راهنمای تحمل های قالب گیری تزریقی با دقت بالا

تصور کنید که یک قطعه پیچیده با دقت طراحی شده است که به دلیل عدم کنترل خوبی در تحمل قالب گذاری تزریقی، نمی تواند به طور کامل جمع شود، که منجر به تاخیر در پروژه یا حتی خراب شدن کامل می شود.این سناریو اغراق نیست بلکه یک چالش رایج در تولید قالب بندی تزریقی استبه عنوان یک روش تولید انبوه بسیار کارآمد، قالب بندی تزریقی به طور گسترده ای در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.اطمینان از اینکه هر قطعه با الزامات ابعاد سختگیرانه برای تولید با دقت بالا مطابقت دارد، همچنان یک چالش حیاتی برای مهندسان و طراحان است.این مقاله چهار روش اساسی را برای بهینه سازی تحملات قالب بندی تزریقی برای دستیابی به قطعات با کیفیت بالا و دقیق بررسی می کند.

قالب گذاری تزریقی یک فرآیند تولیدی متنوع است که برای تولید در مقیاس بزرگ ایده آل است. این شامل تزریق مواد ترموپلاستیک یا ترموستات ذوب شده به قالب فلزی با دوام است.خارج کردن قسمت خنک شدهاین امر به تولید کنندگان اجازه می دهد تا با رعایت مشخصات مکانیکی سختگیرانه، مقادیر زیادی از اجزای یکسان را به سرعت و به طور مقرون به صرفه تولید کنند.

در حالی که عوامل مانند کوچک شدن مواد (یک پدیده طبیعی به عنوان پلاستیک جامد می شود) می تواند نسبتا به راحتی پیش بینی شود، تغییرات جزئی بین قطعات اجتناب ناپذیر است.تعیین محدوده های دقیق انحراف پذیر یا "تضامن" برای اطمینان از عملکرد قطعات به عنوان مورد نظر بسیار مهم است.این تحمل ها برای قطعات بزرگتر و مجموعه های چند قطعه ای بسیار مهم می شوند.اجزای ممکن است به درستی جمع نشوند یا کار نکنند..

به طور معمول، قالب های تزریقی با تجهیزات CNC به زاویه های ± 0.005 اینچ ماشینکاری می شوند، مگر اینکه مشخصات دقیق تری مورد نیاز باشد.در حالی که "تسامح بسیار تنگ" ±0 را نشان می دهدقطعات با تحمل استاندارد معمولاً هزینه کمتری برای تولید نسبت به قطعات با تحمل تنگ دارند،انتخاب مطلوب تحمل برای تولید قطعات با کیفیت بالا با قیمت مناسب ضروری است.

پیش بینی مشکلات تحمل در طول مرحله طراحی کلید جلوگیری از طراحی مجدد گران قیمت و وقت گیر در آینده است.طراحان باید از اصول طراحی برای تولید (DFM) پیروی کنند.این محدودیت ها بر عوامل مانند ضخامت دیوار، زاویه های کششی و ویژگی های طراحی مانند رئیس تاثیر می گذارد.

• ضخامت یکپارچه دیوار:حفظ ضخامت ثابت دیوار در سراسر یک بخش از کوچک شدن نامتناسق جلوگیری می کند که می تواند باعث تغییر شکل و سازش تحمل های تنگ شود.ویژگی هایی مانند دنده های پشتیبانی، قدرت بهتری نسبت به ضخامت دیواره ای افزایش می دهند..
• زاويه هاي کشش:استفاده از تراش های خفیف (معمولا 1.5-2 درجه) در سطوح موازی با جهت پرتاب اطمینان از برداشتن صاف قطعات بدون انحراف یا آسیب سطح را تضمین می کند.
• طرح رئیسی:این ویژگی های بالا، که اغلب برای اتصالات مونتاژ استفاده می شود، باید از ضخامت بیش از حد (برای جلوگیری از نشانه های سطح سینک) جلوگیری کند و باید از طریق دنده های پشتیبانی به دیواره های جانبی متصل شود تا از تغییر شکل جلوگیری شود.

