طول عمر قالب گیری تزریق پلاستیک: ماندگاری قالب های تزریق چقدر است؟

طراحی و توسعه قالب شما یک فرآیند گران قیمت است که انجام درست آن را مهم می کند. بنابراین، باید طول عمر قالب گیری دستگاه تزریق پلاستیک را بدانید تا تخمین بزنید که قالب شما می تواند بهترین نتیجه را قبل از تغییر شکل دائمی داشته باشد.

این مقاله انواع مختلف قالب های موجود، عواملی که بر طول عمر آنها تأثیر می گذارد و نقص هایی که ممکن است ایجاد شود و این طول عمر را کاهش دهد، تشریح می کند.

ماندگاری قالب های تزریق چقدر است؟

انجمن صنعت پلاستیک که تا سال 2016 به عنوان انجمن صنعت پلاستیک شناخته می شد، یک سیستم طبقه بندی قالب ها را برای کاربردهای مختلف ابداع کرده است. این سیستم استاندارد که از پنج کلاس تشکیل شده است، راهنمایی می کند که انتظار می رود یک قالب چند چرخه اجرا کند.

به عنوان یک قاعده کلی، هرچه یک قالب بتواند چرخه های بیشتری را پشت سر بگذارد، توسعه آن گران تر خواهد بود. با بررسی ویژگی های هر کلاس می توانید تعیین کنید که از کدام نوع قالب باید برای کاربرد مورد نظر خود استفاده کنید.

کلاس قالب 101

قالب کلاس 101 ماندگارترین قالب در بین پنج کلاس در نظر گرفته می شود. این کلاس که بیش از 1,00,000 چرخه اجرا می شود، معمولا برای تولیدات با حجم بسیار بالا و زمان چرخه سریع در نظر گرفته می شود.

می توانید استحکام آنها را به مواد باکیفیتی که از آنها ساخته شده اند نسبت دهید. از این رو، آنها در برابر شرایط سخت قالب گیری تزریقی و مواد خورنده که ممکن است به سایر کلاس های قالب آسیب برساند، مقاوم هستند.

این قالب ها دارای حداقل سختی ساختار ابزار 28 در مقیاس راکول (HRC) هستند که یک پایه سخت شده را ایجاد می کند. علاوه بر این، سطوح قالب گیری سخت نتیجه حفره ها و هسته هایی با سختی 48 HRC هستند.

همچنین توصیه می شود برای کاهش اصطکاک از صفحات سایش روی لغزنده ها استفاده کنید. قفل خط جداسازی، تخلیه هدایت شده و کانال های خنک کننده کنترل دما نیز پیشنهاد می شود.

کلاس قالب 102

این کلاس از قالب ها به اندازه کلاس 101 پرهزینه نیستند، می توانند 500,000 تا 1,000,000 چرخه اجرا شوند. این نشان دهنده سطوح متوسط تا بالای تولید است.

معمولا از آن برای ساخت قطعاتی استفاده می کنید که از مواد ساینده ساخته شده اند یا دارای تلورانس های محکم هستند. آنها همچنین در برابر شرایط محیطی و خورنده مقاوم هستند، اما نه به اندازه کلاس 101. با این حال، آنها همان ساختار ابزار و سختی حفره کلاس 101 را دارند.

آنها به اندازه قالب های کلاس 101 گران نیستند و صفحات سایش، کانال های کنترل دما، قفل خط جدایی و تخلیه هدایت شده ضروری نیستند.

کلاس قالب 103

می توانید انتظار داشته باشید که این کلاس حداکثر 500000 چرخه اجرا شود که آنها را برای تولید با حجم متوسط مناسب می کند. کلاس 103 نیز یک انتخاب محبوب است زیرا در محدوده هزینه مقرون به صرفه قرار می گیرد.

ساختار ابزار و حفره/هسته باید به ترتیب دارای حداقل سختی 18 و 28 HRC باشند. سایر الزامات قالب به اندازه کلاس های 101 و 102 سختگیرانه نیستند.

کلاس قالب 104

برای چرخه های تولید زیر 100000، می توانید از قالب های کلاس 104 استفاده کنید. آنها کیفیت پایین تری نسبت به سه قالب قبلی دارند و بنابراین به راحتی تغییر شکل می دهند.

این باعث می شود که آنها فقط برای مواد غیر ساینده مناسب باشند. از فولاد ملایم و آلومینیوم ممکن است برای ساخت پایه ها، حفره ها و هسته های آنها استفاده شود. علاوه بر این، آنها برای اطمینان از اثربخشی عملیاتی خود به عملیات تعمیر و نگهداری زیادی نیاز دارند.

کلاس قالب 105

این کم هزینه ترین کلاس قالب است و معمولا برای نمونه سازی و تولید کم حجم استفاده می شود. آنها کمتر از 500 چرخه دوام می آورند و از فلز ریخته گری یا اپوکسی ساخته شده اند.

