اهمیت زمان پرشدن یکنواخت قالب در ماشین های تزریق پلاستیک چیست؟ و چرا؟

متغیرهایی را که می خواهید کنترل کنید، انتخاب کنید و آن ها را اولویت بندی کنید. یک روش، ردیابی اکثر آن ها تا جای ممکن است، اما تعداد کمی از کاربران می توانند این اطلاعات را تفسیر کنند. پس، روش دکتر Deming را دنبال کنید که می گوید هر چه تعداد متغیر کمتر بهتر است. اولین متغیر برای تولید قطعات با عملکرد ثابت، زمان پرشدن است. زمان پرشدن از زمان شروع تزریق تا زمانی که ماردان به موقعیت انتقال (transfer) می-رسد، تعریف می شود و 90 تا 9/99 درصد از قطعه از نظر حجمی پر می شود.
چرا کنترل زمان پرشدن مهم است؟ اساسا، به این خاطر است که گرانروی پلاستیک در طول فرایند تولید تغییر می کند. برای ساخت قطعات یکسان، می خواهید پلاستیک از قطعه به قطعه دیگر به طور یکسان شارش یابد یا پر شود. اگر تغییرات گرانروی داشته باشید، الگوی شارش و تعادل پر شدن قطعات تغییر خواهد کرد. پس قطعات یکسان تولید نخواهد شد. ثابت نگه داشتن پر شدن، تغییرات گرانروی را می کاهد. بنابراین کنترل زمان پر شدن بسیار مهم است. پیش از این که چگونگی کنترل زمان پر شدن بررسی شود، اجازه دهید به بررسی علل تغییر گرانروی، مواردی که می توانید یا نمی توانید کنترل کنید، بپردازیم:
1. زمان پرشدن. این نقطه اصلی منحنی گرانروی است: گرانروی پلاستیک با تغییر زمان پرشدن تغییر می کند. پلاستیک ها، حساس به برش هستند؛ به این معنی که گرانروی بسپارها با تغییرات سرعت تزریق به طور چشم گیری تغییر می کند. برای ساخت قطعات یکسان، باید زمان پرشدن را همیشه ثابت نگه دارید. باور کنید یا نه، برش نسبت به دما اثر بیشتری بر گرانروی بسپار دارد.
2. دمای بسپار. هر گونه تغيير در دماي مذاب به کمک گرمكن-هاي سیلندر يا راهگاه های (runners) گرم ، گرانروی مذاب را تغيير مي دهد.
3. درصد رطوبت. برخی از بسپارهای نم گیر (hygroscopic)، مانند PC، نایلون و PET، اگر به طور صحیح خشک نشوند، به علت آب-کافت (هیدرولیز) دچار تخریب زنجیر می شوند. این تنها چیزی نیست که شما باید نگران باشید. مقدار بسیار کم آب باقی-مانده تا حد زیادی بر گرانروی این مواد تاثیر خواهد گذاشت. این مقدار آب، بسیار کم است به¬طوری¬که نمی¬توانید شتک (splay) در قطعه یا اسفنج در افشانک (نازل) را مشاهده کنید، اما این آب با بسپار واکنش نشان می¬دهد و زنجیرهای بسپار را می-شکند. این واکنش در واقع آب را مصرف می¬کند، گرانروی را کاهش می دهد و قطعاتی به ظاهر خوب تولید می¬کند که در مصرف نهایی وامی¬دهد.
4. تغییرات بهر به بهر (Lot-to-lot). هر بهر بسپار می¬تواند در گرانروی متفاوت باشد.
5. زمان چرخش ماردان. از آن جایی که بیشتر انرژی برای ذوب شدن پلاستیک ناشی از مکانیک هندسه ماردان و سرعت آن است، تغییرات زمان چرخش ماردان باعث تغییرات گرانروی می¬شود.
6. نوع و مقدار افزودنی. استفاده از رنگ ها، پرکننده ها، رهاسازهای قالب، کمک فرایند ها، افزودنی های ضدبارساکن (antistats)، پاداکسنده ها، مواد آسیابی (regrind) و غیره بر گرانروی تاثیر می گذارند. مقدار، نوع، اندازه، چگونگی اختلاط و غیره همه به پیچیدگی (complexity) گرانروی مذاب اضافه می شود.
7. دمای قالب. مذاب همانند تغییر گرانروی با قالب گرم تر یا سردتر رفتار می کند.
با تمام این متغیرهای موثر بر گرانروی، ثابت نگه داشتن زمان پرشدن، اثر آن ها را به حداقل می رساند و فرایند را پایدارتر و در نتیجه قطعاتی یکنواخت فراهم می کند. اگرچه بسپار می تواند با یک گرانروی متفاوت شروع شود، چنان چه با همان سرعت برشی رانده شود، تغییرات گرانروی به حداقل می رسد و فرایندی یکنواخت تر را فراهم می کند.
متن کامل این مقاله را که در شماره 203 بسپار در نیمه شهریورماه منتشر شده است، بخوانید.