จะหลีกเลี่ยงฟองฉีดในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นพลาสติกใสได้อย่างไร

一 การจำแนกประเภทและกลไกการก่อตัวของฟองสบู่
ฟองฉีดพลาสติกใสแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ ฟองที่ติดอยู่และฟองสุญญากาศ และกลไกการเกิดฟองนั้นมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับคุณสมบัติของวัสดุ พารามิเตอร์ของกระบวนการ และการออกแบบแม่พิมพ์

1. ฟองก๊าซที่ติดอยู่: กับดักทางกายภาพสำหรับการกักเก็บก๊าซ
เมื่อพลาสติกละลายเต็มโพรงแม่พิมพ์ หากการออกแบบระบบไอเสียของแม่พิมพ์ไม่เพียงพอหรือความเร็วในการฉีดเร็วเกินไป อากาศภายในโพรงแม่พิมพ์และก๊าซที่เกิดจากการสลายตัวของพลาสติกจะไม่สามารถระบายออกได้ทันเวลา และจะถูกห่อด้วยการหลอมเพื่อสร้างฟองอากาศ ตัวอย่างเช่น วัสดุ PC มีแนวโน้มที่จะสลายตัวและผลิต CO ₂ ที่อุณหภูมิสูง หากพื้นผิวการกลึงขึ้นรูปแม่พิมพ์ไม่มีร่องไอเสีย ก๊าซจะยังคงอยู่ในผลิตภัณฑ์ เกิดฟองอากาศทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1-2 มม.

2. ฟองสุญญากาศ: เกมกลแห่งความเครียดการหดตัว
ในระหว่างกระบวนการทำให้เย็นลงของส่วนประกอบโปร่งใสที่มีผนังหนา (เช่น เลนส์และแผ่นนำแสง) พื้นผิวด้านนอกจะแข็งตัวอย่างรวดเร็วเนื่องจากอุณหภูมิของแม่พิมพ์ต่ำ ในขณะที่การหลอมภายในจะสร้างแรงดันลบเนื่องจากการหดตัว หากแรงกดในการจับยึดไม่เพียงพอหรือเวลาในการจับยึดสั้นเกินไปที่จะชดเชยการหดตัว จะเกิด "ฟองอากาศสุญญากาศ" ฟองประเภทนี้ส่วนใหญ่จะตั้งอยู่ตรงกลางของผลิตภัณฑ์ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 5 มม. และอาจขยายตัวเมื่อเวลาผ่านไป

2, การปรับสภาพวัสดุ: ขจัดอันตรายที่ซ่อนอยู่จากแหล่งที่มา
ความชื้นและสารระเหยในวัสดุเป็นสาเหตุหลักของการเกิดฟองสบู่ ยกตัวอย่างพีซี อัตราการดูดซึมน้ำถึง 0.3% -0.4% หากยังไม่แห้งสนิทและให้ความร้อนเกิน 230 องศา น้ำจะระเหยกลายเป็นฟองไอน้ำ แนวปฏิบัติทางอุตสาหกรรมได้แสดงให้เห็นว่า:

กระบวนการทำให้แห้ง: พีซีจะต้องทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 120-130 องศาเป็นเวลานานกว่า 6 ชั่วโมง โดยมีความหนาของชั้นน้อยกว่าหรือเท่ากับ 30 มม. และมีความชื้นน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.02% PMMA ต้องการการอบแห้งที่อุณหภูมิ 70-80 องศาเป็นเวลา 4 ชั่วโมง โดยมีความหนาของชั้น 30-40 มม.
อุปกรณ์อบแห้ง: ใช้เครื่องเป่าลมร้อนและติดตั้งระบบลดความชื้นเพื่อหลีกเลี่ยงมลพิษทุติยภูมิของวัตถุดิบด้วยความชื้นในอากาศ ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางรายได้อัปเกรดอุปกรณ์อบแห้งและลดอัตราฟองจาก 3% เป็น 0.5%
ความบริสุทธิ์ของวัตถุดิบ: เลือกวัตถุดิบที่มีความบริสุทธิ์สูง- และหลีกเลี่ยงการใช้ส่วนผสมที่มีสัดส่วนของวัสดุรีไซเคิลสูง สิ่งเจือปนสามารถลดการไหลของของเหลวและทำให้ปรากฏการณ์ก๊าซที่ติดอยู่รุนแรงขึ้น
3 การออกแบบแม่พิมพ์: สร้างช่องหนีแก๊ส
การออกแบบแม่พิมพ์เป็นกุญแจสำคัญในการป้องกันและควบคุมฟองอากาศ ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงจากสามด้าน: ระบบช่องทางการไหล โครงสร้างไอเสีย และระบบทำความเย็น:

