บทนำและวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพของความทนทานต่อการฉีดขึ้นรูป

ผลิตภัณฑ์พลาสติกส่วนใหญ่ผลิตขึ้นโดยการฉีดขึ้นรูปสาเหตุหลักมาจากความสามารถในการผลิตที่สูงและต้นทุนต่อหน่วยที่ต่ำมากของกระบวนการความทนทานเป็นสิ่งสำคัญ เช่นเดียวกับส่วนประกอบที่ผลิตขึ้นใดๆหากไม่ได้ระบุหรือควบคุมอย่างถูกต้อง ชิ้นส่วนสุดท้ายจะไม่พอดีกันระหว่างการประกอบข้อผิดพลาดประเภทนี้จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากต้นทุนล่วงหน้าของแม่พิมพ์สูงมากเอกสารนี้จะอธิบายวิธีควบคุมความทนทานต่อการฉีดขึ้นรูปและรับรองคุณภาพสูงผ่านหลักการ DFM (การออกแบบสำหรับการผลิต) การเลือกวัสดุ การออกแบบเครื่องมือ และการควบคุมกระบวนการ

ทำไมความอดทนจึงสำคัญ?
ตัวอย่างเช่น หากจำเป็นต้องยึดชิ้นส่วนแบนสองส่วนเข้าด้วยกัน พิกัดความเผื่อของตำแหน่งของรูในแต่ละส่วนจะต้องพิจารณาถึงกรณีที่เป็นไปได้ทั้งหมดแม้ว่าส่วนหนึ่งส่วนใดจะอยู่ที่พิกัดความเผื่อขั้นต่ำและอีกส่วนหนึ่งอยู่ที่พิกัดความเผื่อสูงสุด แต่จะต้องพอดีระหว่างการประกอบในกรณีนี้ ดูเหมือนง่าย แต่เมื่อต้องประกอบหลายส่วน ส่วนหนึ่งอาจทำให้การประกอบทั้งหมดทำงานไม่ถูกต้องการวิเคราะห์ความคลาดเคลื่อน เช่น วิธีกรณีที่แย่ที่สุด กองพิกัดความเผื่อ และการวิเคราะห์ทางสถิติ สามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความทนทานต่อการฉีดขึ้นรูปของส่วนประกอบหลายส่วน

ปัจจัยที่มีผลต่อความทนทานต่อการฉีดขึ้นรูป:
1. การออกแบบชิ้นส่วน
วิธีที่สำคัญที่สุดวิธีหนึ่งในการจำกัดการบิดงอ การหดตัวที่มากเกินไป และการจัดแนวชิ้นส่วนที่ไม่ตรงแนวคือการใช้หลักการ DFM เมื่อออกแบบชิ้นส่วนซึ่งทำได้ดีที่สุดโดยการทำงานร่วมกับบริการฉีดขึ้นรูปตั้งแต่แรกเริ่มของกระบวนการออกแบบ เพื่อป้องกันการออกแบบใหม่ที่มีต้นทุนสูงในช่วงการออกแบบ
ความหนาของผนัง - ชิ้นส่วนที่มีความหนาของผนังผันแปรอาจมีการหดตัวไม่สม่ำเสมอเมื่อไม่สามารถหลีกเลี่ยงบริเวณที่มีความหนาได้ ต้องใช้การคว้านเพื่อรักษาความหนาของผนังให้สม่ำเสมอความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอจะนำไปสู่การเสียรูปของชิ้นส่วน ซึ่งจะส่งผลต่อความทนทานและการประกอบผนังที่หนากว่านั้นไม่ใช่ทางเลือกที่ดีที่สุดในการเพิ่มความแข็งแรงเสมอไปหากเป็นไปได้ ควรใช้ตัวทำให้แข็งและเป้าเสื้อกางเกงเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของชิ้นส่วน

มุมดราฟท์ - มุมดราฟท์มีความสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้แน่ใจว่าดีดออกจากเครื่องมือได้ง่ายหากไม่อยู่ในสภาวะที่ดีที่สุด ชิ้นส่วนอาจติดค้างระหว่างการดีดออก การขูด และการบิดเบี้ยวของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมุมร่างอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 0.5 ° ถึง 3 ° ขึ้นอยู่กับการออกแบบชิ้นส่วนและการตกแต่งพื้นผิว
คุณสมบัติของเจ้านาย - เมื่อประกอบชิ้นส่วนพลาสติกหลายชิ้น มักใช้เจ้านายเพื่อรองรับรัดถ้าบอสหนาเกินไป รอยบุบอาจเหลืออยู่ตรงส่วนหากไม่ได้เชื่อมต่อกับผนังด้านข้างด้วยซี่โครง พวกมันอาจมีการเสียรูปอย่างมากซึ่งจะทำให้การประกอบชิ้นส่วนเหล่านี้แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย

