مشکلات قالب گیری تزریقی پلیمرها و روش های حل آن ها

یکی از روش های نوین برای تولید محصولات پلیمری استفاده از دستگاه های تزریق پلاستیک می باشد. دستگاه تزریق پلاستیک بسیاری از مشکلات تولید محصولات پلاستیکی را برطرف کرده است. البته باید بدانید که بسیاری از مشکلاتی که در حین تولید محصولات پلیمری بوجود می آید مربوط به مواد اولیه ای است که برای تولید در نظر گرفته شده است. امروزه استفاده از مستربچ، کامپاند و افزودنی ها نه تنها به بهبود عملکرد محصولات پلیمری کمک کرده است بلکه در کاهش هزینه های تولید نقش مهمی را ایفا کرده است. اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر درباره مزایای استفاده از مستربچ و مشکلات فرایند قالب گیری تزریقی هستید در ادامه این مطلب همراه ما باشید.

معرفی مستربچ و انواع آن

مستربچ کابررد گسترده ای در صنعت پلاستیک دارد و برای تولید راحت تر محصولات پلیمری همچنین بهبود خواص مواد پلاستیکی مورد استفاده قرار می گیرد. مستربچ ها در انواع حالت های پودری، جامد و مایع تولید می شوند. از ویژگی های استفاده از مستربچ می توان به غلظت بالا آن اشاره کرد. همین مسئله باعث می شود که محصولات پلیمری بسیار یکنواخت تولید شوند. از انواع مستربچ ها می توان به مستربچ رنگی، مستربچ های سیاه و سفید، مستربچ های افزودنی و .. نیز اشاره کرد.

مختصری درباره دستگاه تزریق پلاستیک

یکی از روش های کاربردی و نوین برای تولید محصولات پلیمری استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک (پرس تزریق) نیز می باشد. برای تولید محصولات پلیمری به روش تزریق پلاستیک از انواع پلیمر ها :پلی کربنات، پلی اتیلن، پلی استایرن، پلی پروپیلن، پلی وینیل کلراید، اکریلیک، تفلون و .. استفاده می شود. دستگاه تزریق پلاستیک از دو بخش گیره دستگاه و قسمت تزریق ایجاد شده است که واحد گیره وظیفه باز و بسته کردن قالب و بیرون انداختن محصولات را برعهده دارد. روند تولید محصولات پلیمری با استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک با مشکلاتی همراه است که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.

مشکلات فرایند قالب گیری با دستگاه تزریق پلاستیک

با آن که یکی از پرکاربردترین روش های تولید محصولات پلیمری استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک می باشد. اما این فرآیند ممکن است با مشکلات مختلفی مواجه شود که تأثیر منفی بر کیفیت و بهره‌وری تولید دارند که در این بخش قصد داریم به رایج ترین آن ها بپردازیم.

پدیده فلش درفرایند تزریق پلاستیک

منظور از فلش در فرایند تزریق پلاستیکی پدید آمدن برآمدگی بر روی سطح محصولات پلیمری می باشد. زمانی که مواد پلیمری ( مستربچ) مسیر اشتباهی را در دستگاه تزریق پلاستیک طی کند و مواد به خارج از کانال های جریان اصلی برود فلش یا برآمدگی در محصولات پلیمری ایجاد خواهد شد. بدون شک در فرایند محصولات پلیمری این مشکل بسیار به چشم می آید. از دلایل بروز این مشکل در روند تولید می توان به کافی نبودن نیروی گیره دستگاه تزریق پلاستیک، نقص قالب، طراحی نامناسب، فشار بیش از حد دستگاه در زمان تزریق مواد نیز اشاره کرد.

معایب بروز خطوط جوش در تولید محصولات

پس از تولید محصولات پلیمری و بررسی آن ها ممکن است با خطوطی بر روی محصولات مواجه شوید که آن ها نشان دهنده برخورد دو ناحیه پلاستیک به یکدیگر نیز می باشد. ازدلایلی که این مساله باعث می شود این محصولات را نتوانند به بازار ارسال کنند وجود ضعف در استحکام قطعه نیز می باشد.  برای جلوگیری از بروز خطوط جوش لازم است که در روند تولید دمای قالب را افزایش دهید و سرعت تزریق را بالا ببرید. بدون شک استفاده از پلیمر های دارای ویسکوزیته یا دمای ذوب کمتر نیز می تواند کمک بسیاری به شما کند. سایر معایب بروز خطوط جوش در روند تولید محصولات پلیمری عبارتند از :

کاهش استحکام: خطوط جوش می‌توانند نقاط ضعف مکانیکی در قطعه ایجاد کنند. استحکام پیوند در محل خطوط جوش معمولاً کمتر از بقیه نقاط قطعه است، که می‌تواند منجر به شکست یا ترک‌خوردگی در محل این خطوط شود.

