طراحی خنک کننده
تصویر کلی موضوع
سودآوری تولید قالب های لاستیکی به میزان زیادی به راندمان قالب بستگی دارد. برای کسب بیشترین بهر وری، و همچنین بیشترین تعداد حفره ممکن، بهتر است که مصرف لاستیک را کاهش داده و قطعات بدون خطا تولید بشود.
یک جایگزین ساده برای رسیدن به این اهداف استفاده از سیستم خنک ساز است. درحالی که از پخته شدن مواد پلاستیکی جلوگیری می کند، یک سیستم خنک کننده از تولید ضایعات می کاهد و نیاز به مراحل بعدی برای را بخش قالبی در حرکت را ازبین می برد.
قالب سازی مجازیSIGMASOFT به طور موفقیت امیز برای پشتیبانی از طراحی سیستم خنک کننده در صنعت استفاده می شود. با بازتولید دقیق تعاملی بین رفتار ارئولوژیک ذوب لاستیکی و اجزای حرارتی قالب، نرم افزار همچون دستگاه تزریق مجازی استفاده می شود، که راندمانی پیکره یک خنک ساز فعال مشخص شده را نشان می دهد.
تصویر کلی موضوع
سودآوری تولید قالب های لاستیکی به میزان زیادی به راندمان قالب بستگی دارد. برای کسب بیشترین بهر وری، و همچنین بیشترین تعداد حفره ممکن، بهتر است که مصرف لاستیک را کاهش داده و قطعات بدون خطا تولید بشود.
یک جایگزین ساده برای رسیدن به این اهداف استفاده از سیستم خنک ساز است. درحالی که از پخته شدن مواد پلاستیکی جلوگیری می کند، یک سیستم خنک کننده از تولید ضایعات می کاهد و نیاز به مراحل بعدی برای را بخش قالبی در حرکت را ازبین می برد.
قالب سازی مجازیSIGMASOFT به طور موفقیت امیز برای پشتیبانی از طراحی سیستم خنک کننده در صنعت استفاده می شود. با بازتولید دقیق تعاملی بین رفتار ارئولوژیک ذوب لاستیکی و اجزای حرارتی قالب، نرم افزار همچون دستگاه تزریق مجازی استفاده می شود، که راندمانی پیکره یک خنک ساز فعال مشخص شده را نشان می دهد.
برای انجام یک ارزیابی دقیق، شایسته است که علاوه بر بیشترین میزان قالب ،کانال ذوب هم داشت، لازم است که شکل هندسی و ویژگی های مواد اجزای قالب و همچنین موقعیت و توان اجزای خراب شده استفاده شده در قالب را داشته باشیم. قالب سازی مجازیSIGMASOFT قادر به در نظر گرفتن تعامل گرمایی بین اجزا را دارد از جمله کیسه هوا. اجزای خراب از قبیل کارتریج هایی گرمایی، با قدرت و ویژگی مواد شبیه سازی شده اند. برای بیان کنترل گرمایی، یک سیستم pI می تواند تعریف شود، که دما را در محل مشخص شده در قالب را بیان می کند، دقیقا گویی که در واقعیت رخ داده است. بیشترین دقت ممکن در این مدل تضمین شده است که تا به حال هیچ فرضیه ای به این شکل انجام نشد.
برای رسیدن به طرح خنک کن بهینه، یک پروسه تکراری باید صورت پذیرد: درابتدا، یک طرح اولیه پیشنهاد شده و تحت شرایط تولید واقعی آزمایش می شود، و نتایج میزان برش، افت و حداکثر فشار تزریق ارزیابی می شود. سپس چندین متغییر مقایسه می شوند تا تعیین شود در کدام یک اندازه برش گیت مهم تر است و در کدام یک فضا برای کاهش اندازه تیغه وجود دارد که بستگی به فشار موردنظر دارد. در همین اثنا حرارت پایین نگه داشته می شود تا از پرشدن کامل حفره مطئن شویم.
