مقدمة وطريقة تحسين تحمل صب الحقن

تصنع معظم المنتجات البلاستيكية عن طريق الحقن.هذا يرجع بشكل أساسي إلى الإنتاجية العالية والتكلفة المنخفضة للغاية للوحدة للعملية.كما هو الحال مع أي مكون مصنع ، فإن التسامح أمر بالغ الأهمية.إذا لم يتم تحديدها أو التحكم فيها بشكل صحيح ، فلن تتناسب الأجزاء النهائية معًا أثناء التجميع.يجب تجنب هذا النوع من الأخطاء خاصةً لأن التكلفة الأولية للقالب عالية جدًا.ستصف هذه الورقة كيفية التحكم في تحمل صب الحقن وضمان الجودة العالية من خلال مبادئ DFM (التصميم للتصنيع) واختيار المواد وتصميم الأدوات والتحكم في العملية.

لماذا التسامح مهم جدا؟
على سبيل المثال ، إذا كانت هناك حاجة إلى ربط جزأين مسطحين معًا ، فيجب أن يأخذ التسامح الموضعي للفتحات الموجودة على كل جزء في الاعتبار جميع الحالات الممكنة.حتى إذا كان أحد الأجزاء في الحد الأدنى من التسامح والجزء الآخر في أقصى حد له ، فيجب أن يظل مناسبًا أثناء التجميع.في هذه الحالة ، يبدو الأمر بسيطًا ، ولكن عند الحاجة إلى تجميع أجزاء متعددة ، فقد يتسبب جزء واحد في عدم عمل التجميع بالكامل بشكل صحيح.يمكن استخدام تحليل التسامح ، مثل طريقة الحالة الأسوأ ، ومكدس التسامح والتحليل الإحصائي ، لتحسين تحمل صب الحقن للمكونات متعددة الأجزاء.

العوامل المؤثرة على تحمل صب الحقن:
1. تصميم الجزء
تتمثل إحدى الطرق الأكثر أهمية للحد من الصفحة الملتوية ، والانكماش المفرط ، واختلال المحاذاة الجزئية في استخدام مبادئ سوق دبي المالي عند تصميم الأجزاء.يتم تحقيق ذلك على أفضل وجه من خلال العمل مع خدمات القولبة بالحقن في وقت مبكر من عملية التصميم لمنع إعادة التصميم المكلفة لاحقًا في مرحلة التصميم.
سمك الجدار - الأجزاء ذات سمك الجدار المتغير قد يكون لها انكماش غير متساو.عندما لا يمكن تجنب المساحات السميكة ، يجب استخدام الحفر للحفاظ على سمك جدار موحد.سيؤدي سمك الجدار غير المتساوي إلى تشوه الجزء ، مما سيؤثر على التحمل والتجميع.الجدران السميكة ليست دائمًا الخيار الأفضل لزيادة القوة ؛حيثما أمكن ، من الأفضل استخدام أدوات التقوية والمجمعات لتحسين قوة الأجزاء.

زاوية السحب - زاوية المسودة ضرورية لضمان سهولة الإخراج من الأداة.إذا لم يتم الوصول إلى أفضل حالة ، فقد تتعطل الأجزاء أثناء إخراج المنتج النهائي وكشطه وتزييفه.يمكن أن تختلف زاوية السحب من 0.5 درجة إلى 3 درجات ، اعتمادًا على تصميم الجزء وإنهاء السطح.
ميزات الرئيس - عند تجميع أجزاء بلاستيكية متعددة ، عادةً ما يتم استخدام الرؤساء لاستيعاب السحابات.إذا كان الرئيس سميكًا جدًا ، فقد يتم ترك انحناء على الجزء.إذا لم يتم توصيلها بالجدران الجانبية بواسطة الأضلاع ، فقد تتشوه بشكل كبير.هذا سيجعل تجميع هذه الأجزاء شبه مستحيل.

2. اختيار المواد
يمكن تصنيع البلاستيك المقولب بالحقن من مجموعة متنوعة من الراتنجات.يعتمد اختيار هذه المواد بشكل أساسي على تطبيق المنتج النهائي.كل راتنج له انكماش مختلف.يجب مراعاة هذا الانكماش عند تصميم القالب ، وعادة ما يتم تعديل حجم القالب من خلال نسبة انكماش المواد.إذا كانت هناك حاجة لمكونات مواد متعددة ، فيجب تصميم معدلات انكماش مختلفة.إذا كان تحمل التصميم غير مناسب ، فقد لا يتم تجميع الأجزاء معًا ، وهو خطأ مكلف في قولبة الحقن.
يتم تحديد تحمل صب الحقن بشكل أساسي من خلال انكماش المواد وهندسة الجزء.يجب الانتهاء من اختيار المواد قبل تصميم الأدوات وتصنيعها.يعتمد تصميم الأداة بشكل كبير على المواد المختارة.

