عند تصميم قالب بلاستيكي، بعد تحديد هيكل القالب، يمكن تصميم الأجزاء المختلفة للقالب بالتفصيل، أي سيتم تحديد حجم كل قالب وجزء وحجم التجويف واللب وما إلى ذلك. في هذا الوقت، سيتم تضمين معلمات التصميم الرئيسية مثل معدل انكماش المادة. ولذلك، فقط من خلال إتقان معدل انكماش البلاستيك المقولب على وجه التحديد، يمكن تحديد حجم كل جزء من التجويف. حتى لو كان هيكل القالب المحدد صحيحًا، فمن المستحيل إنتاج أجزاء بلاستيكية ذات جودة مؤهلة إذا كانت المعلمات المستخدمة غير مناسبة.
معدل انكماش البلاستيك والعوامل المؤثرة عليه
ومن خصائص اللدائن الحرارية أنها تتمدد بعد التسخين وتتقلص بعد التبريد. وبطبيعة الحال، سوف يتقلص الحجم أيضًا بعد الضغط. في عملية التشكيل بالحقن، يتم أولاً حقن البلاستيك المنصهر في تجويف القالب. بعد اكتمال التعبئة، تبرد المادة المنصهرة وتتصلب. عندما يتم إخراج الجزء البلاستيكي من القالب، فإنه ينكمش. ويسمى هذا الانكماش انكماش القولبة. خلال الفترة من إزالة الجزء البلاستيكي من القالب إلى التثبيت، سيظل الحجم يتغير قليلاً. أحد التغييرات هو الانكماش المستمر، وهو ما يسمى بالانكماش اللاحق-. تغيير آخر هو أن بعض المواد البلاستيكية الاسترطابية تتوسع بسبب امتصاص الرطوبة. على سبيل المثال، عندما يكون محتوى الرطوبة للنايلون 610 هو 3%، فإن زيادة الحجم تكون 2%؛ عندما يكون محتوى الرطوبة للنايلون المقوى بالألياف الزجاجية 66 هو 40%، فإن زيادة الحجم تكون 0.3%. ومع ذلك، فإن العامل الرئيسي هو انكماش القالب. في الوقت الحاضر، توصي طريقة تحديد معدل الانكماش للمواد البلاستيكية المختلفة (انكماش القالب + الانكماش اللاحق-) بشكل عام بأحكام DIN16901 في المعيار الوطني الألماني. أي أنه يتم حسابه من خلال الفرق بين حجم تجويف القالب عند 23 درجة ± 0.1 درجة وحجم الجزء البلاستيكي المقابل المقاس عند 23 درجة و50 ± 5% من الرطوبة النسبية بعد 24 ساعة من القولبة.
يتم التعبير عن معدل الانكماش S بالصيغة التالية: S={(D-M)/D}×100%(1)
حيث: S-معدل الانكماش؛ د-حجم القالب؛ M-حجم الجزء البلاستيكي.
إذا تم حساب تجويف القالب بناءً على حجم الجزء البلاستيكي المعروف ومعدل انكماش المادة، عندها D=M/(1-S). من أجل تبسيط الحساب في تصميم القالب، يتم استخدام الصيغة التالية بشكل عام لحساب حجم القالب:
د=م+MS(2)
إذا كانت هناك حاجة إلى حساب أكثر دقة، فسيتم استخدام الصيغة التالية: D=M+MS+MS2(3)
ومع ذلك، عند تحديد معدل الانكماش، نظرًا لأن معدل الانكماش الفعلي يتأثر بالعديد من العوامل، يمكن استخدام قيمة تقريبية فقط. ولذلك، فإن استخدام الصيغة (2) لحساب حجم التجويف يمكن أن يلبي المتطلبات بشكل أساسي. عند تصنيع القالب، تتم معالجة التجويف وفقًا للانحراف السفلي ويتم معالجة اللب وفقًا للانحراف العلوي، بحيث يمكن إجراء التشذيب المناسب عند الضرورة.
السبب الرئيسي وراء صعوبة تحديد معدل الانكماش بدقة هو أن معدل الانكماش لمختلف أنواع البلاستيك ليس قيمة ثابتة، بل نطاق. ونظرًا لاختلاف معدل الانكماش لنفس المادة التي تنتجها مصانع مختلفة، فإن معدل الانكماش لنفس المادة التي تنتجها دفعات مختلفة من نفس المصنع يختلف. Mould Master WeChat: mojuren لذلك، يمكن لكل مصنع فقط تزويد المستخدمين بنطاق معدل انكماش المواد البلاستيكية التي ينتجها المصنع. ثانياً، يتأثر معدل الانكماش الفعلي أثناء عملية التشكيل أيضاً بعوامل مثل شكل الجزء البلاستيكي، وبنية القالب وظروف التشكيل. وفيما يلي مقدمة لتأثير هذه العوامل.