همانطور شرایط دمای واقعی در قالب بیان می شود، تفاوت ناشی از دما در وضعیت جریان مشخص می شود. بعلاوه، ممکن است ارزیابی نه تنها زمانی که پر شدن بالانس شود بلکه همچنین اگر وضعیت پختگی قسمتی مشابه شود.
برای رسیدن به طرح خنک کن بهینه، یک پروسه تکراری باید صورت پذیرد: درابتدا، یک طرح اولیه پیشنهاد شده و تحت شرایط تولید واقعی آزمایش می شود، و نتایج میزان برش، افت و حداکثر فشار تزریق ارزیابی می شود. سپس چندین متغییر مقایسه می شوند تا تعیین شود در کدام یک اندازه برش گیت مهم تر است و در کدام یک فضا برای کاهش اندازه تیغه وجود دارد که بستگی به فشار موردنظر دارد. در همین اثنا حرارت پایین نگه داشته می شود تا از پرشدن کامل حفره مطئن شویم.
همانطور شرایط دمای واقعی در قالب بیان می شود، تفاوت ناشی از دما در وضعیت جریان مشخص می شود. بعلاوه، ممکن است ارزیابی نه تنها زمانی که پر شدن بالانس شود بلکه همچنین اگر وضعیت پختگی قسمتی مشابه شود.
قالب سازی تزریق پلاستیک
قالب گیری تزریق پلاستیک (IM) یک پروسه ی تولید چند کاره برای تولید مقادیر زیاد قطعات پلاستیکی است. مواد ممکن و هندسه های ممکن بیشمار هستند ,که IM را محبوب ترین پروسه ی تولید محصولات ترموپلاستیک کرده است . IM سنتی تنها قادر به تولید قطعات SM است. پروسه ی SMM در زیر شرح داده شده است. در اصل , پروسه IM ساده است : پلاستیک ذوب می شود و به داخل کویتی تزریق می شود ،سپس خنک می شود و به شکل کویتی سفت می شود قطعه ی خنک شده خارج می شود و چرخه تکرار میشود. اگرچه قاعده کار ساده است , پروسه ی واقعی باید به دقت کنترل شود تا قطعه ی قابل قبول را تولید کند. به علاوه تجهیزات گران و پیچیده حتی برای ساده ترین قطعات نیاز است. تجهیزات اساسی مورد نیاز در زیر بحث شده اند .
تجهیزات قالب سازی تزریق پلاستیک
IM در یک ماشین قالب سازی انجام می شود. انواع مختلفی از ماشین های قالبسازی وجود دارد , اما همه ی آن ها ۴ جز اصلی مشابه را دارند : ۱) واحد تزریق , ۲) واحد قفل کننده(کلمپ) , ۳) قالب , ۴)کنترل کننده . یک شمای کلی از ماشین IM کلی در شکل ۱ نشان داده شده است, و یک تصویر از ماشین صنعتی IM در شکل ۲ نشان داده شده است. توجه کنید که دو پلتن (صفحه ی فلزی) در ماشین قالب سازی وجود دارد – یکی متحرک , یکی ثابت.این صفحات به ترتیب در طرف کلمپ و طرف واحد تزریق ماشین قرار گرفته اند.
قالب گیری تزریق پلاستیک (IM) یک پروسه ی تولید چند کاره برای تولید مقادیر زیاد قطعات پلاستیکی است. مواد ممکن و هندسه های ممکن بیشمار هستند ,که IM را محبوب ترین پروسه ی تولید محصولات ترموپلاستیک کرده است . IM سنتی تنها قادر به تولید قطعات SM است. پروسه ی SMM در زیر شرح داده شده است. در اصل , پروسه IM ساده است : پلاستیک ذوب می شود و به داخل کویتی تزریق می شود ،سپس خنک می شود و به شکل کویتی سفت می شود قطعه ی خنک شده خارج می شود و چرخه تکرار میشود. اگرچه قاعده کار ساده است , پروسه ی واقعی باید به دقت کنترل شود تا قطعه ی قابل قبول را تولید کند. به علاوه تجهیزات گران و پیچیده حتی برای ساده ترین قطعات نیاز است. تجهیزات اساسی مورد نیاز در زیر بحث شده اند .