انتخاب مواد به طور قابل توجهی بر تحمل های حاصل تأثیر می گذارد. قالب بندی تزریقی دارای رزین های پلاستیکی مختلف است که می توان خواص آنها را با افزودنی ها، پرکننده ها یا تثبیت کننده ها افزایش داد.رزین های مختلف نرخ انقباض متفاوتی را نشان می دهند، پولی پروپیلن (PP) 1.0٪ -2.5٪ کاهش می یابد در حالی که پلی کربنات (PC) تنها 0.5٪ -0.8٪ کاهش می یابد.به ویژه برای مجموعه های چند ماده ای.

ویژگی های اضافی مواد مانند قابلیت جریان و ضریب گسترش حرارتی نیز بر تحمل ها تأثیر می گذارد. مواد با جریان بالا قالب ها را به طور کامل پر می کنند، جیب های هوا و شات های کوتاه را کاهش می دهند.در حالی که مواد با گسترش حرارتی بالا نیاز به جبران تغییرات ابعاد در طول نوسانات دمایی دارند.

قالب ها به طور معمول کمی بیش از حد طراحی شده اند تا به کوچک شدن مواد، انتخاب مواد قبل از ایجاد قالب ضروری باشد.قالب های به خوبی طراحی شده، خنک شدن مناسب و رعایت تحملات سخت را تضمین می کنندعناصر کلیدی طراحی قالب شامل:

• گرمایش یا خنک سازی ثابت:نوسانات دمایی در طول چرخه ها حفظ تحملات سخت را دشوار می کند. نظارت بر فشار تزریق ، لزگی رزین و زمان پر کردن به تنظیم متغیرهای تولید کمک می کند.
• قرار دادن دروازه:موقعیت مطلوب دروازه از پر کردن نامناسب جلوگیری می کند و کوچک شدن / انحراف را به حداقل می رساند. قطعات پیچیده ممکن است برای پر کردن متعادل به چندین دروازه نیاز داشته باشند.
• قرار دادن پین اژکتور:موقعیت بندی استراتژیک باعث به حداقل رساندن انحراف و آسیب سطح در هنگام اخراج قطعات تا حدودی سفت می شود (اغلب برای کاهش زمان چرخه انجام می شود).

در حالی که قالب های ماشینکاری CNC به طور معمول تحمل های تنگ را حفظ می کنند، ویژگی های قالب مانند ابعاد حفره، سطوح جداسازی و سیستم های دروازه بندی به طور حیاتی بر کیفیت قطعات تأثیر می گذارد.انتخاب مواد قالب و درمان گرمایی نیز بر سفتی و مقاومت در برابر فرسایش تاثیر می گذارد، که بر ثبات ابعاد تاثیر میذاره

تولید شامل متغیرهای متعددی است که بر کیفیت قطعات تأثیر می گذارد. روش های کنترل فرآیند این متغیرها را برای به حداقل رساندن انحرافات کالیبر می کنند.سنسورهای قالب های جاسازی شده برای فشار و دمای فراهم می کند تا در زمان واقعی برای تنظیمات سریع بازخورداستاندارد سازی عوامل محیطی مانند دمای، فشار تزریق و زمان نگه داری، سازگاری تولید را بهبود می بخشد.

با توجه به ضریب انبساط حرارتی بالا پلاستیک، اندازه گیری قطعات تحمل تنگ در دمای ثابت دقت ابعاد را تضمین می کند.سیستم های کنترل فرآیند جامع متغیرها را در طول تولید ردیابی می کنند تا استانداردهای کیفیت را حفظ کنند.

در حالی که تغییرات تولید اجتناب ناپذیر است، کنترل آنها در محدوده های قابل قبول برای تولید قطعات با عملکرد بالا و ابعاد سازگار ضروری است.قالب های با کیفیت بالابا استفاده از این چهار روش، طراحی دقیق قطعات، انتخاب مناسب مواد، مهندسی قالب دقیق،تولید کنندگان می توانند به طور قابل توجهی مدیریت تحمل و کیفیت محصول را در عملیات قالب بندی تزریقی بهبود بخشند..