:وظایف ماشین های تزریق
آماده سازی مواد قابل استفاده و فشارهای مورد نیاز مرحله تزریق –
پر کردن محفظه قالب ماشین تزریق با مواد و هدایت حرکات باز کردن قالب، بیرون انداختن –
.قطعه ریختگی و همچنین بستن و نگهداشتن قالب
در مورد اول به عهده واحد تزریق بوده، در صورتی که مورد سوم بهوسیله واحد بستن انجام می
. شود
:واحد تزریق
واحد تزریق وظیفه دارد، مواد قالب را که بیشتر به صورت گرانول است به جلو رانده، ذوب،
. هموژنیزه و همچنین خمیری کرده و باالخره به درون قالب فشار دهد
به این منظور در یک اسکترودر حلزونی پیستونی ، یک حلزون سه ناحیه ای در داخل یک سیلندر
می چرخد. مواد گرانول ناحیه مکش، تراکم و رانش را طی کرده تا در محفظه جلویی حلزون به
.عنوان یک مذاب قابل انجام کار آماده شود
پس از مرحله خمیری شدن، حلزونی متوقف می شود، تا اینکه به وسیله یک سیلندر
، مذاب به محفظه قالب فشرده s/mm هیدرولیکی با یک حرکت محوری سریع تا ناحیه ۱۰۰۰
. شود
کمیتهای تنظیم
تعداد دور حلزونی عالوه بر قطر حلزون به اندازه سرعت محیطی که از ظرف شرکت های سازنده
.مواد داده می شود بستگی دارد )جدول ۱)
جدول ۱ :کمیت های تنظیم برای خمیر کردن
مواد قالب
PVC PMMA
150… ۱۸۰ ۲۰۰ … ۲۵۰ مواد دمای T به
۰, ۰۸ … ۰,۱ ۰, ۳ محیطی سرعت Vmax به m/s
40 …. ۸۰ ۸۰ … ۱۲۰ ایست فشار P به Bar
مقدار مقاوت مواد درنوک حلزونی در مرحله تزریق تحت واژه فشار ایست بیان می شود. این
فشار فشاری است که درون مواد تجمعی در محفظه جلویی حلزونی ایجاد می شود. این فشار
باغث می شود که حلزونی در حین خمیر کردن مواد به سمت عقب رانده شود. حرکت حلزونی
به سمت عقب موقعی پایان می یابد که مقدار مواد تجمی در محفظه جلویی حلزون به حدی
برسد که محفظه قالب را پر کند )شکل۳ .)مقدار تنظیمی فشار ایست، تحت شرایطی به
.ویسکوزیته و مقدار حسایست حرارتی مواد بستگی دارد )جدول ۱)
، PVC نقاط و ناحیه ای که دمای سیلندر می تواند تنظیم شود، د جدول ۲ با بیان یک مثال از مواد
.نشان داده شده است
C0 به PVC جدول ۲ :دماهای سیلندر برای
تغذیه قیف محدوده MH1 MH2 MH3 DH
30..4 14…۱۶۰ ۱۶۰…۱۷ ۱۶…۱۰ ۱۷۰٫٫۲۱۰
گرمکن نازل دار :DHگرمکن پوششی، :MH
واحد بستن
واحد بستن، نیمه های قالب را که به صفحات روبند متحرک و ثابت مرتبط هستند در بر می گیرد.