تجهیزات قالب سازی تزریق پلاستیک
IM در یک ماشین قالب سازی انجام می شود. انواع مختلفی از ماشین های قالبسازی وجود دارد , اما همه ی آن ها ۴ جز اصلی مشابه را دارند : ۱) واحد تزریق , ۲) واحد قفل کننده(کلمپ) , ۳) قالب , ۴)کنترل کننده . یک شمای کلی از ماشین IM کلی در شکل ۱ نشان داده شده است, و یک تصویر از ماشین صنعتی IM در شکل ۲ نشان داده شده است. توجه کنید که دو پلتن (صفحه ی فلزی) در ماشین قالب سازی وجود دارد – یکی متحرک , یکی ثابت.این صفحات به ترتیب در طرف کلمپ و طرف واحد تزریق ماشین قرار گرفته اند.
واحد تزریق
بی شک, هدف واحد تزریق فشار دادن یا “تزریق” , پلاستیک مذاب به داخل قالب تحت فشار است. دستگاه تزریق از یک قیف تغذیه ی پلاستیک, مخزن گرم شده (یا “سیلندر گرمکن”) , یک تزریق کننده (انژکتور), و یک نازل خروجی تشکیل شده است. انژکتور معمولاً یک ماردون رفت و برگشتی است , اما می تواند یک وسیله ی هیدرولیکی شناور مانند ساده تر باشد. تمامی این اجزا برای تغذیه پلاستیک, ذوب کردن آن, و سپس تزریق آن به داخل قالب با هم کار می کنند.بر مبنای نیاز به کار قالبسازی خاص, اشکال دستگاه تزریق متفاوتی موجود است.
واحد قفل کننده
واحد قفل کننده برای بسته نگه داشتن قالب در طول پروسه ی تزریق و به کار انداختن پران (بیرون انداز) به هنگام باز شدن عمل می کند. مکانیزم قفل کننده پرس هیدرولیکی یا سیستم اهرم مکانیکی است و باید به اندازه ی کافی قوی باشد تا در برابر نیرو های بزرگ به وجود آمده به وسیله ی فشار تزریق وارده به دیواره های قالب مقاومت کند. به علاوه, واحد قفل کننده باید نوعی از ابزار پران را شامل شود تا خروج قطعه از قالب را آسان کند.
بی شک, هدف واحد تزریق فشار دادن یا “تزریق” , پلاستیک مذاب به داخل قالب تحت فشار است. دستگاه تزریق از یک قیف تغذیه ی پلاستیک, مخزن گرم شده (یا “سیلندر گرمکن”) , یک تزریق کننده (انژکتور), و یک نازل خروجی تشکیل شده است. انژکتور معمولاً یک ماردون رفت و برگشتی است , اما می تواند یک وسیله ی هیدرولیکی شناور مانند ساده تر باشد. تمامی این اجزا برای تغذیه پلاستیک, ذوب کردن آن, و سپس تزریق آن به داخل قالب با هم کار می کنند.بر مبنای نیاز به کار قالبسازی خاص, اشکال دستگاه تزریق متفاوتی موجود است.
واحد قفل کننده
واحد قفل کننده برای بسته نگه داشتن قالب در طول پروسه ی تزریق و به کار انداختن پران (بیرون انداز) به هنگام باز شدن عمل می کند. مکانیزم قفل کننده پرس هیدرولیکی یا سیستم اهرم مکانیکی است و باید به اندازه ی کافی قوی باشد تا در برابر نیرو های بزرگ به وجود آمده به وسیله ی فشار تزریق وارده به دیواره های قالب مقاومت کند. به علاوه, واحد قفل کننده باید نوعی از ابزار پران را شامل شود تا خروج قطعه از قالب را آسان کند.