1. ระบบช่องสัญญาณ: การส่งผ่านแรงดันที่สมดุล
ตำแหน่งเกต: ควรตั้งเกตไว้ที่ส่วนที่หนาที่สุดของผลิตภัณฑ์เพื่อลดเส้นทางการบรรจุของหลอมให้สั้นลง ตัวอย่างเช่น แม่พิมพ์เลนส์โทรศัพท์มือถือย้ายประตูจากขอบไปตรงกลาง ส่งผลให้อัตราฟองสบู่ลดลง 40%
ขนาดช่อง: เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องควรใหญ่กว่าความหนาของผนังผลิตภัณฑ์ 20% -30% เพื่อให้แน่ใจว่ามีการส่งผ่านแรงดันที่เพียงพอ สำหรับส่วนประกอบที่มีผนังหนา เช่น แผ่นนำแสง ระบบวิ่งร้อนสามารถใช้เพื่อลดการเติมที่ไม่สมบูรณ์ซึ่งเกิดจากการหล่อเย็นด้านหน้าที่หลอมละลาย
หลุมวัสดุเย็น: ติดตั้งบ่อวัสดุเย็นที่ส่วนท้ายของช่องหลักเพื่อจับโลหะหลอมที่เย็นตัวเร็ว และป้องกันไม่ให้เข้าไปในโพรงแม่พิมพ์และก่อให้เกิดข้อบกพร่อง
2. ระบบไอเสีย : ปล่อยก๊าซที่ติดอยู่
ร่องไอเสีย: ควรเปิดร่องไอเสียที่มีความลึก 0.02-0.05 มม. และความกว้าง 3-5 มม. ที่บริเวณผสมพันธุ์ระหว่างพื้นผิวการแยกส่วน แกน และช่อง สำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำ สามารถใช้ระบบดูดไอเสียเพื่อลดแรงดันภายในโพรงแม่พิมพ์ให้ต่ำกว่า -90kPa
เหล็กระบายอากาศ: ฝังเหล็กระบายอากาศไว้ในบริเวณที่มีกำแพงหนา และใช้โครงสร้างที่มีรูพรุนขนาดเล็กเพื่อไล่ก๊าซ หลังจากใช้เหล็กระบายอากาศสำหรับแม่พิมพ์แผงหน้าปัดรถยนต์ อัตราฟองสบู่ลดลงจาก 8% เป็น 1%
3.ระบบทำความเย็น : ควบคุมอัตราการหดตัว
การควบคุมอุณหภูมิของแม่พิมพ์: ชิ้นส่วนที่มีผนังหนาจำเป็นต้องเพิ่มอุณหภูมิของแม่พิมพ์ (PC แนะนำ 100-130 องศา) เพื่อชะลอการแข็งตัวของพื้นผิวและให้เวลาการหดตัวเสริมสำหรับการหดตัวของหลอมละลายภายใน แม่พิมพ์เปลือกของอุปกรณ์ทางการแพทย์ได้รับความร้อนจาก 80 องศาถึง 120 องศาโดยใช้เครื่องวัดอุณหภูมิแม่พิมพ์ ส่งผลให้ฟองสุญญากาศลดลง 70%
วงจรน้ำหล่อเย็น: ใช้วงจรน้ำหล่อเย็นที่สม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ระบายความร้อนสม่ำเสมอ สำหรับชิ้นส่วนที่ผิดปกติ แม่พิมพ์การพิมพ์ 3 มิติสามารถใช้เพื่อฝังช่องระบายความร้อนที่สอดคล้อง ช่วยลดเวลาการทำความเย็นลง 20% -30%
4 พารามิเตอร์กระบวนการ: ศิลปะแห่งความสมดุลแบบไดนามิก
พารามิเตอร์กระบวนการฉีดขึ้นรูปจำเป็นต้องได้รับการปรับแบบไดนามิกตามลักษณะของวัสดุและโครงสร้างผลิตภัณฑ์ โดยแกนหลักคือการควบคุมความเร็วการบรรจุ ความดัน และอุณหภูมิของหลอมเหลว:

1. ความเร็วในการฉีด: การควบคุมหลาย-ระดับ
การใช้การฉีดหลายขั้นตอน "ช้า เร็ว ช้า"{0}}:

ขั้นตอนแรกคือความเร็วช้า: เติมป่วงด้วยความเร็วสูงสุด 5% -10% เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ความร้อนสูงเกินไปและการสลายตัวของแรงเฉือนละลาย
ส่วนที่สองของความเร็วสูง-: เติมโพรงแม่พิมพ์ด้วยความเร็วสูงสุด 80% -90% เพื่อลดการระบายความร้อนของส่วนหน้าของหลอม
ขั้นตอนที่สามคือความเร็วช้า: บีบอัดผลิตภัณฑ์ด้วยความเร็วสูงสุด 20% -30% เพื่อชดเชยการหดตัว
อัตราฟองของแม่พิมพ์เปลือกแล็ปท็อปบางชนิดลดลงจาก 5% เป็น 0.8% ผ่านการฉีดแบบหลายขั้นตอน-
2. แรงดันในการฉีดและแรงกดค้างไว้: การจัดการการไล่ระดับแรงดัน
แรงดันในการฉีด: จำเป็นต้องเอาชนะความหนืดของการหลอมเหลว แต่แรงดันที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดความเครียดภายในได้ ความดันการฉีดสำหรับผลิตภัณฑ์พีซีมักจะอยู่ที่ 80-120MPa ในขณะที่ PMMA จะอยู่ที่ 60-100MPa
แรงกดและเวลาในการจับ: แรงกดในการจับควรอยู่ที่ 70% -80% ของแรงกดในการฉีด และเวลาในการจับควรครอบคลุมมากกว่า 95% ของเวลาในการทำความเย็นของผลิตภัณฑ์ สำหรับส่วนประกอบที่มีผนังหนา สามารถใช้กลยุทธ์ "การยึดระยะสั้นแรงดันสูง" ได้ เช่น การยึดที่ 150MPa เป็นเวลา 2 วินาที เพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความเครียดที่เกิดจากการบดอัดมากเกินไป
3. อุณหภูมิบาร์เรล: การควบคุมแบบแบ่งส่วน
จำเป็นต้องตั้งค่าอุณหภูมิของถังวัสดุเป็นส่วนต่างๆ โดยค่อยๆ เพิ่มขึ้นจากส่วนป้อนไปยังหัวฉีด:

ส่วนการป้อน: อุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของวัสดุเพื่อป้องกันการหลอมและการอุดตันของสกรูก่อนเวลาอันควร
ส่วนการบีบอัด: อุณหภูมิจะสูงขึ้นถึง 10-20 องศาเหนือจุดหลอมเหลวของวัสดุเพื่อให้แน่ใจว่ามีการหลอมพลาสติกที่สม่ำเสมอ
ส่วนการวัดและหัวฉีด: อุณหภูมิจะสูงกว่าส่วนการอัด 5-10 องศา ช่วยลดความหนืดของการหลอมและเพิ่มการไหล
แม่พิมพ์เลนส์สายตาบางชนิดลดอัตราฟองจาก 2% เป็น 0.3% โดยการปรับเส้นโค้งอุณหภูมิของกระบอกให้เหมาะสม
5 การตรวจจับอัจฉริยะและการควบคุมกระบวนการ
แนวทางปฏิบัติที่ล้ำหน้าของอุตสาหกรรม-แสดงให้เห็นว่าการนำระบบการตรวจจับและการตรวจสอบข้อมูลอัจฉริยะมาใช้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการป้องกันและควบคุมฟองสบู่ได้อย่างมาก

การตรวจจับแบบออนไลน์: การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ของกระบวนการเติมของเหลวโดยใช้กล้องความเร็วสูง-และอัลกอริธึม AI การระบุตำแหน่งและขนาดของฟอง และให้ข้อเสนอแนะเพื่อปรับพารามิเตอร์ของกระบวนการ
การตรวจสอบย้อนกลับข้อมูล: สร้างฐานข้อมูลกระบวนการเต็มรูปแบบตั้งแต่ชุดวัตถุดิบไปจนถึงการทดสอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป คาดการณ์ความเสี่ยงฟองสบู่ผ่านโมเดลการเรียนรู้ของเครื่อง และบรรลุการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน
การควบคุมแบบวงปิด: การบูรณาการเซ็นเซอร์อุณหภูมิแม่พิมพ์ เซ็นเซอร์ความดัน และระบบควบคุมเครื่องฉีดพลาสติกเพื่อให้สามารถปรับพารามิเตอร์ได้โดยอัตโนมัติ ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางรายได้ลดอัตราข้อบกพร่องของฟองอากาศจาก 1.5% เหลือ 0.1% โดยใช้ระบบควบคุมวงปิด-
6 กรณีศึกษา: โซลูชัน Bubble สำหรับเลนส์กล้องโทรศัพท์มือถือระดับไฮเอนด์-
เลนส์ของกล้องโทรศัพท์มือถือบางยี่ห้อทำจากวัสดุพีซี โดยมีความหนา 2.5 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มม. กระบวนการดั้งเดิมมีอัตราฟอง 3% ด้วยการใช้มาตรการเพิ่มประสิทธิภาพต่อไปนี้ อัตราฟองสบู่จึงลดลงเหลือ 0.2%:

การปรับสภาพวัสดุ: เพิ่มอุณหภูมิการอบแห้งจาก 110 องศาเป็น 130 องศา ขยายเวลาการอบแห้งเป็น 8 ชั่วโมง และลดปริมาณความชื้นเป็น 0.015%
การออกแบบแม่พิมพ์: เส้นผ่านศูนย์กลางประตูขยายจาก 1.2 มม. เป็น 1.8 มม. พื้นผิวการแยกส่วนเพิ่มขึ้น 0.03 มม. พร้อมร่องไอเสีย และอุณหภูมิของแม่พิมพ์เพิ่มขึ้นจาก 90 องศาเป็น 120 องศา
พารามิเตอร์กระบวนการ: ใช้การฉีด "ช้าเร็วช้า" (ความเร็ว 10% / 85% / 25% ตามลำดับ) แรงดันค้างไว้ 100MPa เวลาถือครอง 4 วินาที
การควบคุมอัจฉริยะ: ขอแนะนำระบบตรวจจับออนไลน์เพื่อปรับความเร็วการฉีดและแรงกดค้างไว้แบบเรียลไทม์