چگونه طراحی قالب تزریقی عیوب فلاش را کاهش می دهد؟

فلاش لایه نازکی از پلاستیک است که بین نیمه های قالب فشرده می شود، جایی که باید به یکدیگر مهر و موم شوند. متداول ترین محل، خط جداکننده - درز محل برخورد دو نیمه قالب است - اما فلاش می تواند در اطراف پین های اجکتور، صفحه های لغزنده و هر جزء متحرک در قالب ظاهر شود.

فیزیک ساده است. هنگامی که پلاستیک مذاب با فشار بالا (معمولاً 350 تا 700 بار) به داخل حفره تزریق می شود، در هر جهت به سمت بیرون رانده می شود. اگر نیروی گیره‌ای که نصف‌های قالب را در کنار هم نگه می‌دارد کمتر از فشار حفره‌ای باشد که سعی می‌کند آنها را از هم جدا کند، نیمه‌های قالب به صورت میکروسکوپی از هم جدا می‌شوند و پلاستیک به شکاف حاصل جریان می‌یابد. در عرض میلی‌ثانیه، آن پلاستیک روان به‌عنوان فلاپ نازک روی قطعه - جامد می‌شود.

مقدار فلاش بستگی به میزان جدا شدن قالب و چسبناک بودن پلاستیک دارد. پلاستیک هایی با ویسکوزیته کم-مانند پلی پروپیلن به راحتی چشمک می زنند زیرا حتی در شکاف های کوچک جریان می یابند. پلاستیک هایی با ویسکوزیته بالاتر مانند پلی کربنات کمتر فلش می کنند زیرا در برابر جریان در کانال های نازک مقاومت می کنند.

فراتر از نگرانی های زیبایی، فلاش مشکلات واقعی پایین دستی ایجاد می کند. اتصالات مونتاژ محکم تر از آنچه طراحی شده است می شود. سطوح کشویی می کشند. سطوح آب بندی نشت می کند. برای یک دقتقالب تزریق موتور دندهتولید چرخ دنده هایی که باید به نرمی مشبک شوند، حتی مقدار کمی فلاش در ناحیه تماس دندان باعث ایجاد صدا، سایش زودرس و خرابی مش بندی می شود.

اینها هفت دلیلی هستند که ما اغلب در تولید واقعی، تقریباً به ترتیب فراوانی، می بینیم.

1. نیروی گیره ناکافی در مقابل فشار حفره

این علت شماره یک و ساده ترین دلیل برای محاسبه است. هر قطعه قالب گیری تزریقی، نیرویی به سمت بیرون بر روی قالب وارد می کند که برابر با سطح قسمت پیش بینی شده ضربدر فشار حفره است. قالب های چند حفره ای این نیرو را در تعداد حفره به اضافه ناحیه دونده ضرب می کنند.

فرمول نیروی گیره مورد نیاز: مساحت پیش بینی شده بار حفره فشار بار ضریب ایمنی (1.2 تا 1.4). برای محفظه ماوس کوچک 60 سانتی متر مربعی با فشار 400 بار، این حداقل 24 تن گیره یا حدود 30 تن با ضریب ایمنی است. آن قالب را روی یک پرس 50 تنی اجرا کنید و سود خواهید داشت. آن را روی یک پرس 25 تنی اجرا کنید و فلاش تضمین شده است.

انتخاب تناژ مناسب پرس برای قالب یکی از ارزان‌ترین اقدامات پیشگیرانه{0}}در دسترس است.

2. سطوح فرسوده خط جدایی

حتی یک قالب کاملاً طراحی شده با گذشت زمان به دلیل فرسودگی سطوح خط جدایی از چرخه های مکرر گیره، فلاش ایجاد می کند. تحقیقات صنعتی نشان می‌دهد که میانگین خط جداسازی بسته به فولاد قالب و شرایط پردازش، سایش قابل اندازه‌گیری را پس از 200000 تا 500000 عکس نشان می‌دهد.