قالب
قالب یک وسیله ی پیچیده است که شامل کویتی یا کویتی ها می شود که در آن ها قطعات پلاستیکی سرد خواهند شد. به دلیل پیچیدگی قالب, و این حقیقت که به طور قابل توجه هزینه ی کلی عملیات قالب سازی را تحت تاثیر قرار می دهد , در این جا به قالب توجه بیشتری می شود. چندین نوع مختلف قالب وجود دارد , شامل قالب های دو صفحه ای , قالب های سه صفحه ای, و قالب های چند قسمتی . قالب های دو صفحه ای رایج ترین می باشند و از این پس تنها نوع خواهند بود که بحث می شوند.
در اصل, قالب های دو صفحه ای از یک کویتی واقع در یک سری صفحه ی تقسیم شده به دوقسمت تشکیل شده اند. ۱) یک نیمه ی متحرک , ۲) و یک نیمه ی ثابت . نیمه ی ثابت در طرف تزریق ماشین قالب گیری قرارمی گیرد, که به پلتن ثابت پیچ شده و به واحد تزریق وصل می شود. نیمه ی متحرک قالب به واحد قفل کننده پیچ می شود و در طول فازهای باز و بسته کردن قالب با آن حرکت می کند. یک شمای بسیار ساده از قالب دو صفحه ای و قطعه ای که تولید خواهد کرد در شکل ۳ نشان داده شده است.
قالب یک وسیله ی پیچیده است که شامل کویتی یا کویتی ها می شود که در آن ها قطعات پلاستیکی سرد خواهند شد. به دلیل پیچیدگی قالب, و این حقیقت که به طور قابل توجه هزینه ی کلی عملیات قالب سازی را تحت تاثیر قرار می دهد , در این جا به قالب توجه بیشتری می شود. چندین نوع مختلف قالب وجود دارد , شامل قالب های دو صفحه ای , قالب های سه صفحه ای, و قالب های چند قسمتی . قالب های دو صفحه ای رایج ترین می باشند و از این پس تنها نوع خواهند بود که بحث می شوند.
در اصل, قالب های دو صفحه ای از یک کویتی واقع در یک سری صفحه ی تقسیم شده به دوقسمت تشکیل شده اند. ۱) یک نیمه ی متحرک , ۲) و یک نیمه ی ثابت . نیمه ی ثابت در طرف تزریق ماشین قالب گیری قرارمی گیرد, که به پلتن ثابت پیچ شده و به واحد تزریق وصل می شود. نیمه ی متحرک قالب به واحد قفل کننده پیچ می شود و در طول فازهای باز و بسته کردن قالب با آن حرکت می کند. یک شمای بسیار ساده از قالب دو صفحه ای و قطعه ای که تولید خواهد کرد در شکل ۳ نشان داده شده است.
در حقیقت قالب صرفاً دو نیمه با یک کویتی نیست. بلکه, یک سیستم پیچیده ی صفحات متحرک با سیستم جریان رزین است (گیت ها , راهگاه ها, و اسپروها) که کویتی های متعدد را تغذیه می کند. به علاوه, قالب ها باید شبکه ای از خطوط خنک کاری هیدرولیکی و همچنین چندین نوع سیستم پران قطعه داشته باشند. شکل ۴ به صورت شماتیک یک قالب دو کویتی, دو صفحه ای را با جزئیات بیشتری نسبت به شکل ۳ نمایش می دهد. توجه داشته باشید که تنها اجزای قالب که در حقیقت هندسه ی قطعه ی قالب گیری شده را فرا می گیرند , اینسرت کویتی و اینسرت کور هستند. مابقی اجزا به عنوان پایه ی نگه دارنده برای این قسمت ها به کار می روند و مجموعاً به عنوان “پایه ی قالب”شناخته می شوند. در بسیاری از موارد, تولید یک مجموعه از قطعات مختلف (اما هم اندازه) در پایه ی قالب یکسان با استفاده از اینسرت های کور/کویتی مختلف امکان پذیر است.
کنترل راهگاه گرم سیستم مانیفولد
قالبسازان به منظور حل مشکلات پردازش، بایستی به خوبی از جدیدترین فناوری های مربوط به کنترل کننده های راهگاه گرم مطلع باشند .