صورة
شكل الجزء البلاستيكي
بالنسبة لسمك جدار الجزء المشكل، يكون معدل الانكماش أكبر بشكل عام لأن وقت تبريد الجدار السميك أطول، كما هو موضح في الشكل 1. بالنسبة للأجزاء البلاستيكية العامة، عندما يكون الفرق بين البعد L في اتجاه تدفق الذوبان والبعد W المتعامد مع اتجاه تدفق الذوبان كبيرًا، يكون فرق معدل الانكماش كبيرًا أيضًا. من منظور مسافة تدفق الذوبان، يكون فقدان الضغط للجزء البعيد عن البوابة كبيرًا، وبالتالي فإن معدل الانكماش هناك أكبر أيضًا من الجزء القريب من البوابة. نظرًا لأن الأشكال مثل الأضلاع والثقوب والرؤوس والمنحوتات تتمتع بمقاومة الانكماش، فإن معدل انكماش هذه الأجزاء يكون صغيرًا.
هيكل القالب
يؤثر شكل البوابة أيضًا على معدل الانكماش. عند استخدام بوابة صغيرة فإن نسبة انكماش الجزء البلاستيكي تزداد لأن البوابة تتصلب قبل انتهاء فترة تماسك الضغط. يعد هيكل دائرة التبريد في قالب الحقن أيضًا مفتاحًا في تصميم القالب. إذا لم يتم تصميم دائرة التبريد بشكل صحيح، سيحدث فرق الانكماش بسبب درجة الحرارة غير المتساوية للجزء البلاستيكي، مما يؤدي إلى عدم تحمل حجم الجزء البلاستيكي أو تشوهه. في الأجزاء ذات الجدران الرقيقة-، يكون تأثير توزيع درجة حرارة القالب على الانكماش أكثر وضوحًا.
صورة
شروط صب
درجة حرارة البرميل: عندما تكون درجة حرارة البرميل (درجة حرارة البلاستيك) مرتفعة، يكون نقل الضغط أفضل ويتم تقليل قوة الانكماش. ومع ذلك، عند استخدام بوابة صغيرة، يظل الانكماش كبيرًا لأن البوابة تتصلب مبكرًا. بالنسبة للأجزاء البلاستيكية السميكة-، حتى لو كانت درجة حرارة البرميل مرتفعة، يظل الانكماش كبيرًا.
التغذية: في ظروف التشكيل، حاول تقليل التغذية للحفاظ على ثبات حجم الجزء البلاستيكي. ومع ذلك، فإن التغذية غير الكافية لن تكون قادرة على الحفاظ على الضغط، الأمر الذي سيزيد أيضا من الانكماش.
ضغط الحقن: يعتبر ضغط الحقن من العوامل التي لها تأثير أكبر على الانكماش، وخاصة ضغط الإمساك بعد التعبئة. بشكل عام، عندما يكون الضغط مرتفعًا، يكون الانكماش صغيرًا بسبب كثافة المادة العالية.
سرعة الحقن: سرعة الحقن لها تأثير ضئيل على الانكماش. ومع ذلك، بالنسبة للأجزاء البلاستيكية-الرقيقة الجدران أو البوابات الصغيرة جدًا، وعند استخدام المواد المسلحة، يكون الانكماش صغيرًا عند زيادة سرعة الحقن.
درجة حرارة القالب: بشكل عام، يكون الانكماش أكبر عندما تكون درجة حرارة القالب أعلى. ومع ذلك، بالنسبة للأجزاء البلاستيكية ذات الجدران الرقيقة-، كلما ارتفعت درجة حرارة القالب، قلت مقاومة تدفق الذوبان، وقل معدل الانكماش.
دورة القولبة: لا توجد علاقة مباشرة بين دورة القولبة ومعدل الانكماش. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه عندما يتم تسريع دورة التشكيل، ستتغير حتما درجة حرارة القالب، ودرجة حرارة الذوبان، وما إلى ذلك، مما سيؤثر أيضًا على تغيير معدل الانكماش. عند اختبار المواد، يجب إجراء عملية التشكيل وفقًا لدورة التشكيل التي تحددها المخرجات المطلوبة، ويجب فحص حجم الأجزاء البلاستيكية. فيما يلي مثال لاستخدام هذا القالب لاختبار معدل انكماش البلاستيك. آلة الحقن: قوة التثبيت 70t قطر المسمار Φ35mm سرعة المسمار 80 دورة في الدقيقة ظروف التشكيل: الحد الأقصى لضغط الحقن 178MPa درجة حرارة البرميل 230 (225-230-220-210) درجة 240 (235-240-230-220) درجة 250 (245-250-240-230) درجة 260 (225-260-250-240) درجة سرعة الحقن 57 سم 3 / ثانية وقت الحقن 0.44-0.52 ثانية وقت التثبيت 6.0 ثانية وقت التبريد 15.0 ثانية
صورة
حجم القالب وتحمل التصنيع
بالإضافة إلى حساب الحجم الأساسي من خلال صيغة D=M(1+S)، فإن حجم المعالجة لتجويف القالب وقلب القالب به أيضًا مشكلة تحمل المعالجة. وفقًا للاتفاقية، فإن تحمل القالب هو 1/3 من تحمل الجزء البلاستيكي. ومع ذلك، نظرًا للاختلافات في نطاق الانكماش واستقرار المواد البلاستيكية، يجب أولاً تحديد التسامح الأبعاد للأجزاء البلاستيكية التي تتكون من مواد بلاستيكية مختلفة بشكل عقلاني. وهذا يعني أن التسامح الأبعاد للأجزاء البلاستيكية التي تتكون من مواد بلاستيكية ذات نطاق انكماش أكبر أو استقرار انكماش ضعيف يجب أن يكون أكبر. خلاف ذلك، قد يظهر عدد كبير من النفايات ذات الأبعاد المفرطة. ولهذا السبب، قامت البلدان بصياغة معايير وطنية أو معايير صناعية خصيصًا لتحمل أبعاد الأجزاء البلاستيكية. كما قامت الصين بصياغة معايير مهنية وزارية. ومع ذلك، فإن معظمهم لا يملكون تفاوتات الأبعاد المقابلة لتجويف العفن. يصوغ المعيار الوطني الألماني على وجه التحديد معيار DIN16901 للتسامح الأبعاد للأجزاء البلاستيكية ومعيار DIN16749 المقابل للتسامح الأبعاد لتجويفات القالب. هذا المعيار له تأثير كبير في العالم ويمكن استخدامه كمرجع لصناعة القوالب البلاستيكية. مجلة Mould People WeChat، الأولى في هذه الصناعة!