A قالب تزریق لیوان PS پلاستیکیاجرای 5 میلیون دستگاه در سال یک یا دو بار در سال چرخه سایش را پشت سر می گذارد و برای حفظ مهر و موم محکم خط جدایی نیاز به تعمیر و نگهداری پیشگیرانه دارد. نادیده گرفتن این تعمیر و نگهداری باعث صرفه جویی در هزینه کوتاه مدت-می شود اما منجر به تشدید مشکلات فلاش می شود.

3. طراحی نادرست خط جدایی

ساخت و نگهداری یک خط جداکننده صاف ساده آسان است. سفت نگه داشتن خطوط جداسازی پیچیده که از سطوح منحنی یا پلکانی پیروی می کنند سخت تر است. در جایی که هندسه خط جدایی در زوایای تیز یا مقاطع نازک خاموش می شود، فلاش تقریباً اجتناب ناپذیر می شود.

برای محصولات پیچیده مانند aقالب تزریق پوسته موشبا سطوح خارجی منحنی، طراحی خط جدایی به یک تصمیم مهندسی معنادار تبدیل می شود. ساده تر تقریبا همیشه بهتر است. هنگامی که خطوط جداسازی پیچیده اجتناب ناپذیر است، فولاد باید سخت تر باشد تا در برابر تغییر شکل تحت بار گیره مقاومت کند.

4. روی صورت های اسلایدر و لیفتر بپوشید

لغزنده ها و بالابرها علاوه بر خط اصلی جداکننده، سطوح آب بندی متحرک خود را ایجاد می کنند. هر یک از این رابط های متحرک یک منبع فلش بالقوه است. همانطور که سطوح جفت گیری در طول هزاران چرخه فرسوده می شوند، شکاف ایجاد می شود و فلاش ظاهر می شود.

یک قالب پیچیده با چهار تا شش لغزنده دارای چهار تا شش سطح خطر{0}}فلاش اضافی فراتر از خط جداکننده اصلی است. برنامه های تعمیر و نگهداری باید به طور خاص شامل بازرسی و بازسازی صورت لغزنده باشد.

5. فشار بیش از حد تزریق

هنگامی که فشار پر شدن بیشتر از طرح های قالب پیش بینی شده باشد، حاشیه نیروی گیره کوچک می شود. افزایش فشار به دلایل مختلفی اتفاق می افتد: تغییر درجه مواد، سرعت تزریق کندتر (که به فشار اوج بالاتری نیاز دارد)، یا دیواره های نازک تر از آنچه قالب برای آن طراحی شده است.

قالبی که برای فشار 500 بار طراحی شده است اما در تولید با فشار 650 بار کار می‌کند، 30 درصد حاشیه ایمنی گیره‌ای خود را از دست می‌دهد - اغلب آن را به ناحیه فلاش فشار می‌دهد.

6. آسیب سطحی حفره

فرورفتگی‌های کوچک، خراش‌ها یا زباله‌های روی سطح حفره مانع از آب‌بندی مناسب نیمه‌های قالب می‌شود. یک سوراخ 0.1 میلی متری برآمده از تعمیر قبلی، یا زباله های به دام افتاده از چرخه تمیز کردن، می تواند یک مکان فلاش دائمی ایجاد کند.

بازرسی منظم سطح حفره - به خصوص پس از هر کار تعمیر - این مشکلات را قبل از اینکه بر تولید تأثیر بگذارد، برطرف می کند.

7. عدم تطابق صفحه قالب

صفحات قالب باید در هنگام گیره دقیقاً تراز شوند. تحمل موازی صفحه باید 0.02 میلی متر در هر 100 میلی متر طول یا حدود 0.04 میلی متر در یک صفحه معمولی 200 میلی متر باشد. ناهماهنگی فشار ناهمواری را روی خط جداکننده ایجاد می‌کند - برخی از نواحی خیلی سفت مهر و موم می‌شوند (باعث آسیب می‌شوند) در حالی که برخی دیگر خیلی شل می‌شوند (باعث فلاش می‌شوند).

