاویه شیب بسته به شکل قطعه پلاستیکی، نوع پلاستیک، ساختار قالب، زبری سطح، روش قالب‌گیری و غیره متفاوت است. به طور کلی، زاویه شیب که معمولاً برای قطعات پلاستیکی در امتداد جهت بیرون آوردن از قالب استفاده می‌شود، 1 درجه تا 1.5 درجه است و حداقل آن کمتر از 0.5 درجه نیست.