رفع مشکل در قالب گیری تزریقی: چگونه مشکل گیره ناهم تراز را برطرف کنیم؟

در میان صدها متغیر موجود در قالب¬گیری تزریقی، اجزای گیره و کفی¬ها و نحوه¬ی گیرش توجه کمتری نسبت به آنچه باید شده است. کارآیی خوب گیره در کمینه کردن زمان چرخه، بهینه کردن کیفیت قطعه، و برقراری ثبات فرآیند تاثیر بسزایی دارد. بنابراین، جهت¬گیری دو نیمه¬ی قالب، کفی¬ها، و سامانه-ی گیره بحرانی است. 

وقتی که مشکل جهت¬گیری ناشی از خط جدایش قالب، کفی¬ها، یا سازوکار گیره و میل راهنماها باشد، نتیجه سایش ماشین، آسیب به قالب، شکستن میل راهنماها، پلیسه¬ قالب و قطعه¬های ضایعاتی خواهد بود. 

آیا خط جدایش هم¬تراز است؟ 

یک روش برای اطمینان از جفت شدن کامل دو نیمه¬ی قالب در خط جدایش، داشتن یک ماشین قالب-گیری تراز شده و کفی¬های موازی است. ترازبندی یک ماشین به سه تراز ماشین¬کاری نیاز دارد. کار را با فراهم آوردن تمام پیچ¬های تنظیم بر روی پایه¬ی ترازبندی پرس با گشتاور یکسان آغاز کنید. ترازها را به شکل زیر قرار دهید: تراز اول در میان میل راهنماها یا تکیه¬گاه کفی نزدیک به کفی ثابت، تراز دوم در میان میل راهنماها یا تکیه¬گاه کفی نزدیک به انتهای پشتی ماشین، و تراز سوم به صورت طولی روی یک میل راهنما یا تکیه¬گاه کفی. سپس یک نفر به پایه¬ی ترازبندی می¬رود و آن را با راهنمایی فرد دیگری که به ترازها چشم دوخته است، بالا یا پایین می¬برد. 

پلیسه یک مسئله¬ی مرسوم قطعه است که شماری راه¬حل¬ محتمل برای آن وجود دارد. مشکل پلیسه یا تزریق ناقص، ممکن است ناشی از مسئله¬ی جهت¬گیری قالب یا گیره باشد. اما در مورد تزریق¬های با سرعت زیاد و محصول¬هایی با دیواره¬ی نازک ممکن است این مشکل ناشی از نیروی گیره ناکافی باشد. برای دریافتن این¬که پلیسه ناشی از مسئله¬ی جهت¬گیری قالب یا گیره است، جفت شدن خط جدایش را بازبینی کنید. یک راه مرسوم بازبینیِ فشار گیره یکنواخت در خط جدایش، رنگ زدن سطح یک نیمه¬ی قالب است که اگر تماس در خط جدایش برقرار باشد، رنگ اعمالی صرف¬نظر از مقدار نیروی تماسی –زیاد یا کم- به نیمه¬ی دیگر قالب انتقال پیدا می¬کند. اطلاعات جزئی بیشتر را می¬توان با استفاده از کاغذ نشانگر فشار به دست آورد که در آن رنگ کاغذ بر اساس مقدار نیروی تماسی تغییر می¬کند. در واقع با این روش تغییر سایه¬ی رنگ با فشار مرتبط می¬شود. 

کاغذ حساس به فشار (مانند Pressurex از محصولات Sensor) گستره¬ی فشار وسیعی از 2 تا 43000 psi را نشان می¬دهد. البته برای رفع مشکل خط جدایش گستره¬ی 7000 تا 18000 psi توصیه می-شود. 

برای بازبینی نیروی تماسی خط جدایش خوب به کمک کاغذ حساس به فشار، ابتدا باید خط جدایش را با کاغذ پوشانید و قالب را به مدت 5 ثانیه بست، سپس آن را گشود و یکنواختی رنگ را روی کاغذ نگاه کرد. اگر نیروی تماسی یکنواختی روی خط جدایش اعمال نشده باشد، مشکل مربوط به قالب یا گیره است. اگر ماشین تراز شود و کفی¬ها موازی باشند، آن¬گاه خط جدایش قالب منشا عدم ناهمترازی خواهد بود. تنظیم ارتفاع قالب، تنها موجب افزایش یا کاهش نیروی گیره می¬شود و در تنظیم یکنواختی فشار گیره نقشی ندارد، مگر این¬که کفی¬ها خم شده باشند. 

موارد مربوط به کفی و میل¬راهنما 

در بعضی موارد تزریق¬کارها با مسئله¬ی قفل نشدن کامل گیره بعد از بسته شدن قالب مواجه می-شوند. راه حل معمول، بازبینی خط جدایش و بررسی وجود پلیسه یا جرم در آن¬ قسمت است، زیرا وجود این موارد از بسته شدن قالب جلوگیری می¬کند. اگر گیره پس از ساختن قطعات به مدت به نسبت کوتاهی قفل نشود و هیچ موردی در خط جدایش وجود نداشته باشد که مانع قفل شدن گردد، آن¬گاه مسئله جدی است. 

