چگونه یک سیستم دروازه معقول برای قالب پلاستیکی موتور سیکلت طراحی کنیم؟

به عنوان تامین کننده قالب پلاستیکی موتور سیکلت، نقش مهمی را که یک سیستم دروازه ای با طراحی خوب در تولید قطعات پلاستیکی موتورسیکلت با کیفیت بالا ایفا می کند، درک می کنم. یک سیستم دروازه ای معقول می تواند کارایی فرآیند قالب گیری تزریقی را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد، نقص در محصولات نهایی را کاهش دهد و در نهایت رقابت کلی قالب های پلاستیکی موتور سیکلت ما را افزایش دهد. در این وبلاگ، نکات کلیدی در مورد نحوه طراحی یک سیستم دروازه معقول برای قالب های پلاستیکی موتورسیکلت را به اشتراک می گذارم.

آشنایی با مبانی سیستم های دروازه

قبل از پرداختن به فرآیند طراحی، ضروری است که بدانیم یک سیستم دروازه و اجزای اصلی آن چیست. سیستم گیتینگ در قالب‌گیری تزریق پلاستیک شبکه‌ای از کانال‌ها است که به پلاستیک مذاب اجازه می‌دهد از واحد تزریق دستگاه قالب‌گیری به داخل حفره قالب جریان یابد. معمولاً از یک اسپرو، دونده، دروازه و دریچه تشکیل شده است.

اسپرو کانال اصلی است که نازل دستگاه قالب گیری تزریقی را به سیستم رانر متصل می کند. دونده ها پلاستیک مذاب را از اسپرو به حفره ها یا قسمت هایی از قالب توزیع می کنند. گیت ها، دهانه های کوچکی هستند که جریان پلاستیک را به داخل حفره قالب کنترل می کنند و از دریچه هایی برای خروج هوا از حفره در طول فرآیند تزریق استفاده می شود.

مواد پلاستیکی را در نظر بگیرید

مواد پلاستیکی مختلف خواص جریانی متفاوتی دارند، مانند ویسکوزیته، دمای مذاب و سرعت انقباض. این ویژگی ها مستقیماً بر طراحی سیستم دروازه تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، پلاستیک‌های با ویسکوزیته بالا به دروازه‌ها و دونده‌های بزرگ‌تری برای اطمینان از جریان روان نیاز دارند. پلی کربنات که معمولا درقالب تزریق پلاستیک شیشه جلو موتور سیکلت، ویسکوزیته نسبتاً بالایی در مقایسه با برخی پلاستیک های دیگر دارد. بنابراین، هنگام طراحی سیستم دریچه ای برای قالب شیشه جلو موتورسیکلت، باید اطمینان حاصل کنیم که رانرها و دروازه ها به اندازه کافی بزرگ هستند تا اجازه دهند پلی کربنات آزادانه و بدون افت فشار بیش از حد جریان داشته باشد.

از سوی دیگر، پلاستیک هایی با نرخ انقباض بالا، مانند پلی پروپیلن، ممکن است برای اطمینان از پر شدن یکنواخت حفره قالب و کاهش خطر علائم انقباض روی محصول نهایی، به چندین دروازه نیاز داشته باشند.

هندسه قسمت را تجزیه و تحلیل کنید

شکل و اندازه قسمت پلاستیکی موتور سیکلت از عوامل بسیار مهم در طراحی سیستم دروازه است. قطعات پیچیده شکل ممکن است به چندین دروازه نیاز داشته باشند تا اطمینان حاصل شود که پلاستیک مذاب می تواند به طور یکنواخت به تمام قسمت های حفره قالب برسد. به عنوان مثال، الفقالب روکش جلو خودرو اسکوتراغلب دارای سطح بزرگ و نامنظم است. برای رسیدن به پر شدن یکنواخت، ممکن است لازم باشد چندین دروازه در اطراف محیط قطعه یا در مکان های استراتژیک قرار دهیم تا جریان پلاستیک را هدایت کنیم.

ضخامت قطعه نیز مهم است. قطعات ضخیم‌تر معمولاً به دروازه‌های بزرگ‌تری نیاز دارند تا به پلاستیک کافی اجازه جریان پیدا کند و انقباض در طول خنک‌سازی جبران شود. در مقابل، قطعات با دیواره نازک ممکن است برای جلوگیری از پر شدن بیش از حد و فلاش به دروازه های کوچکتری نیاز داشته باشند.

محل و نوع دروازه

محل قرارگیری دروازه تاثیر بسزایی در کیفیت محصول نهایی دارد. دروازه باید در موقعیتی قرار گیرد که بتواند فاصله جریان پلاستیک مذاب را تا تمام قسمت های حفره قالب به حداقل برساند. این به کاهش افت فشار و اطمینان از پر شدن یکنواخت کمک می کند. به عنوان مثال، برای یک قالب فیرینگ موتورسیکلت، اگر گیت خیلی دور از قسمت خاصی از فیرینگ قرار گیرد، ممکن است پلاستیک قبل از رسیدن به آن منطقه سرد و جامد شود و در نتیجه پر شدن یا خطوط جوش ناقص شود.