سیستم به شما گزارش میدهد که راهگاه اصلی سیستم مانیفولد ساخت شما دچار مشکل است و موجب معیوب شدن نمونه می شود. مشتری از شما می خواهد که عیب سیستم را برطرف کنید . در نهایت مشخص می شود که علت معیوب بودن سیستم وارد شدن یک پین به رابط کابل در اثر فشار بوده است. یکی از راه های جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی در مرحله ی اول استفاده از فناوری جدید کنترل کننده های راهگاه گرم بوده که در کمترین زمان دقیقترین اطلاعات مربوط به مشکلات رخ داده در قالب گیری تزریق پلاستیک را ارائه میدهد .
اولین کار این کنترلرها کارکرد بهینه است. این سیستم باید نقطه تنظیم مورد نظر برای قالب گیری را به دقت حفظ کند و در این حین مشکلات روی داده را تشخیص داده و مخابره کند. این سیستم باید بتواند در محیط های خشن کار کند.
کنترلرهای کارت توان خارجی رایج ترین کنترلر راهگاه گرم بوده و قابل مقایسه با گرمکن های قدرتی است. این کنترلرها اطلاعات تشخیصی مربوط به دما و گرمایش مدارها را تامین می کند. آنها معمولا به ازای هر منطقه گرمایش دارای یک کارت هستند. رایج ترین حالت این کنترلرها ۱۵ آمپر برای هر کارت است؛ که البته از مدل های دیگر با آمپراژهای مختلف نیز میتوان استفاده نمود.
قالبسازان به منظور حل مشکلات پردازش، بایستی به خوبی از جدیدترین فناوری های مربوط به کنترل کننده های راهگاه گرم مطلع باشند .
سیستم به شما گزارش میدهد که راهگاه اصلی سیستم مانیفولد ساخت شما دچار مشکل است و موجب معیوب شدن نمونه می شود. مشتری از شما می خواهد که عیب سیستم را برطرف کنید . در نهایت مشخص می شود که علت معیوب بودن سیستم وارد شدن یک پین به رابط کابل در اثر فشار بوده است. یکی از راه های جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی در مرحله ی اول استفاده از فناوری جدید کنترل کننده های راهگاه گرم بوده که در کمترین زمان دقیقترین اطلاعات مربوط به مشکلات رخ داده در قالب گیری تزریق پلاستیک را ارائه میدهد .
اولین کار این کنترلرها کارکرد بهینه است. این سیستم باید نقطه تنظیم مورد نظر برای قالب گیری را به دقت حفظ کند و در این حین مشکلات روی داده را تشخیص داده و مخابره کند. این سیستم باید بتواند در محیط های خشن کار کند.
کنترلرهای کارت توان خارجی رایج ترین کنترلر راهگاه گرم بوده و قابل مقایسه با گرمکن های قدرتی است. این کنترلرها اطلاعات تشخیصی مربوط به دما و گرمایش مدارها را تامین می کند. آنها معمولا به ازای هر منطقه گرمایش دارای یک کارت هستند. رایج ترین حالت این کنترلرها ۱۵ آمپر برای هر کارت است؛ که البته از مدل های دیگر با آمپراژهای مختلف نیز میتوان استفاده نمود.
در این نوع خاص از کنترلرها، میتوان در حالی که پنل پشتی تحت توان کامل است؛ این کارتها را حذف یا نصب کرد. همچنین میتوان این کارت ها را حتی در حال کار از کابین کنترلر خارج نمود. کارتهای ساخت شرکتهای مختلف می توانند در چارچوبی مشابه با هم ترکیب و یا تطبیق داده شده و اگر کارت خاصی مشکل داشته باشد کاربر می تواند آن را با کارتی دیگر از کنترلری دیگر تعویض کند. خارج کردن کارت از محفظه و تعویض آن با کارتی جدید میتواند یک راهکار بسیار موثر در رفع مشکل باشد. با این حال باید در نظر داشت که اگر کارت معیوب دور انداخته نشود ممکن است مشکل دیگری ایجاد کند. (توجه: تعویض کارت به هنگام کار سیستم می تواند باعث وارد شدن شوک الکتریکی به کاربر شده و به کارت و کنترلر نیز آسیب برساند.)