مدونة جديدة
التحكم في عملية قولبة الحقن واختيار سرعة الحقن
تؤثر عملية التحكم في عملية قولبة الحقن بشكل مباشر على جودة المنتج النهائي وكفاءة الإنتاج. لذا، يجب دراسة معايير العملية بدقة لتحقيق أقصى قدر من الفوائد وجودة المنتج المثلى. ومع التطور المستمر للأجهزة المنزلية، أصبحت تصاميم المنتجات أكثر تعقيدًا، وارتفعت متطلبات الجودة الداخلية والخارجية للأجزاء المقولبة بالحقن. وهذا بدوره يفرض متطلبات أعلى على تصنيع القوالب، بالإضافة إلى ضبط العملية والتحكم بها في شركات قولبة الحقن.
مع التحسينات المستمرة في تقنيات معالجة القوالب ودقتها، أصبح تصميم المنتجات المعقدة ممكنًا. وفي الوقت نفسه، يضمن التطوير المستمر لأنظمة التحكم الكهربائية في آلات قولبة الحقن إنتاجًا مستقرًا لأجزاء عالية الجودة باستخدام قوالب معقدة. ومع ذلك، فإن المعدات المتطورة والقوالب عالية الجودة وحدها لا تكفي، فالتحكم الفعال في العملية ضروري لتحقيق التكامل الأمثل بين الآلة والقالب والمنتج.
تُعدّ درجة الحرارة والضغط والسرعة، بالإضافة إلى عوامل الزمن المرتبطة بها، من أهمّ ظروف المعالجة في قولبة الحقن، إذ تؤثر على التلدين والتدفق والتبريد. وتتداخل هذه المعايير فيما بينها، وتؤثر على بعضها البعض. فعلى سبيل المثال، يمكن أن يؤدي رفع درجة حرارة المصهور والقالب إلى تقليل متطلبات ضغط وسرعة الحقن، والعكس صحيح. ومن بين جميع ظروف المعالجة، يُعدّ تغيّر لزوجة المادة العاملَ الرئيسي، إذ يلعب دورًا حاسمًا في تحديد اختيار المعايير وتفاعلاتها أثناء الحقن.
مع إجراء أبحاث معمقة حول سلوك تدفق وتشوه مصهورات البوليمر أثناء الحقن، أصبح من الواضح بشكل متزايد أن اختيار سرعة الحقن أمر ضروري لتحسين جودة المنتج.
مزايا سرعة الحقن العالية:
مزايا سرعة الحقن المنخفضة:
تتطابق مزايا السرعة العالية مع عيوب السرعة المنخفضة، والعكس صحيح. لذا، فإن الجمع بين السرعات العالية والمنخفضة أثناء الحقن يسمح بالاستفادة من مزايا كليهما مع تجنب عيوبهما. ويُشار إلى هذا عادةً باسم تقنية الحقن متعددة المراحل ، والتي تستخدم على نطاق واسع في آلات قولبة الحقن الحديثة.
تُجهّز معظم آلات حقن القوالب المتوسطة والكبيرة حاليًا بخمس إلى ست مراحل للتحكم في ضغط وسرعة الحقن، بالإضافة إلى ثلاث إلى أربع مراحل للتحكم في ضغط التثبيت. (خلال مرحلة التثبيت، يكون التجويف قد امتلأ بالفعل، ويكون تأثير سرعة التثبيت ضئيلاً).
نظراً للهندسة المعقدة للمنتجات البلاستيكية، فإن تدفق وتشوه المصهور عبر قناة الصب، والمجرى، والبوابة، والتجويف، يتسم بدرجة عالية من التعقيد. وبناءً على الدراسات الريولوجية وتحليلات الهندسة بمساعدة الحاسوب، فقد تم التوصل إلى أن أهم شرط للحصول على أجزاء عالية الجودة ذات إجهاد داخلي منخفض هو الحفاظ على مجال تدفق مصهور منتظم ومستقر.
بمعنى آخر، يجب أن تظل سرعة جبهة الانصهار ثابتة أثناء تدفقها عبر مقاطع عرضية مختلفة في أوقات مختلفة أثناء الحقن، أي يجب أن تظل السرعة الخطية ثابتة (V = ثابت) .
وهذا يضمن:
ومع ذلك، ونظرًا لاختلاف مساحات المقاطع العرضية ومقاومة التدفق في القالب، فإن معدل التدفق (حيث S هي مساحة المقطع العرضي) تصبح متغيراً. ونتيجة لذلك، يصبح كل من معدل التدفق وضغط الحقن دالتين تعتمدان على الزمن.
لتحقيق التوازن بين جودة المنتج والكفاءة الاقتصادية (تقصير وقت الدورة)، الحقن متعدد المراحل ضروري.
تنقسم سرعة الحقن عادةً إلى خمس مراحل:
ضبط سرعة الحقن:
عاملان رئيسيان:
إحدى الطرق الشائعة هي "طريقة الحقن الصفرية" :
عادة ما يتم زيادة السرعة تدريجياً من منخفضة إلى عالية، مما يضمن عدم المساس بجودة السطح.
ضبط سرعة الحقن:
تُجرى التعديلات بترتيب عكسي:
لأن تغيير السرعة يؤثر على سلوك التعبئة في نفس الموضع.
يرتبط ضغط الحقن وسرعته ارتباطاً وثيقاً:
لذلك، عادة ما يتم ضبط ضغط الحقن على مستوى أعلى قليلاً، ويتم التحكم في عيوب المنتج عن طريق ضبط سرعة الحقن عبر المراحل.
علامات التدفق عند البوابة:
عيوب خط اللحام: