فهم تأثير فقدان الضغط على الأجزاء المصبوبة بالحقن

يمكننا تبسيط عملية التشكيل بالحقن من خلال التركيز على "تجربة" دخول البلاستيك إلى القالب عبر الآلة. يمكن الإشارة إلى هذا الرأي باسم "التشكيل بالحقن من منظور البلاستيك" أو القولبة بالحقن العلمية. من المفيد جدا أخذ سلوك أو استجابة البلاستيك في الاعتبار عند النظر في تغييرات تصميم العملية أو الأدوات أو المواد أو القطع. هناك العديد من المعايير التي يمكن تعديلها في آلة الحقن القولب، لكن من المهم أن ندرك أن هذه التعديلات ستؤثر على حالة أو أكثر من الظروف البلاستيكية الفيزيائية. الشروط البلاستيكية الأربعة الرئيسية هي:

درجة حرارة البلاستيك

معدل تدفق البلاستيك

ضغط البلاستيك

معدل وتبريد البلاستيك وزمن

نظرا لقابلية انضغاط البلاستيك، سنكتشف فقدان الضغط، وتدرج الضغط، وفرق الضغط عبر نظام العداء، البوابة، والتجويف أدناه. مصطلحات فقدان الضغط، تدرج الضغط، وفرق الضغط كلها تشير إلى الانضغاط الفيزيائي للبلاستيك بدرجات متفاوتة. كيف يمكن أن يكون هذا السلوك ممكنا؟ البلاستيك وسط قابل للانضغاط لأن هناك مساحة بين جزيئات البوليمر، وحجمه يعتمد على درجة الحرارة والضغط المطبقين. إحدى الطرق لتوضيح فقدان الضغط في الحياة الواقعية هي النظر في استخدام الهواء المضغوط. إذا قمنا بقياس ضغط الضاغط نفسه والضغط في نهاية الخرطوم، سنلاحظ انخفاضا في هذا الضغط. على سبيل المثال، لنفترض أن ضاغط الهواء ينتج 80 رطل لكل بوصة مربعة، ولكن في نهاية خرطوم بطول 100 قدم، يكون ضغط الهواء المقاس 75 رطل لكل بوصة مربعة. نظرا لأن الهواء يمكن ضغطه، نلاحظ فقدان ضغط بمقدار 100 psi على خرطوم طوله 5 أقدام. من أجل نقاشنا، سنتجاهل تأثير الخسائر الاحتكاكية، حتى لو كانت موجودة. دعونا نعيد انتباهنا إلى البلاستيك ونركز على الضغط داخل تجويف القالب الذي تم اكتشافه خلال مرحلة التثبيت في عملية القولبة بالحقن. في الشكل 1، تقع حساسات الضغط داخل تجويف القالب في الموضع A (البوابة الخلفية) والموقع B (في نهاية ملء تجويف القالب). بافتراض أن الضغط 15000 psi مبرمج خلال مرحلة التثبيت في مقدمة البرغي. من هذا المثال النظري، يمكن ملاحظة أن فقدان الضغط في حساس ضغط التجويف من مقدمة البرغي إلى A هو 6000 رطل لكل بوصة مربعة، وفقدان الضغط بين الحساسين الواقعين عند A و B هو 2000 رطل لكل بوصة مربعة. لتصور هذه الظاهرة، تخيل دفع الإسفنجة أثناء مرحلة استقبال الصندوق. بسبب تطبيق الضغط، ستتعرض الإسفنجة للانضغاط، وكمية الضغط المنقول على طول الإسفنجة ستقل.

المصدر: أومبرتو كاتيناني

هذا الفقدان في الضغط سيؤدي إلى درجة أعلى من الضغط للبلاستيك في الموضع A بعد البوابة، ودرجة ضغط أعلى في الموضع B عند نهاية الحشو، مما يؤثر على المكونات البلاستيكية، مما يؤدي إلى ملاحظة ضغط احتجاز أكبر في الموضع A وانخفاض ضغط التثبيت في الموضع B. بالإضافة إلى ذلك، مقارنة بالانكماش في الموضع B، يكون معدل الانكماش البلاستيكي في الموضع A أقل، وحجم المكون البلاستيكي في الموضع A أكبر، بينما الحجم (مثل عرض الجزء) في الموضع B أصغر. يظهر الشكل مثالا على مكونات بلاستيكية ذات عدد وشدة عالية من علامات الانكماش. يحدث تغير علامات الانكماش بسبب فقدان الضغط في تجويف القالب، بالإضافة إلى زيادة الضغط وانخفاض الانكماش الكلي بالقرب من البوابة. في المستقبل، يرجى مراعاة هذه الظاهرة عند تغيير إعدادات العمليات أو تصميم الأدوات والمواد والأجزاء.

فقدان الضغط في الأجزاء المصبوبة بالحقن