ناهنجاری ظاهری:کاهش کیفیت ظاهری قطعه می‌تواند در محصولات مصرفی به کاهش جذابیت و پذیرش بازار منجر شود.

عملکرد نادرست قطعه:خطوط جوش می‌توانند عملکرد مکانیکی و حرارتی قطعه را تحت تأثیر قرار دهند، به ویژه در قطعاتی که نیاز به یکنواختی و همگنی ساختاری دارند.

کاهش مقاومت در برابر ضربه: افزایش احتمال شکست در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر ضربه دارند.

راه حل های عدم بروز پدیده حفره های خلا

یکی از بزرگترین مشکلات در تولید محصولات پلیمری با استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک وجود حفره های خلا نیز می باشد. البته این مسئله درباره حفره های بزرگ است چرا که حفره های بزرگ تا حد بسیاری استحکام محصول پلاستیکی را کاهش می دهد. اما بروز حفره های کوچک مشکل بسیار حادی نبوده و قابل حل است. برای جلوگیری از بروز حفره ها نیاز است که از درگاه در ضخیم ترین قسمت قالب استفاده شود. هوا و رطوبت محبوس شده نیز می تواند تاثیر بسیار مثبتی در عدم بروز خلا نیز داشته باشد.

پدیده لایه لایه شدگی در تولید محصولات پلیمری

یکی از نقص های قالب گیری در روش تزریق پلاستیک لایه لایه شدگی محصولات پلیمری نیز می باشد. لایه لایه شدن سطح قطعه نیز به عنوان یک نقص جدی در نظر گرفته می شود چرا که تا حد بسیاری از استحکام قطعه جلوگیری می کند. چالش‌های لایه لایه شدگی عبارتند از :

چسبندگی ضعیف بین لایه‌ها: در برخی موارد، چسبندگی ضعیف بین لایه‌ها می‌تواند منجر به جدایی لایه‌ها و خرابی محصول شود.

هزینه بالا: فرآیند لایه لایه شدگی ممکن است هزینه‌بر باشد، به ویژه اگر نیاز به تجهیزات خاص یا مواد گران‌قیمت باشد.

پیچیدگی فرآیند: برخی از فرآیندهای لایه لایه شدگی نیاز به کنترل دقیق و مهارت‌های فنی بالا دارند.

روش های جلوگیری از ناقص شدن قطعه

برای جلوگیری از بروز مشکلات در فرایند تزریق پلاستیک لازماست که از راه حل هایی استفاده کنید.  یکی از مهم ترین مسائل برای حل این مشکل بررسی تنظیمات دستگاه تزریق پلاستیک نیز می باشد. سپس با بررسی مشکلاتی که برای محصولات پلیمری بوجود آمده است باید تصمیم بگیرید که چه نوع تنظیماتی می تواند برای تولید مجدد آن دسته از محصولات مناسب باشد. در ادامه به برخی از تنظیمات مناسب برای دستگاه تزریق پلاستیک اشاره کرده ایم.

فشار تزریق: تنظیم صحیح فشار تزریق می‌تواند کمک کند تا مواد پلاستیکی به طور کامل در قالب پخش شوند و از ناقص شدن قطعه جلوگیری شود.

سرعت تزریق: تنظیم سرعت مناسب برای تزریق می‌تواند به پر شدن یکنواخت قالب کمک کند.

زمان نگهداری فشار: افزایش زمان نگهداری فشار می‌تواند به جلوگیری از تشکیل حباب‌های هوا و نقص‌های سطحی کمک کند.

دمای مواد: تنظیم دمای مناسب برای مواد پلاستیکی برای اطمینان از جریان صحیح و پر شدن کامل قالب اهمیت دارد.

دمای قالب: دمای قالب نیز باید به دقت کنترل شود تا از تغییرات ناخواسته در شکل و کیفیت قطعه جلوگیری شود.

سیستم تهویه: سیستم‌های تهویه مناسب برای خارج کردن هوا از قالب می‌توانند به جلوگیری از تشکیل حباب‌های هوا و نقص‌های سطحی کمک کنند.