1 เหตุใดจึงต้องออกแบบช่องไอเสียสำหรับแม่พิมพ์ฉีด
ในระหว่างกระบวนการฉีดขึ้นรูป เมื่อพลาสติกหลอมเหลวเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ด้วยความเร็วสูง มันจะอัดอากาศเข้าด้วยกัน หากไม่สามารถระบายอากาศเหล่านี้ออกได้ทันเวลา อากาศเหล่านั้นจะถูกกักขังอยู่ในโพรงแม่พิมพ์ ทำให้เกิดเป็นก๊าซแรงดันสูง-
ก๊าซเหล่านี้จะนำมาซึ่งปัญหาทั่วไปหลายประการ:
รอยไหม้เกรียมปรากฏบนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ (ก๊าซถูกบีบอัดและเผาที่อุณหภูมิสูง)
การเติมไม่สมบูรณ์ (ช็อตสั้น)
พื้นผิวเส้นสีเงินหรือฟองอากาศ
ความหนาแน่นภายในไม่สม่ำเสมอ
แรงดันภายในของแม่พิมพ์สูงเกินไป
2 หลักการออกแบบพื้นฐานสำหรับช่องไอเสียในแม่พิมพ์ฉีด
1. ควรเปิดร่องไอเสียใน “บริเวณเติมสุดท้าย”
ในระหว่างกระบวนการไหลหลอม ตำแหน่งเติมสุดท้ายมีแนวโน้มที่จะเกิดการสะสมของก๊าซมากที่สุด ดังนั้นร่องไอเสียจะต้องจัดอยู่ที่:
ปลายไหล
พื้นที่มุม
พื้นที่ปิดล้อมช่องลึก
เพื่อให้แน่ใจว่าอากาศจะถูกไล่ออกอย่างมีประสิทธิภาพ
2. ร่องไอเสียไม่ควรส่งผลต่อรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์
โดยปกติร่องไอเสียจะถูกติดตั้งบนพื้นผิวที่ไม่มีลักษณะหรือแยกส่วนเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อคุณภาพรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ หากจำเป็นต้องระบายออกในบริเวณลักษณะที่ปรากฏ จำเป็นต้องควบคุมความลึกให้ตื้นมากเพื่อหลีกเลี่ยงการกระเด็นหรือรอยตำหนิ
3. ร่องท่อไอเสียควร “เพียงพอต่อไอเสียแต่ไม่มีวัสดุรั่วซึม”
นี่คือจุดสมดุลที่สำคัญที่สุด:
ตื้นเกินไป → ไอเสียไม่ดี
ลึกเกินไป → พลาสติกล้น (ขอบบิน)
ดังนั้นการออกแบบร่องท่อไอเสียจึงต้องหาสมดุลระหว่าง “ความจุไอเสีย” และ “ป้องกันการล้น”3 วิธีการออกแบบโครงสร้างท่อร่วมไอเสียมาตรฐาน
ในทางวิศวกรรมเชิงปฏิบัติ ร่องไอเสียของแม่พิมพ์ฉีดมักจะใช้การผสมผสานโครงสร้างดังต่อไปนี้:
1. การจำแนกร่องไอเสียพื้นผิว
นี่เป็นวิธีการระบายออกที่พบบ่อยที่สุด ซึ่งเกี่ยวข้องกับการตัดเฉือนร่องที่ตื้นมากบนพื้นผิวการกลึงตัด เพื่อให้อากาศถูกไล่ออกจากพื้นผิวการกลึงตัด
คุณสมบัติ:
การประมวลผลที่เรียบง่าย
บำรุงรักษาง่าย
เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่
2.ฝังโครงสร้างท่อไอเสีย
ในโพรงลึกหรือโครงสร้างที่ซับซ้อน เม็ดมีดจะถูกใช้เพื่อเปิดช่องไอเสียเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพไอเสีย
คุณสมบัติ:
เส้นทางไอเสียสั้นลง
สามารถควบคุมแก๊สในบริเวณที่ซับซ้อนได้
ต้นทุนที่สูงขึ้นเล็กน้อย
3.ท่อไอเสียตัวบน
การใช้ช่องว่างระหว่างหมุดกระทุ้งและรูสำหรับไอเสียเป็นวิธีการทั่วไปในแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำ
คุณสมบัติ:
ไม่ส่งผลกระทบต่อรูปลักษณ์ภายนอก
เอฟเฟกต์ไอเสียที่เสถียร
เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำสูง-
4. ระบบไอเสียหลายขั้นตอน
สำหรับแม่พิมพ์ขนาดใหญ่หรือการฉีดขึ้นรูปความเร็วสูง- จำเป็นต้องใช้วิธีไอเสียหลายวิธีร่วมกัน เช่น:
การจำแนกประเภทไอเสียพื้นผิว + ไอเสียพินอีเจ็คเตอร์
ใส่ท่อไอเสีย+ท่อไอเสียช่วยสุญญากาศ
4 วิธีการออกแบบขนาดของร่องไอเสียสำหรับแม่พิมพ์ฉีด
ขนาดของร่องไอเสียเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์การออกแบบหลัก ซึ่งโดยทั่วไปจะมีการปรับเล็กน้อยตามวัสดุที่แตกต่างกัน
ช่วงอ้างอิงทั่วไป:
เทอร์โมพลาสติก: ความลึก 0.01 มม. -0.03 มม
พลาสติกวิศวกรรม: ความลึก 0.02 มม. - 0.05 มม
ส่วนประกอบโครงสร้างขนาดใหญ่: สามารถเจาะลึกได้อย่างเหมาะสม
โดยทั่วไปความกว้างจะถูกควบคุมระหว่าง 3 มม. ถึง 10 มม. และความยาวจะถูกกำหนดตามเส้นทางการไหล
หากร่องไอเสียลึกเกินไป จะทำให้:
แฟลช
ขนาดไม่คงที่
ถ้ามันตื้นเกินไป มันจะ:
ไอเสียไม่เพียงพอ
เพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้
5 ความสัมพันธ์ระหว่างการออกแบบร่องไอเสียและการไหลของวัสดุ
วัสดุที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดด้านไอเสียที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น:
ABS: ความลื่นไหลดี, ความต้องการไอเสียปานกลาง
PC: มีแนวโน้มที่จะกักเก็บก๊าซ จำเป็นต้องเสริมไอเสีย
PA (ไนลอน): ดูดซับความชื้นได้ดี ไอเสียต้องเพียงพอ
PP: มีความลื่นไหลดี แต่มีแนวโน้มที่จะเกิดฟองสบู่
ดังนั้นการออกแบบท่อไอเสียจึงต้องคำนึงถึงคุณลักษณะของวัสดุมากกว่ามาตรฐานที่สม่ำเสมอ
6 ข้อบกพร่องทั่วไปอะไรบ้างที่อาจเกิดจากไอเสียที่ไม่ดี?
หากการออกแบบท่อระบายไอเสียไม่เหมาะสม ปัญหาทั่วไปต่อไปนี้อาจเกิดขึ้นได้:
1. รอยไหม้
ก๊าซถูกบีบอัดและเผาที่อุณหภูมิสูง ทำให้เกิดจุดดำหรือรอยไหม้
2. ช็อตสั้น
อากาศขัดขวางการไหล ส่งผลให้การเติมแม่พิมพ์ไม่สมบูรณ์
3. ลายเส้นสีเงิน
ส่วนผสมของอากาศและไอน้ำทำให้เกิดลวดลายพื้นผิว
4. บับเบิ้ล
ก๊าซภายในไม่สามารถถูกไล่ออกได้ ทำให้เกิดช่องว่าง
7 วิธีเพิ่มประสิทธิภาพระบบไอเสียของแม่พิมพ์ฉีด
ในการออกแบบเชิงปฏิบัติมักจะใช้วิธีการปรับให้เหมาะสมดังต่อไปนี้:
1. ผสมผสานการวิเคราะห์โฟลว์ CAE
ด้วยการจำลองเส้นทางการไหลของของเหลวที่หลอมละลาย ทำให้สามารถกำหนดตำแหน่งการสะสมของก๊าซล่วงหน้าได้
2. ปรับการประสานงานระหว่างประตูและไอเสียให้เหมาะสม
ตำแหน่งเกตจะกำหนดทิศทางการไหล และร่องไอเสียจะต้องตรงกัน
3.เพิ่มระบบดูดไอเสีย
ในแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง- สามารถใช้ไอเสียช่วยสุญญากาศเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพได้