عواملی که بر طول عمر قالب تزریق تأثیر می گذارند

 منبع ویدئویی این مقاله سایت آپارات است

ممکن است تعجب کنید که آیا طول عمر قالب گیری تزریق پلاستیک فقط توسط کلاس تعیین شده تعیین می شود یا خیر.

در اینجا باید به یاد داشته باشید که این کلاس ها فقط به عنوان راهنمای تعداد چرخه های مورد انتظار و سطوح تولید عمل می کنند و در طول کاربردهای عملی کیفیت را نوید نمی دهند.

به طور کلی، عمر یک قالب با توجه به اینکه چقدر خوب از آن نگهداری می کنید و تحت چه شرایطی روی آن کار می کنید، تعیین می شود. حتی یک قالب کلاس 101 که بادوام ترین و گران ترین قالب در نظر گرفته می شود، در صورت قرار گرفتن در شرایط شدید می تواند زودتر تغییر شکل دهد.

اگر اجازه دهید عناصری مانند گرد و غبار و زباله روی آن جمع شوند، قالب دچار سایش اضافی می شود و بر عملکرد آن و کیفیت قطعه قالب گیری شده تأثیر می گذارد.

در اینجا چندین عامل وجود دارد که بر طول عمر قالب تزریق پلاستیک شما تأثیر می گذارد و اقداماتی که می توانید برای به حداقل رساندن اثرات آنها انجام دهید.

محیط عملیاتی

این یکی از تاثیرگذارترین عواملی است که بر عملکرد قالب شما تأثیر می گذارد. وجود یک محیط بی لکه و بدون عناصر خورنده منجر به طول عمر طولانی قالب می شود.

محیط هایی مانند اتاق های تمیز به طور خاص طراحی شده اند تا اطمینان حاصل شود که هیچ آلاینده ای بر عملیات قالب گیری تأثیر نمی گذارد.

با این حال، اگر محیط شما اجازه دهد قالب شما در معرض زباله، گرد و غبار و عناصر خشن قرار گیرد، به دلیل درجه سایش اضافی ناشی از آنها، نه تنها بر عمر قالب شما، بلکه بر قسمت قالب گیری شده نیز نتیجه منفی خواهد داشت.

مهارت های تنظیم قالب

از آنجایی که قالب گیری تزریقی شامل چندین قسمت متحرک است، ممکن است تعجب نکنید که بدانید قالب ها دائما سایش را تجربه می کنند. اثرات آن زمانی تقویت می شود که قالب ها به درستی در دستگاه قالب گیری تنظیم نشوند.

اورلاک کردن، فشار بیش از حد مواد، تراز نامناسب ابزار و ضربه شدید اجکتور همگی به سایش اضافی قالب کمک می کنند. بنابراین، باید اطمینان حاصل کنید که قالب توسط یک قالب تزریق ماهر به درستی در جای خود قرار گرفته است.

فاصله زمانی بین هر اجرای تولید

ممکن است از قبل بدانید که قالب گیری تزریقی به گرم شدن مواد پلاستیکی قبل از قرار دادن آن در قالب و خنک شدن آن قبل از خارج شدن بستگی دارد. این باعث ایجاد تنش های حرارتی در داخل قالب می شود.

اگر زمان کافی بین دوره های تولید متوالی وجود نداشته باشد، قالب به درستی خنک نمی شود و تنش های حرارتی در حداقل سطح نگه داشته نمی شوند. پس از چندین چرخه گرمایش و سرمایش سریع، این تنش ها به قالب آسیب می رسانند و طول عمر آن را کاهش می دهند.

از این رو، برای اطمینان از اینکه قالب شما تحت تأثیر این تنش ها قرار نمی گیرد، توصیه می شود قبل از شروع تولید بعدی اجازه دهید خنک شود.

زمان چرخه تولید

تولیدکنندگان اغلب می خواهند سرعت تولید را افزایش دهند تا به خروجی بیشتری از امکانات قالب گیری تزریقی خود دست یابند. با این حال، اولویت بندی زمان چرخه سریعتر گاهی اوقات می تواند به قالب ها و محصول قالب گیری شده آسیب برساند.

اگر این کار را انجام دهید، باعث می شود که قالب تنش های بیشتری را تجربه کند و همچنین می تواند باعث ایجاد خطا در چندین جزء متحرک درگیر در فرآیند شود. بستن نادرست، باز شدن دریچه ها قبل از زمان بهینه و خطا در مرحله جداسازی ممکن است در چرخه های تولید سریع رخ دهد.

مواد ابزار قالب تزریق

 

طول عمر قالب شما نیز به موادی که از آن ساخته شده بستگی دارد. در اینجا، ممکن است لازم باشد عمر طولانی تر را با هزینه های بیشتر معامله کنید.

