طراحی سیستم خروج گاز یکی از مهم ترین بخش های قالب سازی تزریق پلاستیک است و تاثیر مستقیم بر ظاهر و کیفیت قطعات تولید شده دارد. هنگام تزریق مواد مذاب به داخل حفره قالب، هوا و گازهای موجود باید از مسیرهای مشخص خارج شوند. اگر این گازها در فضای داخل قالب باقی بمانند، مشکلاتی مانند سوختگی سطح، ایجاد لکه های تیره، وجود حفره های ریز، ناتمامی گوشه ها و خط های ناشی از احتراق گاز به وجود می آید. به همین دلیل طراحی این سیستم یک مرحله حیاتی در فرآیند تولید قطعات تزریقی است.
اهمیت کنترل حرکت یکنواخت مواد مذاب
وجود گازهای به دام افتاده می تواند حرکت مذاب را کند یا نامنظم کند. هر گونه اختلال در جریان مواد باعث ایجاد نقص هایی می شود که در ظاهر قطعه به وضوح دیده می شود. یک طراحی اصولی این امکان را می دهد که مواد بدون توقف و با سرعت مناسب در تمام بخش های قالب حرکت کنند. این موضوع در تولید قطعاتی که ظاهر آنها بسیار مهم است اهمیت بیشتری دارد. برای مثال قطعات شفاف، قطعات براق یا قطعاتی که بخشی از بدنه کالا هستند بیشترین حساسیت را نسبت به این مشکلات دارند.
عوامل موثر بر عملکرد سیستم خروج گاز
عملکرد صحیح مسیرهای خروج گاز به مجموعه ای از عوامل بستگی دارد. هر کدام از این عوامل اگر اشتباه انتخاب شوند می توانند کیفیت خروج گاز را کاهش دهند. برخی از مهم ترین عناصر موثر در این بخش عبارت اند از:
محل دقیق قرارگیری شیارهای خروج گاز
- اندازه و شکل شیارها
- نوع مواد اولیه و میزان ایجاد گاز در هنگام تزریق
- دمای مواد و دمای قالب
- فشار و سرعت تزریق
- شکل هندسی قطعه و میزان پیچیدگی قالب
هر ماده رفتاری متفاوت دارد. به همین دلیل شیارهایی که برای یک پلیمر مناسب هستند ممکن است برای یک ماده دیگر عملکرد مناسبی نداشته باشند. قالب ساز باید نوع مواد، شرایط تزریق و نوع دستگاه را در نظر بگیرد و طراحی را به صورت دقیق انجام دهد.
چرا ابعاد شیارهای خروج گاز اهمیت دارد
اگر شیارها بیش از حد کوچک باشند، گازهای داخل قالب توان خروج پیدا نمی کنند و نهایتا باعث ایجاد سوختگی و لکه های سطحی می شوند. در مقابل، اگر شیارها بیش از حد بزرگ باشند، مواد مذاب از آنها خارج می شود و پلیسه ایجاد می شود. پلیسه علاوه بر ایجاد ظاهر نامناسب، ابعاد قطعه را نیز تغییر می دهد. به همین دلیل انتخاب ابعاد مناسب یکی از حساس ترین مراحل طراحی است. مهندسان این کار را بر اساس آزمون، تجربه و تحلیل رفتار ماده انتخاب می کنند.
استفاده از روش های پیشرفته برای تخلیه کامل گاز
در برخی قالب ها شرایط تزریق پیچیده تر است و مسیرهای معمولی خروج گاز کافی نیستند. در این موارد روش های پیشرفته به کار گرفته می شود تا تخلیه کامل گاز انجام شود و کیفیت سطح قطعه افزایش یابد. برخی از این روش ها عبارت اند از:
- استفاده از صفحات متخلخل که گازهای ریز را عبور می دهند
- به کارگیری سیستم خلاء جهت تخلیه سریع هوای داخل قالب
- طراحی کانال های میکرو در نواحی حساس
- استفاده از فولادهای خاص با قابلیت عبور گاز
- بهره گیری از دستگاه های کمک تخلیه گاز در قالب های چند حفره ای
این روش ها هزینه بیشتری دارند اما برای قطعات حساس یا قطعاتی که خطای سطحی در آنها قابل قبول نیست انتخابی ضروری هستند.
تاثیر شکل هندسی قالب بر خروج گاز
طراحی هندسه قالب نقش بسیار مهمی در عملکرد خروج گاز دارد. نقاطی که گوشه های تیز دارند، سطوح بسته یا مناطق عمیق معمولا باعث گیر افتادن گاز می شوند. به همین دلیل قالب ساز باید این نقاط را بازطراحی کند یا ابزارهای کمکی مثل پین های هواگیر، شیارهای جانبی یا صفحات انتقال فشار را استفاده کند. این تغییرات کوچک باعث می شوند گاز قبل از ورود کامل مواد از قالب خارج شود.
اهمیت بررسی و نگهداری دوره ای سیستم خروج گاز
حتی بهترین طراحی ها نیز اگر سرویس نشوند کارایی خود را از دست می دهند. شیارهای خروج گاز در اثر کار طولانی دچار گرفتگی می شوند و ذرات سوخته شده مواد در آنها جمع می شود. این اتفاق باعث کاهش عملکرد سیستم و ایجاد نقص های سطحی در قطعات می شود. برای جلوگیری از این مشکل، سرویس دوره ای شامل موارد زیر انجام می شود:
- تمیز کردن شیارهای خروج گاز
- بررسی سایش لبه های شیارها
- کنترل کیفیت سطح صفحات قالب
- بررسی نقاطی که احتمال تجمع رسوبات در آنها بیشتر است
این اقدامات ساده می توانند از توقف خط تولید جلوگیری کنند و کیفیت قطعات را ثابت نگه دارند.
تاثیر طراحی صحیح در کاهش ضایعات تولید
عدم تخلیه مناسب گاز یکی از دلایل اصلی افزایش ضایعات در تولید تزریقی است. یک طراحی اصولی می تواند میزان دورریز را به شکل قابل توجهی کاهش دهد. مزایای این طراحی شامل موارد زیر است:
- کاهش تولید قطعات معیوب
- کاهش پلیسه
- حذف نیاز به اصلاح دستی قطعات
- کاهش توقف دستگاه ها
- افزایش سرعت تولید
- کاهش مصرف مواد اولیه
برای کارخانه هایی که تولید انبوه دارند، این موارد می تواند تاثیر بزرگی بر هزینه های نهایی داشته باشد.
طراحی سیستم خروج گاز در قالب های تزریق پلاستیک یک مرحله کاملا تخصصی و تاثیرگذار در کیفیت نهایی قطعات است. انتخاب محل مناسب شیارها، تعیین ابعاد اصولی، استفاده از روش های پیشرفته و نگهداری منظم قالب باعث می شود قطعات بدون نقص، بدون سوختگی و با سطحی یکنواخت تولید شوند. مجموعه هایی که به این بخش توجه علمی و مهندسی نشان می دهند، نه تنها ضایعات خود را کاهش می دهند، بلکه راندمان تولید را نیز افزایش می دهند.
کارگاه صنعتی متحدان کوشا نیز با تمرکز بر طراحی دقیق قالب های تزریق و بهینه سازی سیستم های خروج گاز، توانسته است کیفیت تولید قطعات پلاستیکی را به سطحی قابل اعتماد برساند و این موضوع را به یک مزیت مهم رقابتی در پروژه های صنعتی تبدیل کند.
دیدگاه شما چیست؟