ما هي العوامل المؤثرة لعملية صب الحقن البلاستيكية؟

1. تأثير درجة الحرارة

A. درجة حرارة المواد

يتم التحكم في درجة حرارة المعالجة من البلاستيك بواسطة برميل آلة الحقن. يعد الاختيار الصحيح لدرجة حرارة البرميل أمرًا ضروريًا لضمان صب الحقن البلاستيكي السلس دون التسبب في تدهور محلي للبلاستيك. بشكل عام ، يجب أن تكون أعلى درجة حرارة في نهاية البرميل أعلى من درجة حرارة تدفق البلاستيك (أو درجة حرارة الانصهار) ولكن أقل من درجة حرارة التحلل.

بالإضافة إلى التحكم الصارم في درجة الحرارة القصوى لبرميل آلة الحقن ، يجب أيضًا التحكم في وقت الإقامة للذوبان البلاستيكي في البرميل. عند تحديد درجة حرارة البرميل ، ينبغي أيضًا النظر في الخصائص الهيكلية للمنتج والقالب. بالنسبة للمنتجات ذات الجدران الرقيقة أو المعقدة ، والتي لها مقاومة عالية للتدفق ، فإن زيادة درجة حرارة البرميل تساعد على تحسين قابلية تدفق الذوبان.

عادةً ما تكون درجة حرارة الفوهة القصوى أقل قليلاً من تلك الموجودة في البرميل لمنع ذوبان استطالة الفوهة.

B. درجة حرارة العفن

يتم التحكم في درجة حرارة القالب أثناء عملية صب الحقن البلاستيكية بواسطة وسيط تبريد ، وعادة ما يكون الماء. وهو يحدد معدل تبريد الذوبان البلاستيكي. تؤدي درجات حرارة العفن المنخفضة إلى تبريد أسرع للذوبان ، مما يؤدي إلى انخفاض سريع في درجة حرارة الذوبان ، وزيادة لزوجة الذوبان ، وزيادة فقدان ضغط الحقن ، وفي الحالات الشديدة ، تعبئة الكافي للقالب. مع زيادة درجة حرارة القالب ، تتحسن قابلية تدفق الذوبان ، يتناقص ضغط الملء المطلوب ، ويتحسن جودة سطح المنتج. ومع ذلك ، بسبب زيادة وقت التبريد ، تنخفض إنتاجية المنتج ، وزيادة انكماش صب المنتج.

بالنسبة للمواد البلاستيكية البلورية ، تفضل درجات حرارة العفن ارتفاع التبلور ، مما يؤدي إلى ارتفاع كثافة المنتج أو البلورة الهيكلية. في درجات حرارة العفن الأعلى ، تكون عملية الاسترخاء للجزيئات البوليمرية في المنتج أسرع ، وتناقص كل من الاتجاه الجزيئي والتوتر الداخلي.

2. تأثير الضغط

يشمل الضغط في عملية صب الحقن البلاستيكية تصليح الضغط وضغط الحقن وضغط التجويف.

يشير الضغط الملطف ، المعروف أيضًا باسم ضغط الظهر ، إلى الضغط الذي تمارسه على الذوبان في الجزء العلوي من المسمار عندما يتراجع أثناء دوران المسمار. يتم التحكم فيه عن طريق ضبط مقاومة التدفق الخلفي للأسطوانة الهيدروليكية الحقن. زيادة ضغط التلوين يعزز الضغط الداخلي للذوبان ويقوي تأثير القص. بسبب تسخين القص للبلاستيك ، فإنه يرفع أيضًا درجة حرارة الذوبان. زيادة الضغط الملونة يبطئ سرعة تراجع المسمار ، وتطيل وقت التدفئة للبلاستيك في المسمار ، ويحسن من جودة البلاستيك. ومع ذلك ، يزيد الضغط المفرط للضغط من التدفق الخلفي وتسرب الذوبان في غرفة القياس في البرميل ، مما يقلل من قدرته على النقل ، وتقليل التلوين ، وزيادة استهلاك الطاقة ، وتسبب تدهور الذوبان بسبب تسخين القص المفرط أو إجهاد القص.

يشير ضغط الحقن إلى ضغط الذوبان الناتج عن رأس المسمار أثناء الحقن. عند اختيار ضغط الحقن ، ينبغي النظر في ضغط الحقن المسموح به لآلة الحقن أولاً. فقط عندما يكون ضغط الحقن منخفضًا جدًا ويؤدي إلى عدم كفاية ضغط تجويف ، مما يتسبب في فشل الذوبان في ملء التجويف بسلاسة ، أو عندما يكون ضغط الحقن مرتفعًا جدًا ، مما يؤدي إلى تجاوز الفائض من المنتج أو التشوه أو حتى الحمل الزائد للنظام.

أثناء عملية الحقن ، يكون ضغط الحقن ودرجة حرارة الذوبان مقيدًا بشكل متبادل. يمكن الحصول على نتائج مرضية مع مزيج من درجة حرارة ذوبان عالية وضغط الحقن المطلوب.

يشير ضغط التجويف إلى ضغط الذوبان الناتج في تجويف القالب بعد أن يعاني ضغط الحقن من فقدان الضغط من خلال الفوهة والعداء والبوابة.

3. دورة صب الحقن وسرعة الحقن

يُطلق على الوقت اللازم لإكمال دورة صب الحقن واحدة دورة صب الحقن ، والتي تشمل التغذية والتدفئة والملء والضغط ، ووقت التبريد ، وكذلك فتح العفن ، وإغلاق العفن ، والعمليات المساعدة. خلال دورة صب الحقن ، يكون لسرعة الحقن ووقت التبريد تأثير حاسم على أداء المنتج.

تؤثر سرعة الحقن بشكل أساسي على سلوك تدفق الذوبان في تجويف القالب. بشكل عام ، مع زيادة سرعة الحقن ، تكثف سرعة تدفق الذوبان وعمل القص. تزداد درجة حرارة الذوبان بسبب تسخين القص ، مما يؤدي إلى انخفاض اللزوجة ، وهو مواتية لملء القالب. علاوة على ذلك ، تزداد قوة خط الانصهار لأجزاء مختلفة من المنتج أيضًا. ومع ذلك ، فإن زيادة سرعة الحقن يمكن أن تنتقل من المحتمل أن ينقل الذوبان من حالة تدفق الصفحي إلى التدفق المضطرب. في الحالات الشديدة ، يمكن أن يتسبب ذلك في إخراج الذوبان من القالب ، مما يمنع هروب الهواء من تجويف القالب. يتم ضغط هذا الهواء المحاصر وتسخينه عند الضغط العالي ، مما يؤدي إلى الحارقة المحلية أو تحلل الذوبان.

4. خاتمة

باختصار ، تتأثر عملية صب الحقن البلاستيكي بعوامل مختلفة. تلعب معلمات درجة الحرارة ، بما في ذلك درجة حرارة المواد ، ودرجة حرارة الفوهة ، ودرجة حرارة العفن ، دورًا مهمًا في البلاستيك ، وقابلية التدفق ، والتبريد ، وجودة المنتج. تؤثر معلمات الضغط ، مثل الضغط على الضغط ، وضغط الحقن ، وضغط التجويف ، على سلوك الذوبان وملء القالب. بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر دورة صب الحقن وسرعة الحقن على خصائص التدفق وأداء المنتج.

من المهم ضبط وتحسين هذه العوامل المؤثرة بعناية لتحقيق النتائج المرجوة في عملية صب الحقن.