فولاد عمر بیشتری نسبت به آلومینیوم دارد اما هزینه بیشتری نیز دارد. شما باید پس از انجام تجزیه و تحلیل مناسب هزینه-فایده چنین تصمیماتی بگیرید.

یکی دیگر از عوامل حیاتی در مورد انتخاب مواد شما، توانایی آن در مقاومت در برابر عناصر خورنده است. در این مورد, آلومینیوم نسبت به فولاد برتری دارد زیرا می تواند یک لایه اکسیدی روی سطح خود ایجاد کند و آن را قادر می سازد تا در برابر مواد سمی واکنش نشان ندهد.

درمان سطح قالب

 

تقریبا در هر فرآیند قالب گیری تزریقی، حداکثر تنش ها هنگام خارج شدن قسمت قالب گیری شده از قالب وجود دارد. بنابراین سطح قالب نیز در این فرآیند تأثیر دارد.

از این رو تکنیک های تصفیه سطح مانند پوشش رسوب فیزیکی بخار (PVD) که به عنوان پوشش لایه نازک نیز شناخته می شود، توسط رهبران صنعت پیشنهاد می شود تا اطمینان حاصل شود که این تنش ها در هنگام تخلیه به حداقل می رسند.

این لایه نازک از ذرات مبتنی بر فلز تشکیل شده است و اثری مشابه تشکیل لایه اکسیدی آلومینیوم بر روی سطح آن دارد.

اگر پوشش PVD وجود نداشته باشد، همچنان می توانید با رعایت منظم مراحل نگهداری منظم، از تمیز نگه داشتن سطح قالب اطمینان حاصل کنید. با این کار می توانید عمر قالب خود را افزایش دهید و از نقص جلوگیری کنید.

طراحی ساختار قالب مناسب

 

یکی دیگر از عواملی که بر امید به زندگی قالب شما تأثیر می گذارد، طراحی ساختاری آن است. شکست قالب عمدتا ناشی از تنش های حرارتی اضافی است.

از این رو، باید اطمینان حاصل کنید که قالب شما حاوی عناصر طراحی مانند دریچه ها و راهنماهای فشاری است که به کاهش این تنش ها کمک می کند و همچنین امکان خروج نرم تر قطعات را فراهم می کند.

علاوه بر این، با ساخت قطعات قالب مانند صفحات و حفره ها از فولاد ابزار درجه بالا، به درجه بالاتری از مقاومت در برابر سایش کمک می کنید که ساختار مورد نیاز را حفظ می کند.

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه

 

مانند سایر فرآیندها، مهم نیست که چقدر در طراحی، تصفیه سطح و کنترل فواصل زمانی بین هر چرخه دقت می کنید، این مراحل با گذشت زمان کمتر موفق می شوند.

برای اطمینان از ماندگاری قالب تزریق پلاستیک تا حد امکان، باید یک برنامه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه مناسب را انجام دهید.

یک برنامه تعمیر و نگهداری که شامل بازرسی های منظم، تمیز کردن و تعمیر است، به سرمایه گذاری های گران قیمت شما در قالب شما کمک می کند و در نتیجه در منابع صرفه جویی می کند. اغلب ایده خوبی است که تمام خدمات، بازرسی ها و تعمیرات انجام شده بر روی قالب را پیگیری کنید تا به شناسایی مشکلات و خطاهای احتمالی کمک کنید.

علاوه بر این، می توانید با پیروی از یک پروتکل عملیاتی مناسب، خطاهای عملیاتی را کاهش دهید. همچنین می توانید هنگام بیرون کشیدن قالب از پرس، آب باقی مانده از خطوط آب را دمید.

به یاد داشته باشید که با رعایت دقیق برنامه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه خود، در نهایت عمر قالب خود را در دراز مدت افزایش می دهید. بنابراین، برای دنبال کردن این مراحل، نباید از خارج کردن قالب خود به مدت یک یا دو روز ابایی داشته باشید.

علائم سینک

 

علائم سینک یکی دیگر از نتایج خنک شدن ناهموار مواد تزریق شده است. آنها معمولا در قطعات پلاستیکی که دارای لبه ها یا دهانه های باریک هستند ، رخ می دهند.

ناشی از گرم شدن بیش از حد یا فشار ناکافی در داخل حفره، می توانید آنها را به عنوان فرورفتگی های کوچک موجود در نواحی ضخیم تر قالب تشخیص دهید. در نتیجه قالب شما آسیب می بیند و قطعات قالب گیری شده به آرامی خارج نمی شوند.

علائم سوختگی

علائم سوختگی که اغلب در طول تولید با سرعت بالا تجربه می شود، به دلیل گرم شدن بیش از حد مناطق خاصی از قالب ایجاد می شود. می توانید آنها را به صورت لکه های زنگ زده روی قطعات قالب گیری شده خود ببینید. در برخی موارد، هم قطعه و هم قالب بی فایده می شوند.