3. تصميم الأداة
بمجرد اختيار المادة ، عادة ما تكون الأداة كبيرة الحجم لمراعاة انكماش المادة ذات الصلة.ومع ذلك ، فإن الانكماش ليس موحدًا في جميع الأبعاد.على سبيل المثال ، الأجزاء السميكة لها معدل تبريد مختلف عن الأجزاء الرقيقة.لذلك ، سيكون للجزء المعقد الذي يحتوي على مزيج من الجدران الرقيقة والسميكة معدل تبريد متغير.يمكن أن تؤثر صفحة الاعوجاج أو الهبوط الناتج بشكل خطير على تحمل الحقن والتجميع.للحد من هذه التأثيرات ، يأخذ مصنعو الأدوات في الاعتبار العوامل التالية عند تصميم ميزات القالب.
تبريد الأداة - التبريد المتحكم فيه ضروري للحفاظ على الانكماش المنتظم.سيؤدي التبريد السيئ للأداة إلى انكماش غير متحكم فيه ، مما سيؤدي إلى انحراف خطير في الأجزاء عن متطلبات تحملها.يمكن أن يؤدي الوضع الذكي لقنوات التبريد إلى تحسين تناسق الأجزاء بشكل كبير.

تحمل الأداة - الأدوات التي تتجاوز التسامح ستؤدي إلى جميع أجزاء قولبة الحقن اللاحقة ، وستتم إضافة الخطأ بالإضافة إلى أي خطأ ناتج عن الانكماش.ومع ذلك ، في عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، عادة ما يتم التحكم في تحمل الأداة ومراقبتها بشكل صارم ، لذلك نادراً ما تكون الأداة خارج نطاق التسامح هي السبب في الجزء الذي لا يمكن تحمله.بالإضافة إلى ذلك ، عادة ما تكون هذه الأدوات "آمنة من الصلب".هذا يعني أنه يمكن تعديل الأبعاد أو الميزات الرئيسية عن طريق طحن إضافي عند تصنيع الأدوات.إذا لم يكن البعد النهائي لبعض الأجزاء ضمن نطاق التفاوت المسموح به ، فإن المادة الإضافية تسمح بضبط دقيق للأداة عن طريق المعالجة الآلية.على سبيل المثال ، قد تحتوي ميزة ثقب التسامح الضيق على جزء ما على أداة مصممة بمسمار أساسي على الجانب الأوسع من التسامح.إذا كان الثقب بحاجة إلى تعديل ، فسيتم معالجته بشكل أرق لجعل الثقب أرق.

موضع كشتبان - الكشتبان يدفعه خارج القالب عند فتح القالب ؛يجب القيام بذلك في أسرع وقت ممكن لتقليل وقت الدورة.إذا تم وضع دبوس القاذف في وضع غير مرغوب فيه ، فقد تتلف الأجزاء.بعض المواد ليست صلبة تمامًا عند مغادرة الأداة ، وقد يؤدي الإخراج غير المتكافئ إلى تشوه خطير وعدم تناسق في الأبعاد.
موضع البوابة - البوابة جزء من أداة تدفق الراتنج.إذا تم وضعه في وضع غير مرغوب فيه ، فسيؤدي ذلك إلى ظهور سيء.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي معدل التعبئة غير المتكافئ أيضًا إلى التواء وانكماش غير منتظم.غالبًا ما تتطلب الأجزاء المعقدة بوابات متعددة لتحقيق ملء موحد وتخفيف هذه التحديات.

4. التحكم في العملية
على الرغم من جميع أعمال التصميم السابقة واعتبارات المواد لتحسين تحمل الحقن للأجزاء ، فقد تظل الأجزاء تتجاوز التفاوت المسموح به عند تسليم الدفعة الأولى من العينات.بمجرد دمج جميع الطرق المذكورة أعلاه ، فإن الخطوة التالية لتحسين التوافق مع التسامح هي تعديل العملية.يعد التحكم في درجة الحرارة والضغط ووقت الانتظار من أكثر الطرق شيوعًا لتحسين جودة الأجزاء.بمجرد تحديد مجموعة الحالة المثالية ، يمكن للقالب إنشاء أجزاء متسقة مع تغييرات صغيرة جدًا في الأبعاد بين الأجزاء.

في الأجزاء المعقدة متعددة الميزات ، قد يكون من المفيد تضمين مستشعرات الضغط ودرجة الحرارة في أدوات لقياس هذه المعلمات في عملية التصنيع لتحقيق التغذية الراجعة في الوقت الفعلي والتحكم في العملية.يساعد الحفاظ على الضغط ودرجة الحرارة في الأداة في جميع الأوقات على ضمان تفاوتات ثابتة.
في الأجزاء المعقدة متعددة الميزات ، قد يكون من المفيد تضمين مستشعرات الضغط ودرجة الحرارة في أدوات لقياس هذه المعلمات في عملية التصنيع ، وذلك لتحقيق التغذية الراجعة في الوقت الفعلي والتحكم في العملية.يمكن أن يضمن الحفاظ على الضغط ودرجة الحرارة في الأداة في جميع الأوقات إلى حد كبير تفاوتات ثابتة.