گیت ها انواع مختلفی دارند، از جمله دروازه های مستقیم، دروازه های لبه، دروازه های زیردریایی و دروازه های فن. دروازه های مستقیم ساده و مناسب برای قالب های تک حفره یا قطعات با دهانه مرکزی بزرگ هستند. دروازه‌های لبه معمولاً برای قطعات مسطح استفاده می‌شوند، زیرا به راحتی ماشین‌کاری می‌شوند و الگوی جریان خوبی ارائه می‌دهند. دروازه‌های زیردریایی برای قسمت‌هایی ایده‌آل هستند که علامت دروازه باید به حداقل برسد، زیرا در طول فرآیند پرتاب به طور خودکار قطع می‌شوند. گیت های فن اغلب برای قطعات بزرگ استفاده می شود تا پلاستیک به طور یکنواخت توزیع شود.

طراحی دونده

سیستم رانر وظیفه انتقال پلاستیک مذاب از اسپرو به دروازه ها را بر عهده دارد. باید طوری طراحی شود که افت فشار را به حداقل برساند و سرعت جریان ثابت را تضمین کند. شکل مقطع و اندازه رانرها ملاحظات مهمی است. رانرهای دایره ای رایج ترین هستند زیرا کمترین مقاومت را در برابر جریان دارند. با این حال، رانرهای مستطیلی یا ذوزنقه ای ممکن است در برخی موارد استفاده شوند، به خصوص زمانی که فضا محدود است.

طول دونده ها نیز باید بهینه شود. دونده های طولانی تر افت فشار و زمان خنک شدن پلاستیک را افزایش می دهند که می تواند منجر به کاهش بهره وری و مشکلات بالقوه کیفیت شود. بنابراین، ما باید سعی کنیم طول دونده را تا حد امکان کوتاه نگه داریم و در عین حال اطمینان حاصل کنیم که پلاستیک می تواند به تمام دروازه ها برسد.

شبیه سازی و تست

قبل از نهایی کردن طراحی سیستم دروازه، استفاده از نرم افزار شبیه سازی مهندسی به کمک کامپیوتر (CAE) به شدت توصیه می شود. شبیه سازی می تواند رفتار جریان پلاستیک مذاب را در حفره قالب، از جمله زمان پر شدن، توزیع فشار، توزیع دما، و تشکیل خطوط جوش و تله های هوا را پیش بینی کند. با تجزیه و تحلیل نتایج شبیه سازی، می توان مشکلات احتمالی در سیستم دروازه را شناسایی و تنظیمات لازم را انجام داد.

پس از شبیه سازی، آزمایش فیزیکی با قالب های نمونه اولیه نیز ضروری است. این به ما اجازه می دهد تا عملکرد سیستم دروازه را در یک محیط قالب گیری تزریقی واقعی بررسی کنیم. ما می‌توانیم فرآیند پر کردن را مشاهده کنیم، کیفیت قطعات قالب‌گیری شده را بررسی کنیم و پارامترهای کلیدی مانند زمان چرخه و وزن قطعه را اندازه‌گیری کنیم. بر اساس نتایج آزمایش، ما می توانیم طراحی سیستم دروازه را بیشتر بهینه کنیم.

ملاحظات خنک کننده

سیستم خنک کننده قالب ارتباط نزدیکی با سیستم دروازه دارد. خنک سازی مناسب برای جامد شدن سریع و یکنواخت پلاستیک پس از پر شدن حفره قالب ضروری است. اگر خنک کننده یکنواخت نباشد، می تواند باعث تاب خوردگی، جمع شدگی و سایر عیوب در محصول نهایی شود. هنگام طراحی سیستم دروازه، باید اطمینان حاصل کنیم که کانال های خنک کننده با جریان پلاستیک در رانرها و گیت ها تداخل نداشته باشند.

به عنوان مثال، ما باید از قرار دادن کانال های خنک کننده خیلی نزدیک به دروازه ها خودداری کنیم، زیرا ممکن است باعث جامد شدن زودرس پلاستیک در دروازه ها شود و منجر به پر شدن ناقص شود. در عین حال، سیستم خنک کننده باید طوری طراحی شود که گرما را از قسمت هایی که پلاستیک ابتدا وارد حفره قالب می شود حذف کند، زیرا این مناطق تمایل به دمای بالاتری دارند.

نتیجه گیری

طراحی یک سیستم دروازه معقول برای قالب های پلاستیکی موتور سیکلت یک کار پیچیده اما حیاتی است. این نیاز به درک جامعی از مواد پلاستیکی، هندسه قطعه، محل و نوع دروازه، طراحی دونده، شبیه سازی و ملاحظات خنک کننده دارد. با پیروی از اصول و دستورالعمل های ذکر شده در بالا، می توانیم سیستم های دروازه ای ایجاد کنیم که کیفیت و کارایی تولید قالب پلاستیکی موتورسیکلت خود را بهبود می بخشد.

اگر در بازار با کیفیت بالا هستیدقالب پلاستیک تزریق قطعات موتور سیکلتیا هر گونه سوالی در مورد طراحی سیستم دروازه دارید، برای خرید و بحث های بیشتر با ما تماس بگیرید. ما متعهد هستیم که بهترین راه حل ها را برای نیازهای قالب گیری پلاستیک موتور سیکلت شما ارائه دهیم.

مراجع

• کمپبل، اف سی (2008). مهندسی ساخت و فناوری. پیرسون پرنتیس هال.
• Throne, JL (2000). رئولوژی و فرآوری پلاستیک مارسل دکر.
• Rosato، DV، & Rosato، DP (2000). کتابچه راهنمای قالب گیری تزریقی. ناشران آکادمیک Kluwer.