این یکی از مواردی است که در طول پذیرش قالب تأیید شده است، اما می‌تواند به مرور زمان با ساییدگی صفحات و شل شدن پیچ‌ها جابجا شود. تأیید مجدد دوره ای- اهمیت دارد.

چگونه مواد مختلف با فلش رفتار می کنند

ویسکوزیته مواد و ویژگی‌های جریان تعیین می‌کنند که پلاستیک چقدر به راحتی در شکاف‌های موجود قرار می‌گیرد.

چندین مشاهدات عملی از این اعداد. PP متداول‌ترین ماده{1}}در معرض فلاش است زیرا ویسکوزیته کم آن به آن اجازه می‌دهد در شکاف‌های بسیار نازکی جریان یابد.قالب تزریق لیوان PS پلاستیکیتولید ریسک فلاش متوسطی دارد، به‌ویژه در طرح‌های دیوار نازک- که در آن سرعت‌های تزریق بالا مورد نیاز فشار اوج بالاتری را ایجاد می‌کند.

POM نسبتاً بخشنده - است که یکی از دلایل محبوبیت آن برای برنامه های دقیق است. یک قالب تزریق موتور دنده در حال اجرا POM خطر فلاش کمتری نسبت به هندسه مشابه در PP دارد، اما عواقب فلاش روی دنده های دقیق شدیدتر است.

گرفتن تناژ مناسب پرس پایه پیشگیری از فلاش است. در اینجا محاسبه با مثال های معمولی ارائه شده است.

فرمول ساده است: نیروی گیره برابر است با مساحت پیش بینی شده بار فشار حفره بار ضریب ایمنی. عمل صنعت ضریب ایمنی 1.2 تا 1.4 - را توصیه می‌کند، به این معنی که نیاز محاسبه‌شده 50 تن باید روی یک پرس 60 تا 70 تنی اجرا شود.

دویدن با حاشیه گیره ناکافی یک اقتصاد کاذب است. یک پرس 100{4}تنی ممکن است 15 درصد بیشتر از یک پرس 70 تنی هزینه داشته باشد، اما کار مربوط به فلاش را حذف می کند که 0.05 تا 0.30 دلار به ازای هر قطعه به هزینه کل اضافه می کند.

چندین روش برای تشخیص فلاش در حین تولید وجود دارد:

بازرسی بصری فلاش واضح را می‌گیرد اما نقص‌های زیر{0} میلی‌متری را از دست می‌دهد

اندازه گیری کولیس در خط جدایی ضخامت فلاش را نشان می دهد

اندازه‌گیری نمایه‌سنج، فلاش میکرو-را با چشم تشخیص نمی‌دهد

سیستم های بینایی هوش مصنوعی هر قسمت را به طور خودکار با سرعت تولید بازرسی می کنند

حسگرهای فشار حفره واقعی-فشارهای فشار را نشان می‌دهند که خطر فلاش را قبل از وقوع واقعی فلاش نشان می‌دهند.

کارخانه های مدرن از ترکیبی از این روش ها استفاده می کنند. یک تامین کننده قالب تزریق عمده فروشی، پروتکل های بازرسی فلش مستند را به عنوان بخشی از سیستم های کیفیت استاندارد ارائه می دهد.

این صنعت در طول دهه گذشته میانگین نرخ فلاش را به طور چشمگیری کاهش داده است، که تحت تأثیر چندین روند فناوری هدایت می شود.

در{0}}سنسورهای فشار در قالب، شرایط خطر فلاش را قبل از اینکه فلاش واقعاً ظاهر شود، شناسایی می‌کنند. هنگامی که فشار حفره از محدوده مورد انتظار فراتر می رود، سیستم باز شدن بالقوه قالب را علامت گذاری می کند و به اپراتورها اجازه می دهد قبل از تولید قطعات فلش شده تنظیم کنند.

نظارت بر تناژ در زمان واقعی در ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی مدرن کنترل حلقه بسته- نیروی گیره را فراهم می‌کند. این سیستم می تواند باز شدن قالب را در عرض میلی ثانیه تشخیص دهد و فشار گیره را تنظیم کند یا قبل از تولید قطعات فلش شده خاموش شود.

