این مقاله به وضوح پیچش و تغییر شکل قطعات پلاستیکی را توضیح می دهد! (1)

این مقاله به وضوح بیشتری در مورد تاب برداشتن و تغییر شکل قطعات پلاستیکی توضیح می دهد! (1）

پیش زمینه: تاب برداشتن به انحراف شکل قطعه قالب‌گیری شده از شکل حفره قالب اشاره دارد و یکی از نقص‌های رایج در محصولات پلاستیکی است. علل تاب برداشتن زیاد است و تکیه صرف بر پارامترهای فرآیند اغلب کافی نیست. بر اساس داده‌های مربوطه و تجربه عملی، این مقاله به طور خلاصه عوامل موثر بر تاب برداشتن در قطعات قالب‌گیری تزریقی را تجزیه و تحلیل می‌کند.

تجزیه و تحلیل تاب برداشتن محصول: این بخش به بررسی و مطالعه علل تاب برداشتن و تغییر شکل محصول می‌پردازد، علل مختلف را تجزیه و تحلیل می‌کند و اقدامات متناظر را پیشنهاد می‌دهد. بر اساس تجزیه و تحلیل و بحث موجود، مرجعی را برای توسعه مدل‌های جدید بعدی ارائه می‌دهد.

مرجع مدل جدید: با درک تجزیه و تحلیل و اقدامات متقابل تاب برداشتن، مرجعی را برای توسعه مدل‌های جدید بعدی ارائه می‌دهد.

تجزیه و تحلیل علل تغییر شکل تاب برداشتن در محصولات پلاستیکی
عوامل موثر بر تغییر شکل تاب برداشتن در محصولات پلاستیکی
تغییر شکل محصول پلاستیکی
I. ساختار قالب: 1. سیستم دروازه 2. سیستم خنک کننده 3. سیستم خروج
II. مراحل قالب‌گیری: 1. مرحله پلاستیک‌سازی 2. مرحله پر کردن و خنک کردن 3. مرحله خارج کردن از قالب
III. انقباض محصول
IV. تنش پسماند
V. درج فلزی

برنامه این است که عوامل کلیدی 1-5 را به ترتیب زیر تجزیه و تحلیل کنیم:

1. عوامل 1، 2 و 3 در ساختار قالب

2. عوامل 4 و 5 در مرحله قالب‌گیری

تجزیه و تحلیل دقیق علل تاب برداشتن و تغییر شکل در محصولات پلاستیکی

تجزیه و تحلیل دقیق عوامل موثر بر تاب برداشتن و تغییر شکل در محصولات پلاستیکی

سیستم دروازه: موقعیت، شکل و تعداد دروازه‌ها در قالب تزریق بر حالت پر شدن پلاستیک در داخل حفره قالب تأثیر می‌گذارد و منجر به تغییر شکل قطعه پلاستیکی می‌شود.

سیستم خنک کننده: سرعت‌های خنک‌سازی ناهموار در حین تزریق منجر به انقباض ناهموار قطعه پلاستیکی می‌شود. این تفاوت در انقباض منجر به تولید لحظات خمشی می‌شود و باعث تاب برداشتن می‌شود.

سیستم خروج: طراحی سیستم خروج مستقیماً بر تغییر شکل قطعه پلاستیکی تأثیر می‌گذارد.

مرحله پر کردن و خنک کردن: در طول این فرآیند، دما، فشار و سرعت با هم تعامل دارند و تأثیر قابل توجهی بر کیفیت قطعه پلاستیکی و راندمان تولید دارند.

مرحله خارج کردن از قالب: نیروهای خارج کردن از قالب ناهموار، حرکت مکانیسم خروج ناپایدار یا ناحیه خروج نامناسب می‌تواند به راحتی باعث تغییر شکل محصول شود.