2. การเลือกวัสดุ
พลาสติกฉีดขึ้นรูปสามารถทำจากเรซินได้หลายชนิดการเลือกใช้วัสดุเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการใช้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นหลักเรซินแต่ละชนิดมีการหดตัวต่างกันการออกแบบแม่พิมพ์จำเป็นต้องพิจารณาการหดตัวนี้ และขนาดของแม่พิมพ์มักจะถูกปรับตามเปอร์เซ็นต์การหดตัวของวัสดุหากต้องการส่วนประกอบวัสดุหลายชิ้น อัตราการหดตัวจะต้องได้รับการออกแบบที่แตกต่างกันหากค่าความคลาดเคลื่อนของการออกแบบไม่เหมาะสม ชิ้นส่วนต่างๆ อาจไม่สามารถประกอบเข้าด้วยกันได้ ซึ่งเป็นข้อผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูงในการฉีดขึ้นรูป
ความทนทานต่อการฉีดขึ้นรูปนั้นพิจารณาจากการหดตัวของวัสดุและรูปทรงของชิ้นส่วนเป็นหลักการเลือกวัสดุต้องได้รับการสรุปก่อนการออกแบบและผลิตเครื่องมือการออกแบบเครื่องมือขึ้นอยู่กับวัสดุที่เลือกเป็นอย่างมาก

3. การออกแบบเครื่องมือ
เมื่อเลือกวัสดุแล้ว เครื่องมือมักจะมีขนาดใหญ่เกินไปเพื่อรองรับการหดตัวของวัสดุที่เกี่ยวข้องอย่างไรก็ตามการหดตัวไม่เท่ากันในทุกมิติตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนที่หนากว่าจะมีอัตราการระบายความร้อนที่แตกต่างจากชิ้นส่วนที่บางกว่าดังนั้นส่วนที่ซับซ้อนที่มีส่วนผสมของผนังบางและหนาจะมีอัตราการระบายความร้อนที่เปลี่ยนแปลงได้การบิดเบี้ยวหรือการทรุดตัวที่เกิดขึ้นอาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อความทนทานต่อการฉีดและการประกอบเพื่อจำกัดผลกระทบเหล่านี้ ผู้ผลิตเครื่องมือพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้เมื่อออกแบบคุณสมบัติของแม่พิมพ์
การระบายความร้อนของเครื่องมือ - การระบายความร้อนแบบควบคุมเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาการหดตัวที่สม่ำเสมอการระบายความร้อนของเครื่องมือไม่ดีจะนำไปสู่การหดตัวที่ไม่สามารถควบคุมได้ ซึ่งจะนำไปสู่การเบี่ยงเบนอย่างร้ายแรงของชิ้นส่วนจากข้อกำหนดด้านความทนทานการจัดวางช่องระบายความร้อนอย่างชาญฉลาดสามารถปรับปรุงความสม่ำเสมอของชิ้นส่วนได้อย่างมาก

ความคลาดเคลื่อนของเครื่องมือ - เครื่องมือที่เกินพิกัดความเผื่อจะนำไปสู่ชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปที่ตามมาทั้งหมด และข้อผิดพลาดจะถูกเพิ่มเข้าไปนอกเหนือจากข้อผิดพลาดที่เกิดจากการหดตัวอย่างไรก็ตาม ในกระบวนการตัดเฉือน CNC มักมีการควบคุมและตรวจสอบความคลาดเคลื่อนของเครื่องมืออย่างเข้มงวด ดังนั้นเครื่องมือที่ไม่อยู่ในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่จึงมักไม่ค่อยเป็นสาเหตุของชิ้นส่วนที่อยู่นอกเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนนอกจากนี้ เครื่องมือเหล่านี้มักเป็น "เหล็กกล้าที่ปลอดภัย"ซึ่งหมายความว่าสามารถปรับขนาดหรือคุณสมบัติหลักได้โดยการกัดเพิ่มเติมเมื่อทำเครื่องมือการผลิตหากขนาดสำเร็จรูปของชิ้นส่วนบางชิ้นไม่อยู่ในช่วงพิกัดความเผื่อ วัสดุเพิ่มเติมจะช่วยให้สามารถปรับเครื่องมือได้อย่างละเอียดด้วยการตัดเฉือนตัวอย่างเช่น คุณลักษณะของรูที่มีพิกัดความเผื่อแน่นบนชิ้นส่วนอาจมีเครื่องมือที่ออกแบบด้วยหมุดแกนที่ด้านกว้างของพิกัดความเผื่อหากจำเป็นต้องปรับรู จะทำการประมวลผลให้บางลงเพื่อทำให้รูบางลง