Predictive maintenance based on shot count and process data identifies parting line wear before it produces flash. Industry research suggests predictive maintenance reduces wear-related flash by 30 to 45 percent compared to time-based maintenance schedules.

سیستم‌های بینایی مجهز به هوش مصنوعی در ایستگاه‌های با کیفیت، فلاش را با دقت بیش از 99 درصد تشخیص می‌دهند و قطعات معیوب را به‌طور خودکار از جریان تولید حذف می‌کنند.

چندین استاندارد بر طبقه بندی نقص فلاش و محدودیت های قابل قبول حاکم است:

ISO 9001 و IATF 16949 به ردیابی نرخ نقص مستند نیاز دارند

SPE دستورالعمل های طبقه بندی فلاش را برای قطعات آرایشی و کاربردی ارائه می دهد

روش استاندارد ASTM D3641 برای قالب گیری تزریقی

DIN 16742 سطوح نقص قابل قبول را برای محصولات پلاستیکی مشخص می کند

برای کاربردهای خودرویی، استانداردها سخت ترین هستند. قالب تزریق موتور دنده ای که قطعاتی را برای گیربکس های خودرو تولید می کند، معمولاً به فلاش با ضخامت کمتر از 0.05 میلی متر در هر نقطه نیاز دارد.

در اینجا سناریویی است که ما اغلب می بینیم. یک سازنده موتور دقیق یک قالب تزریق موتور دنده چهار حفره ای تولید می کند که چرخ دنده های POM را برای کاربردهای موتور صنعتی تولید می کند. پس از 18 ماه تولید، تامین‌کننده به سازنده اطلاع می‌دهد که 12 درصد از قطعات به دلیل فلاش در خط جداسازی نیاز به برش‌زدایی پس از قالب‌گیری دارند. هزینه کار سالانه تخلیه: حدود 78000 دلار.

تحقیقات چهار عامل مؤثر را شناسایی می کند:

سطوح خط جدایی که سایش ناهموار 0.04 میلی متری را پس از 600000 عکس نشان می دهد

فولاد قالب اصلی P20 در-مناطق سایش بالا- برای کارکردهای کوتاه کافی بود اما برای تولید دقت پایدار کافی نبود.

مهر و موم های صورت لغزنده نیز سایش قابل اندازه گیری را نشان می دهند

پرس تناژ مناسب اما با حداقل حاشیه ایمنی

بسته راه‌حل شامل باز-سایر کردن خط جداکننده به مشخصات اولیه، جایگزینی{1}}درج‌های سایش بالا با فولاد H13، بازسازی صورت لغزنده، و نصب حسگرهای فشار حفره برای هشدار اولیه در مورد شرایط باز شدن قالب در آینده بود.

نتایج اصلاح پست{0}}: نرخ فلاش از 12 درصد به 1.2 درصد در عرض 30 روز کاهش یافت. صرفه جویی در هزینه تخلیه سالانه: تقریباً 70000 دلار. افزایش طول عمر قالب از فولاد بهبود یافته: 1.5 تا 2 میلیون شات اضافی تخمین زده می شود.

برای تولید با دقت-حجم بالا، کار با یک کارخانه قالب تزریق موتور دنده که اقتصاد ابزارسازی بلندمدت را درک می‌کند - نه فقط هزینه اولیه - در طول چرخه عمر تولید به‌شدت بازپرداخت می‌کند.

ارزان‌ترین مکان برای حذف فلاش در طراحی و نگهداری قالب است - نه در کف تولید با تیغه‌های جداکننده. قالبی که به درستی طراحی و نگهداری شود، سرمایه‌گذاری مهندسی خود را ظرف چند ماه در هر برنامه‌ای با حجم بالا باز می‌گرداند.

خواه پروژه شما یک قالب تزریق موتور دنده دقیق برای کاربردهای صنعتی باشد، یک قالب تزریق{0}Plastic PS Cups با حجم بالا برای بسته بندی،

اکنون تماس بگیرید