ما هي العوامل التي تؤثر على تأثير حقن القالب الدقيق؟

المؤلف: مولان - الشركة المصنعة للقوالب البلاستيكية

يعتمد تقييم دقة قوالب الحقن على دقة المنتجات المصبوبة، أي تفاوت الأبعاد، وتفاوت الشكل، وخشونة السطح. يجب توافر العديد من الشروط المترابطة لعملية الحقن الدقيق، وأهمها العوامل الأساسية الأربعة: مادة البلاستيك، قالب الحقن، عملية الحقن، ومعدات الحقن. عند تصميم المنتجات البلاستيكية، يجب اختيار مواد البلاستيك الهندسي أولاً، ويجب على المواد البلاستيكية الهندسية القادرة على حقن البلاستيك بدقة اختيار المواد ذات الخصائص الميكانيكية العالية، والأبعاد الثابتة، ومقاومة الزحف الجيدة، ومقاومة التشققات الناتجة عن الإجهاد البيئي.

ثانيًا، يجب اختيار آلة حقن البلاستيك المناسبة بناءً على نوع البلاستيك المستخدم، ودقة أبعاد المنتج النهائي، ووزن القطعة، ومتطلبات الجودة، وهيكل القالب المتوقع. أثناء عملية المعالجة، تتأثر جودة منتجات حقن البلاستيك بدقة بدقة القالب، وانكماشه، وتغيرات درجة الحرارة والرطوبة المحيطة بالمنتج. في حقن البلاستيك الدقيق، يُعد القالب أحد أهم العوامل للحصول على منتجات بلاستيكية دقيقة تلبي متطلبات الجودة. يجب أن يلبي القالب المستخدم متطلبات حجم المنتج ودقته وشكله.

حتى مع ثبات دقة وحجم القالب، سيختلف الحجم الفعلي للمنتج البلاستيكي المصبوب بسبب اختلاف معدل الانكماش. لذلك، من المهم جدًا التحكم بفعالية في معدل انكماش المنتجات البلاستيكية في تقنية قولبة الحقن الدقيقة. يؤثر تصميم القالب بشكل مباشر على معدل انكماش المنتجات البلاستيكية، حيث يُحسب حجم تجويف القالب بإضافة معدل الانكماش المُقدّر إلى حجم المنتج البلاستيكي، ويُحدد معدل الانكماش من قِبل الشركة المُصنّعة للبلاستيك أو دليل البلاستيك الهندسي. لا ترتبط القيمة ضمن النطاق المُوصى به فقط بشكل البوابة وموضعها وتوزيع القالب، بل ترتبط أيضًا بالتوجه البلوري للبلاستيك الهندسي.

يرتبط شكل وحجم ومسافة وموضع قالب البلاستيك بالبوابة. العوامل الرئيسية المؤثرة على انكماش البلاستيك هي الانكماش الحراري، وانكماش تغير الطور، وانكماش الاتجاه، وانكماش الضغط، والاستعادة المرنة، وما إلى ذلك، وترتبط هذه العوامل المؤثرة بظروف التشكيل أو ظروف التشغيل للمنتجات المصبوبة بالحقن الدقيق. لذلك، يجب مراعاة العلاقة بين هذه العوامل المؤثرة وظروف التشكيل بالحقن وعوامل مظهرها عند تصميم القالب، مثل ضغط الحقن وضغط التجويف وسرعة الملء، ودرجة حرارة ذوبان الحقن ودرجة حرارة القالب، وهيكل القالب وشكل البوابة وتوزيعها، وتأثير عوامل مثل مساحة المقطع العرضي للبوابة، وسمك جدار المنتج، ومحتوى حشو التسليح في المادة البلاستيكية، وبلورية المادة البلاستيكية واتجاهها.

يختلف تأثير العوامل المذكورة أعلاه باختلاف المواد البلاستيكية، وظروف التشكيل الأخرى، مثل درجة الحرارة، والرطوبة، واستمرار التبلور، والإجهاد الداخلي بعد التشكيل، والتغيرات في آلات التشكيل بالحقن. لأن عملية التشكيل بالحقن هي عملية تحويل البلاستيك من مسحوق صلب أو حبيبات إلى سائل مصهور، ثم إلى منتجات صلبة. ومن الحبيبات إلى المصهور، ومن المصهور إلى المنتج، توجد مجالات درجة حرارة، وحقول إجهاد، وحقول تدفق، وحقول كثافة في المنتصف. وتحت تأثير هذه المجالات مجتمعةً، تتفاوت أنواع البلاستيك، سواءً كانت صلبة بالحرارة أو لدنة بالحرارة، أو بلورية أو غير متبلورة، أو مقواة أو غير مقواة، إلخ، في هياكل بوليمرية وخصائص ريولوجية مختلفة.

جميع العوامل المؤثرة في هذه المجالات ستؤثر حتمًا على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية، وحجم المنتجات البلاستيكية وشكلها ودقتها ومظهرها. وبهذه الطريقة، تتجلى العلاقة الجوهرية بين عوامل العملية وأداء البوليمر والشكل الهيكلي والمنتجات البلاستيكية من خلال هذه المنتجات. يُعد تحليل هذه الروابط الداخلية بالغ الأهمية لوضع تقنية معالجة قولبة الحقن بشكل عقلاني، وتصميم وتصنيع القوالب وفقًا للرسومات، وحتى اختيار معدات معالجة قولبة الحقن بشكل عقلاني.

يختلف حقن القالب الدقيق عن حقن القالب التقليدي من حيث ضغط ومعدل الحقن. غالبًا ما يستخدم حقن القالب الدقيق حقنًا عالي الضغط أو فائق الضغط وحقنًا عالي السرعة لتحقيق انكماش أقل. بناءً على الأسباب المذكورة أعلاه، بالإضافة إلى مراعاة عناصر تصميم القوالب العامة عند تصميم قوالب الحقن الدقيقة، يجب أيضًا مراعاة النقاط التالية: ① اعتماد تفاوتات حجم القالب المناسبة؛ ② منع أخطاء انكماش القالب؛ ③ منع تشوه الحقن؛ ④ منع تشوه فك القالب؛ ⑤ تقليل أخطاء تصنيع القالب؛ ⑥ منع أخطاء دقة القالب؛ ⑦ الحفاظ على دقة القالب.