تجزیه و تحلیل دقیق علل تاب برداشتن و تغییر شکل در محصولات پلاستیکی

با تجزیه و تحلیل علل تاب برداشتن و تغییر شکل، ما ناگزیر می‌پرسیم:
چرا موقعیت، نوع و تعداد دروازه‌ها در قالب بر تغییر شکل محصول تأثیر می‌گذارد؟
چرا سرعت خنک‌سازی قطعه پلاستیکی منجر به تغییر شکل محصول می‌شود؟ چگونه می‌توانیم اطمینان حاصل کنیم که خنک‌سازی نیازهای ما را برآورده می‌کند؟
چرا طراحی سیستم خروج بر میزان تغییر شکل تأثیر می‌گذارد؟ چه طراحی این اثر را به حداقل می‌رساند؟
چرا دمای تزریق، فشار و سرعت بر میزان تغییر شکل تأثیر می‌گذارد؟ چگونه می‌توانیم تعادلی بین این سه عامل ایجاد کنیم؟
چرا نیروی خارج کردن از قالب، مکانیسم خروج و ناحیه خروج بر تغییر شکل تأثیر می‌گذارد؟ چگونه می‌توانیم نتیجه دلخواه را به دست آوریم؟
چگونه عوامل دیگر بر تاب برداشتن و تغییر شکل محصول تأثیر می‌گذارند؟

تجزیه و تحلیل جریان پلاستیک
سیستم دروازه
در حین قالب‌گیری تزریقی، جریان پلاستیک مذاب در داخل حفره قالب تحت تأثیر این واقعیت قرار می‌گیرد که دمای دیواره‌های حفره قالب عموماً کمتر از نقطه ذوب پلاستیک است. بنابراین، مذاب از لحظه‌ای که وارد حفره قالب می‌شود، شروع به خنک شدن می‌کند. یک لایه از مذاب در تماس با دیواره قالب یک پوسته بیرونی ثابت (لایه منجمد) تشکیل می‌دهد، در حالی که داخل آن مذاب گرم‌تر (لایه جریان) باقی می‌ماند.

نرخ انقباض قالب‌گیری پلاستیک بسته به جهت جریان متفاوت است. نرخ انقباض در جهت جریان بسیار بیشتر از جهت عمود بر جهت جریان است (ناهمسانگردی نرخ انقباض).

قرمز نشان دهنده پلاستیک مذاب است، آبی نشان دهنده لایه جامد شده است و فلش قرمز جهت انتقال حرارت را نشان می‌دهد.

هر چه مسافت جریان طولانی‌تر باشد، تنش داخلی ناشی از جریان و جبران انقباض بین لایه منجمد و لایه جریان مرکزی بیشتر می‌شود. برعکس، هر چه مسافت جریان کوتاه‌تر باشد، زمان جریان از دروازه تا انتهای قطعه کوتاه‌تر می‌شود و در نتیجه یک لایه منجمد نازک‌تر در حین پر کردن قالب، کاهش تنش داخلی و کاهش قابل توجه تاب برداشتن ایجاد می‌شود.

تجزیه و تحلیل جریان پلاستیک

با در نظر گرفتن B77 MID FRAME به عنوان مثال، نسخه اول طراحی شامل موقعیت و تعداد دروازه بود، همانطور که در شکل A نشان داده شده است. به دلیل طول جریان زیاد و ساختار ضعیف، پس از قالب‌گیری آزمایشی، تغییر شکل بیش از حد در سمت بلند مشاهده شد که نتوانست الزامات مشتری را برآورده کند. پس از اصلاح، تعداد و موقعیت دروازه‌ها تنظیم شد، همانطور که در شکل B نشان داده شده است، که به طور موثر مشکل تغییر شکل را بهبود بخشید.

دروازه‌های 1، 2، 3 و 4 طولانی‌تر از بقیه هستند.

افزودن دو دروازه دیگر منجر به طول جریان متعادل‌تر شد.

تجزیه و تحلیل دمای تزریق، فشار و سرعت: بر اساس تجزیه و تحلیل قبلی ما از جریان پلاستیک، می‌دانیم که فشار تأثیر قابل توجهی بر پر شدن مواد، انقباض و تغییر شکل تنش دارد. بنابراین، چه فشار تزریقی مناسب است؟

همانطور که در نمودار نشان داده شده است، فشار بالاتر در ورودی حفره قالب منجر به گرادیان فشار بالاتر (افت فشار در واحد طول جریان) می‌شود. این امر طول جریان مذاب را افزایش می‌دهد و مستلزم افزایش فشار ورودی برای حفظ همان گرادیان فشار و حفظ سرعت مذاب پلیمر است.

نمودار: رابطه بین فشار و سیستم تحویل مذاب و حفره قالب