باز کردن بستن و نگهداشتن قالب به وسیله یک سیستم اهرم مفصلی یا با یک سیستم محرکه
.تمام هیدرولیک انجام می شود
نیروی بستن- نیروی نگهداری
نیروی بستن عبارت است از نیرویی که میلهای راهنما پس از مرحله بستن تحت تنش قرار می
گیرند، میل راهنما به همان اندازه که قالب فشرده می شود دچار افزایش طول می شود . موقع
به واسطه وجود فشار داخلی میلهای راهنما را FA) A:pw = FA (تزریق مواد یک نیروی باز کننده
سبب می شود. مجموع نیروهایی که موقع عمل تزریق به میلهای راهنما وارد می شوند، تحت
.نام نیروی نگهداری عنوان می شوند. این نیور همیشه ازنیروی بستن بیشتر است
اگر نیروی باز کندنه از نیروی نگهدرای بیشتر باشد تجهیزات بین دو نیمه قالب بلند شده و مذاب
از درز قالب ها بیرون زده که منجر به ایجاد پلیسه یا تشکیل پوسته های شناور می شود.این
.پدیده را اضافه تزریق یا اضافه برریزی می نامند
با وجود این باید برای جلوگیری از یک شکم دادگی صفحات حامل نیمه های قالب، مقدار نیروی
نگهداری حتی االمکان در حد کم تنظیم شود. این شکم دادگی به این ترتیب ایجاد می شود که
فشار داخلی قالب را موقع تزریق سعی بر این دارد که نیمه های قالب را در محدوده محفظه از
یکدیگر جدا کند. در صورتی که نیروهای نگهداری فقط در محدوده انتقال مستقیم نیرو موثر است
. مقدار این شکم دادگی به ویژه در صفحات با صلبیت پایین و در محدوده مقابل دهانه مرکزی
قالب مربوطه به بخش نازل و قبل از همه در نقطه مفقابل سیستم پران، زیاد است . پدیده شکم
دادگی باعث تشکیل پلیسه و نیز سبب می شود که فشار تزریق در حد بیشترین مقدار خود
.نتواند انتخاب شود
تا ۰٫۰۵ mm یکی از روش های رفع عیب این است که غلتکهای تکیه گاهی با اضافه اندازه ۰۳,۰
.در مقابل تکیه گاه های خارجی طراحی شود )شکل ۴ )mm
همچنین برای تخلیه هوای محفظه قالب موقع تزریق از طریق سطوح تماش نیمه های قالب،
.نیروی بستن باید حتی االمکان کم باشد
تلرانسهای اندازه در محله تزریق
تلرانس های قالب دستیابی، بیشتر به انقباض، مواد تزریق و نوع اندازه ها بستگی داشته که در
.این ارتباط کیفیت ماشین تزریق و قالب نیز نقش دارند
مثال رعایت تلرانس های کوچکتر در مواد آمورف نسبت به مواد نیمه کریستال آسانتر است.
همچنین اندازه های وابسته به قالب دقیقتر می توان ایجاد کرد تا اندازه هایی که به قالب
.وابسته نبود و باید موقع بسته بودن، بین اجزای متحرک قالب به وجود آید
در تعیین تلرانس های ابتدا گروه های تلرانس را در ارتباط با مواد تزریق و ضریب 16091 DIN
انقباض )به جداول و استاندارد ر.ک( تشیکل می شده، آنگاه متناسب با این گروه های تلرانسی
و نوع اندازه تعیین می شده انحرافات مجاز و محدوده های مختلف اندازه نامی مرتب می شوند.
که a جدول ۱ نشان می دهد که چگونه می توان تلرانسی عمومی برای اندازه مربوط به قالب
.باشد، به دست آورد mm باید ۳۵
جدول ۱ :بدست آوردن تلرانس عمومی
گروه تلراسن ۱۵۰ پلی اتیلن
رقم مشخصه ۳ اندازه وابسته به قالب
محدوده اندازه نامی ۴۰mm…۳۰mm
+ ۰,۳۹ mm عمومی تلرانس
اصول طراحی قطعات تزریقی
ً خنک یا •
ضخامت دیوارها باید به اندازه کافی زیاد باشد تا قبل از اینکه مواد شدیدا پخته شوند،
بتوانند محفظه قالب را با اطمینان پر کنند. بنابراین باید ضخامت حداقل دیواره متناسب با طول
.مسیر جریان در قالب و قابلیت جریان مواد تزریق انتخاب
ضخامت دیواره قطعات تزریقی باید همه جا یکسان باشد. مقدار این ضخامت در حالت معمولی •
8 mm و باالی mmاست. ضخامت های زیر ۴,۰ 4mm-mmو در قطعات بزرگ ۳ ۳mm –۱mm
. فقط در شرایط کاری ویژه ای قابل تولید هستند
باید از هرگونه تجمع موضعی مواد و تغییر مقطع ناگهانی پرهیز شود. زیرا این پدیده می تواند روی
سطوح قطعه کار منجر به نقاط تو رفته و در داخل قطعه کار منجر به تشکیل م ک شود . عالوه بر
این در ضخامت های نامساوی دیواره ها درنتیجه خنک شدن غیر یکنواخت، تنش های داخلی در