حول التسامح الأبعاد والانحراف المسموح به للأجزاء البلاستيكية
من أجل تحديد التسامح الأبعاد بشكل معقول للأجزاء البلاستيكية التي تتكون من مواد ذات خصائص انكماش مختلفة، يقدم المعيار مفهوم فرق انكماش القالب △VS.
△VS＝VSR_VST(4)
حيث: VS - فرق انكماش القالب VSR - معدل انكماش القالب في اتجاه تدفق الذوبان VST - معدل انكماش القالب في الاتجاه العمودي على تدفق الذوبان.
وفقًا لقيمة △VS للبلاستيك، يتم تقسيم خصائص الانكماش للمواد البلاستيكية المختلفة إلى 4 مجموعات. المجموعة ذات القيمة الأصغر △VS هي المجموعة-عالية الدقة، وهكذا، المجموعة ذات القيمة الأكبر △VS هي المجموعة-المنخفضة الدقة. وفقا للأبعاد الأساسية، يتم تجميع التكنولوجيا الدقيقة، 110، 120، 130، 140، 150 و 160 مجموعات التسامح. وينص أيضًا على أنه يمكن اختيار التفاوتات الأبعادية للأجزاء البلاستيكية التي تتكون من مواد بلاستيكية ذات خصائص الانكماش الأكثر ثباتًا من المجموعات 110 و120 و130.
يتم تحديد تفاوتات الأبعاد للأجزاء البلاستيكية المتكونة من مواد بلاستيكية ذات خصائص انكماش مستقرة إلى حد ما من المجموعات 120 و130 و140. إذا تم تحديد تفاوتات الأبعاد للأجزاء البلاستيكية المتكونة بواسطة هذا النوع من البلاستيك من المجموعة 110، فقد يتم إنتاج عدد كبير من الأجزاء البلاستيكية بدون -أبعاد التسامح. إن التفاوتات الأبعادية للأجزاء البلاستيكية المكونة من مواد بلاستيكية ذات خصائص انكماش ضعيفة هي 130 و140 و150 مجموعة.
التفاوتات الأبعادية للأجزاء البلاستيكية المكونة من مواد بلاستيكية ذات خصائص الانكماش الأسوأ هي 140 و150 و160 مجموعة. عند استخدام جدول التسامح هذا، يجب عليك أيضًا الانتباه إلى النقاط التالية. يتم استخدام التفاوتات العامة في الجدول لتفاوتات الأبعاد التي لا تشير إلى التفاوتات.
يتم استخدام التفاوتات ذات الانحرافات المباشرة لتحديد نطاقات التسامح لأبعاد الأجزاء البلاستيكية. يمكن للمصمم تحديد الانحرافات العلوية والسفلية. على سبيل المثال، إذا كان نطاق التسامح 0.8 مم، فيمكن تحديد الانحرافات العلوية والسفلية التالية . 0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5، وما إلى ذلك. هناك مجموعتان من قيم التسامح، A وB، في كل مجموعة تسامح. من بينها، A هو الحجم المتكون من مجموعة أجزاء القالب، مما يزيد من الخطأ الناتج عن عدم إحكام وصلة أجزاء القالب.
هذه القيمة المضافة هي 0.2 ملم. من بينها، B هو الحجم الذي يتم تحديده مباشرة بواسطة أجزاء القالب. تقنية الدقة عبارة عن مجموعة من قيم التسامح المحددة خصيصًا للأجزاء البلاستيكية ذات متطلبات الدقة العالية. قبل استخدام التفاوتات المسموح بها للأجزاء البلاستيكية، يجب عليك أولاً معرفة مجموعات التفاوتات التي تنطبق على المواد البلاستيكية المستخدمة.