نقطه¬ی شروع بررسی دلیل، توجه کردن به دمای قالب و کفی است. دمای قالب بیشتر از 80 درجه سانتی گراد ، قادر به گرم کردن کفی نیز می¬باشد. انبساط کفی را در میل راهنماهای بالایی (در حالت گرم) به وسیله¬ی اندازه¬گیری فاصله¬ی بین میل راهنماهای بالایی و مقایسه¬ی آن با فاصله¬ی بین میل¬راهنماهای پایینی بازبینی کنید. اندازه¬گیری را در نزدیک کفی ثابت انجام دهید، زیرا پایین این کفی به بدنه¬ی ماشین متصل است و از این رو از انبساط گرمایی آن تا حدودی جلوگیری می¬شود. در صورتی¬که بالای کفی ثابت چنین محدودیتی را ندارد و بر اثر گرمای کفی منبسط می¬شود. در نتیجه این مسئله موجب می¬شود که فاصله¬ی بین میل راهنماهای بالایی در نزدیک کفی ثابت بزرگ¬تر از این فاصله در بین میل راهنماهای پایینی باشد. بنابراین هنگامی¬که کفی متحرک به سمت کفی ثابت فشار داده می¬شود تا قالب را ببندد، میل راهنماهای بالایی از حرکت کفی متحرک جلوگیری می¬کنند. اگر چنین باشد، یک نشانه¬ی آن وجود خراش بر روی اطراف میل راهنماها است. راه حل این مسئله، خنک نگه داشتن نسبی کفی¬ها می¬باشد. 

بسیاری از فرآیندکارها گمان می¬کنند که عایق¬کاری قالب از کفی این مسئله را حل می¬کند، در صورتی-که با این کار تنها زمان قبل از آشکار شدن اختلاف گرمایی بین کفی¬های بالایی و پایینی طولانی می-شود. در واقع عایق گرما را به کفی با سرعت کمتری هدایت می¬نماید. راهکار بهتر قرار دادن عایق بین صفحه¬های گیره و قالب به جای صفحه¬های گیره و کفی¬ها است. 

راه دیگر برای جلوگیری از این مشکل، پیوسته خنک کردن کفی¬هاست. برای این منظور می¬توان از مسیرهای سرمایشی در صفحه¬های گیره استفاده کرد تا آن¬ها را در دمای متوسطی-حداکثر تا˚50 درجه سانتی گراد قرار دهد. البته لازم به ذکر است که وجود ماشینی با مسیرهای سرمایش در کفی¬ها نادر است، اما اگر چنین شود، کفی دچار انبساط گرمایی زیادی نمی¬گردد و در نتیجه فرآیند به شکل با ثباتی پیش می¬رود زیرا کفی¬ها در طی فرآیند از نظر دمایی پایدارند. 

میل راهنماها نیز از نظر گرمایی می¬توانند تحت تاثیر هوای گرم به وجود آمده در طی فرآیند قرار گیرند. از آن¬جایی که هوای گرم به سمت بالا حرکت می¬کند، ممکن است میل راهنماهای بالایی گرم¬تر از پایینی¬ها شوند. چنین اختلاف دمایی، به معنای تحت فشار قرار ندادن یکنواخت خط جدایش توسط گیره است. برای مثال اگر طول میل راهنماها 30 سانتیمتر باشد و میل راهنماهای بالایی ˚10 درجه سانتی گراد گرم¬تر از میل¬های پایینی باشند، میل راهنماهای بالایی در نتیجه¬ی انبساط افزایش طولی برابر 30 در صد میلی مترخواهند داشت و بنابراین اختلاف نیروی گیرهی در بالا و پایین ایجاد می¬شود. در نتیجه حفره¬های قالب ممکن است به دلیل میل راهنماهای بالایی گرم¬تر و بلندتر دچار پلیسه شوند. 

چه مقدار نیرو لازم است؟ 

این مهم است که بدانیم نیروی گیره لازم برای یک تزریق چقدر است تا از کوچک¬ترین ماشین تزریق ممکن استفاده کنیم. هم¬چنین قالب¬گیران باید کمترین نیروی گیره که منجر به ایجاد کمترین پلیسه می-شود را بیابند. نیروی گیره خیلی زیاد روی یک قالب کوچک منجر به انحنای قالب می¬شود. نیروی گیره کم، فشار یکنواخت¬تری را فراهم می¬آورد. یک قانون صنعتی در این رابطه نسبت 2 تا 6 تن به ازای هر اینچ مکعب از مساحت تصویر شده را توصیه می¬کند. پلاستیک¬هایی با جریان آسان در محدوده¬ی کمتری قرار می¬گیرند، در حالی¬که بسپار¬های گرانروئی نظیر پلی¬کربنات یا آکریلیک در انتهای این بازه قرار دارند. اگر دیواره¬ باریک یا مسیر جریان طولانی باشد، آن¬گاه میزان نیروی (تن) مورد نیاز به طور چشم-گیری افزایش خواهد یافت. 

ممکن است عجیب به نظر برسد ولی کفی¬ها با وجود بزرگی¬شان می¬توانند در اطراف یک قالب تاب بردارند، خصوصا اگر قالب بسیار کوچکی به یک کفی بزرگ متصل شده باشد. قالب¬گیران برای جلوگیری از این مسئله باید اطمینان حاصل کنند که قالب 70% یا بیشتر از فاصله¬ی بین میل راهنماها را در بر می¬گیرد. 

تاب برداشتن کفی چه نیروی گیره توسط اهرم مفصلی یا سیلندرهای هیدرولیکی اعمال شود، می-تواند رخ دهد. هم¬چنین این مسئله می¬تواند در پرس¬های بدون میل راهنما و انواع هیدرومکانیکی دوکفه¬ای که در آن¬ها سیلندرهای هیدرولیکی کفی¬ها را به جای فشار دادن به سمت هم می¬کشند، رخ دهد. در گیره¬های اهرمی، نیروی گیره در گوشه¬های کفی متحرک بیشتر اعمال می¬شود، در حالی-که در یک گیره تمام هیدرولیک، نیرو به وسط کفی متحرک اعمال می¬شود