آن ایجاد شده که می تواند در گوشه های تند و لبه ها به تشکیل ترک هایی منجر شود. اگر یک
قطعه تزریقی باید پایداری باالتری
.(c3 شکل) داشته باشد، می توان به وسیله پره های تقو یت آن را عملی کرد
برای اینکه بتوان قطعه تزریقی را به سادگی و سریع از قالب خارج کرد، تمام سطوح قطعه کار •
که در جهت باز دشن قالب قرار دارند، باید شیب جزئی داشته باشند. عالوه بر این بایستی
اطمینان حاصل شود که قطعه تزریقی موقع باز شدن قالب روی نیمه مربوط به واحد بستن
. نشسته و به وسیله تجهیزات پران خارج شود
مقادیر شیب در جدول ۱ فقط به عنوان مقادیر تقریبی هستند، زیرا این مقادیر نه فقط به ارتفاع
قطعه تزریقی، بلکه به شکل و قطر آن، مقدار انقباض و مرحله خروج قطعه کار از قالب نیز
.بستگی دارد
انقباض
.در تعیین محفظه قالب باید انقباض و انقباض نهایی احتمالی مورد توجه آن قرار گیرد
تغییر اندازه قطعات در اثر جمع شدن مواد موقع خنک شدن را انقباض گویند. در تعیین انقباض )با
جدول ۱ مقایسه شود( این مشکل نیز به آن اضافه می شود که باید اختالف انقباض و نیز انقباض
.نهایی مور د توجه قرار گیرد
اختالف انقباضی هنگامی بروز می کند که انقباضات در جهت جریان و به طور عمود بر ان برابر
.نباشند. اختالف انقباض عبارت است از اختالف طولی و عرضی انقباض
تفاوت اندازه یک قطعه تزریقی که تا دمای محیط خنک شده، از اندازه ای که همان قطعه تحت
یک دم.ای معین قرار گیرد، را انقباض نهایی می گویند. ابعاد قطعه تمام شده در اثر انقباض
.نهایی باز هم کوچکتر می شوند
تعیین مقدار عددی انقباض خیلی مشکل است، زیرا چند عامل موثر به طور همزمان در این رابطه
.تاثیر دارند
به عنوان مثال ترموپالستهای آمورف )مثال پلیستیرول( تقریبا بدون وابستگی به شرایط خارجی،
انقباض کمتری دارند. مواد مصنوعی نیمه کریستال )مثال پلی اتیلن( بالعکس محدوده انقباض
بزرگتری دارند )جدول ۱ .)فشارهای تزریق و نهایی بیشترین اثر را بر پدیده انقباض دارند. هر
.چقدر این فشارها بزرگتر باشند به همان نسبت هم انقباض کمتر می شود
دمای قالب عامل موثر دیگری بر انقباض به شمار می رود. هر قدر اندازه این دما باالتر باشد، به
.همان نسبت هم تشکیل کریستال مناسبتر، ولی انقباض حاصله بیشتر می شود
جدول ۱ :مقادیر مهم برای شرایط فرایند کاری تزریق
شیب به % انقباض به % دمای قالب
دمای مواد
مواد تزریق bar به ps فشار تزریق bar به pN فشار نهایی
۱,۵ Ca. 0,45 10…۵ ۱۵۰…۲۸۰ (۰,۳٫٫۰,۶).Ps 1000…۱۵۰۰ پلیستیرول
—- ۰,۴ …۰,۷ ۵۰….۸۵ ۱۸۰-۲۴۰ (۰,۳٫٫۰,۶).Ps 1200…۱۵۰۰ ABS
0,2…۲ ۱,۵…۲ ۲۰….۶۰ ۱۴۰-۳۵۰ (۰,۳٫٫۰,۶).Ps 1200…۱۵۰۰ اتیلن پلی
۱,۵ ۱,۲…۲,۲ ۲۰…۶۰ ۱۵۰-۲۶۰ (۰,۴٫٫۰,۶).Ps 1200…۱۸۰۰ پروپایلن
۱ ۰,۷…۰,۸ ۵۸…۱۲۰ ۲۳۰…۳۲۰ (۰,۴٫٫۰,۶).Ps 1300…۱۵۰۰ کربنات پلی
۱,۵ ۰,۵…۰,۷ ۲۰…۶۰ ۱۴۰…۲۱۰ (۰,۳٫٫۰,۶).Ps 800…۱۶۰۰ کلراید پلیونیل
ساختمان قالب های تزریق
ً قالبهای تزریق از نظر ساختمان مانند قالبهای دیاکاست می از نیمه
باشند. این قالبها اساسا
های متحرک و ثابت، ماهیچه ها، کشوییها، سیستم راهگاهی، تجهیزات بیرون انداز و نیز
.سیستم خنک کن قالب تشکیل شده است
نازلها
وظیفه ارتباط سیلندر تزریق و قالب به عهده نازلها است. نازلها طوری محکم به بوش راهگاه
فشار داده می شوند که بتوانند افزون بر این نقش در یک ماده آب بندی هم داشته باشند. عالوه
.بر این نازلها باید مذاب آماده را حتی االمکان بدون اتالف فشار و دما به محفظه قالب هدایت کنند
در اثر تماس نازل با قالب خنک،مقدار زیادی گرما از بدنه نازل و در نتیجه از مذاب گرفته شود.
استفاده از نازل حرارتی و همچنین بلند کردن نازل و قالب پس از اتمام زمان اعمال فشار نهایی
. اقدام موثری در این رابطه است
نازل بار
اگر چقرمگی مذاب اجازه دهد، بیشتر از نازل بار استفاده می کنند. به دلیل کانالهای صاف، اتالف
فشار و دما خیلی پایین است. همچنین نازل باز به سادگی قابل تمیز شدن و شستشو است.