ตำแหน่งปลอกมือ - ปลอกมือดันออกจากแม่พิมพ์เมื่อเปิดแม่พิมพ์จำเป็นต้องดำเนินการให้เร็วที่สุดเพื่อลดเวลาของวงจรให้เหลือน้อยที่สุดหากหมุดอีเจ็คเตอร์อยู่ในตำแหน่งที่ไม่ต้องการ ชิ้นส่วนอาจเสียหายได้วัสดุบางชนิดไม่แข็งตัวอย่างสมบูรณ์เมื่อออกจากเครื่องมือ และการดีดออกที่ไม่สม่ำเสมออาจทำให้เกิดการบิดเบี้ยวอย่างรุนแรงและมิติไม่สอดคล้องกัน
ตำแหน่งเกท - เกทเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องมือไหลเข้าเรซินหากวางไว้ในตำแหน่งที่ไม่พึงประสงค์ก็จะส่งผลให้มีลักษณะที่ไม่ดีนอกจากนี้ อัตราการเติมที่ไม่สม่ำเสมอยังสามารถนำไปสู่การบิดเบี้ยวและการหดตัวที่ผิดปกติได้ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนมักต้องการประตูหลายบานเพื่อให้ได้การบรรจุที่สม่ำเสมอและลดความท้าทายเหล่านี้

4. การควบคุมกระบวนการ
แม้จะมีการออกแบบก่อนหน้านี้และการพิจารณาวัสดุทั้งหมดเพื่อปรับความทนทานต่อการฉีดของชิ้นส่วนให้เหมาะสมที่สุด แต่ชิ้นส่วนอาจยังคงเกินพิกัดความเผื่อเมื่อส่งตัวอย่างชุดแรกเมื่อรวมวิธีการข้างต้นแล้ว ขั้นตอนต่อไปในการปรับปรุงการปฏิบัติตามเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนคือการปรับกระบวนการการควบคุมอุณหภูมิ ความดัน และเวลาคงค้างเป็นวิธีการทั่วไปในการปรับปรุงคุณภาพของชิ้นส่วนเมื่อกำหนดเงื่อนไขในอุดมคติแล้ว แม่พิมพ์สามารถสร้างชิ้นส่วนที่สอดคล้องกันโดยมีการเปลี่ยนแปลงมิติเพียงเล็กน้อยระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ

ในชิ้นส่วนที่มีคุณลักษณะหลากหลายที่ซับซ้อน อาจเป็นประโยชน์ในการฝังเซ็นเซอร์ความดันและอุณหภูมิในเครื่องมือเพื่อวัดพารามิเตอร์เหล่านี้ในกระบวนการผลิตเพื่อให้ได้ผลป้อนกลับแบบเรียลไทม์และการควบคุมกระบวนการการรักษาแรงดันและอุณหภูมิในเครื่องมือตลอดเวลาช่วยให้มั่นใจได้ถึงพิกัดความเผื่อที่สม่ำเสมอ
ในชิ้นส่วนที่มีหลายคุณสมบัติที่ซับซ้อน อาจเป็นประโยชน์ในการฝังเซ็นเซอร์ความดันและอุณหภูมิในเครื่องมือเพื่อวัดพารามิเตอร์เหล่านี้ในกระบวนการผลิต เพื่อให้ทราบผลป้อนกลับแบบเรียลไทม์และการควบคุมกระบวนการการรักษาแรงดันและอุณหภูมิในเครื่องมือตลอดเวลาสามารถรับประกันความคลาดเคลื่อนได้อย่างสม่ำเสมอ