) خطر اینکه آیا مذاب از نازل می تواند خارج شود، با کوچکتر شدن سوراخ نازل
ً ۳ تقریبا mm ۸ تا
.پیوسته کاهش می یابد (mm
نازلهای قفلی کشویی یا نازل یا نازلهای
اگر مذاب خیلی رقیق است، باید نازل های قفلی، مثالً
قفلی سوزنی، پیش بینی شوند. این نازلها طوری طراحی شده، که سوراخ نازل پس از هر
.مرحله تزریق بسته شده و به این ترتیب از خروج مذاب جلوگیری می شود
راهگاه
راهگاه یک سیستم متشکل از مسیرهای جریان است که درآنها مواد قابل جریان از نازل به
.محفظه قالب راه می یابد
این سیستم از مخروط راهگاه، کانالهای توزیع و گلویی تزریق تشکیل می شود . در حاالت ساده
به محفظه
ً
تر، این مسیر های جریان می تواند مثالً قالب یک سوراخ مخروطی که مستقیما
.منتهی می شود خالصه گردد. نقطه اتصال راهگاه به محفظه قالب را گلویی تزریق می نامند
شکل راهگاه باید طوری باشد که تو ده مذاب از کوتاهترین مسیر ممکن و یا حداقل اتالف گرما و
فشار به محفظه قالب راه یابد. سطح مقطع مسرهای جریان باید طوری اندازه گیری شده بانشد
.که پر شدن راهگاه و همچنین محفظه قالب یکنواخت انجام شود
شکل راهگاه ها
شکل راهگاه ها باید طوری انتخاب شود که برای حالت ویژه، خواسته مطرح شده برآورد شود.
.همچنین باید به دیگر عوامل موثر نظیر اجزای فالب، مواد قالب و نوع قالب تزریق نیز توجه شود
راهگاه ستونی یا مخروطی
راه گاه های ستونی یا مخروطی بیشتر برای قطعات ریختگی دورانی متقارن و سنگین استفاده
ً می شوند. این راهگاه به جهت ا بریده می شوند، نباید روی سطوح ظاهری ایجاد
ینکه بعدا
.شوند
باید طوری انتخاب شود که راهگاه همیشه از قطعه تزریقی آهسته تر خنک شود. بدین D قطر
ترتیب می توان به این نکته دست یافت که هنوز مقدار مذاب کافی دیگر می تواند با اعمال فشار
نهایی
یک نافی کوچک روی قطعه تزریقی . باقی می ماند. به این صورت نیاز به ماشینکاری بعدی
نبوده و سطحی کاری به ظاهر نامناسبی نظیر راهگاه ستونی به وجود نخواهد آمد. عالوه بر این
.باید راهگاه مواد را از پیش محفظه نیز نباید خارج کند
راهگاه نقطه ای به ویژه برای قطعات کوچک و سری کاری در قالب های یک پارچه و چند پارچه و
.همچنین برای راهگاه های چند تایی در یک قطعه تزریقی بزرگتر در نظر گرفته می شود
هر قدر سوراخ راهگاه نقطه ای کوچکتر باشد، به همان نسبت هم قطع شدن آن ساده تر است.
.در اینجا باید عالوه بر ضخامت دیواره به چقرمگی )ویسکوزیته( مذاب و همچنین دما دقت شود
اگر محفظه قالب از طریق راهگاه نقطه ای کوچک، نتواند دیگر با سرعت کافی پر شود، مذاب در
.پیش محفظه زودتر خنک شده، طوری که تحت شرایطی باید با دست خارج شود
به این ترتیب پیش محفظه کمی بزرگتر می شود، طوری که مواد خنک شده چسبیده به جدار
داخلی به عنوان یک الیه عایق عمل می کند . هسته مذاب )به اصطالح بستر خمیری( در
محدوده راهگاه بهصورت مایع باقی می ماند. اما تاخری زمانی مذاب در پیش محفظه نباید
.طوالنی باشد. حداقل چهار تا پنج تزریق در دقیقه برای عملگرد این سیستم الزم است
در جایی که این توالی تزریق امکان پذیر نیست، یک کلگی مسی سوراخ شده در پیش محفظه
گذاشته می شود. فضای بنی کلگی مسی و جداره داخلی پیش محفظه با مواد خنک شده پر و
به عنوان عایق پیش محفظه با مواد خنک شده پر و به عنوان عایق عمل می کند. کلگی مسی ا
. زطریق نازل، گرمای کافی دریافت کرده تا مواد میانی را به صورت مذاب نگهدارد

ارسال نظر

Your email address will not be published. Required fields are marked *
شما می توانید استفاده کنید از HTML همانند کد زیر: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

Comments

comments