علائم ظاهری و عملکردی هواگیری ناقص در دستگاه تزریق پلاستیک
- سوختگی (Burn Marks) در گوشه‌ها یا انتهای جریان مذاب
- صدای «سوت» یا تخلیه ناگهانی گاز هنگام باز شدن قالب
- شورت‌شات در مناطق دور از گیت علی‌رغم فشار/سرعت کافی روی دستگاه تزریق پلاستیک
- خطوط جوش تیره و شکننده
- نیاز غیرعادی به فشار نگهدار یا دمش هوا برای خروج قطعه
ریشه‌های علمی مشکل: از رفتار ماده تا هندسه راهگاه در دستگاه تزریق پلاستیک
1) فشار و سرعت تزریق روی دستگاه تزریق پلاستیک
تزریق بسیار سریع بدون راه فرار مناسب برای هوا، باعث فشرده‌سازی و داغ‌شدن گاز محبوس می‌شود. برعکس، تزریق بیش از حد کند موجب انجماد زودرس و بسته‌شدن مسیرهای خروج هوا می‌گردد.
2) طراحی ونت و خطوط جدایش قالب
عرض و عمق ونت در هر ماده متفاوت است. پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلن نسبت به ABS یا PC به عمق ونت متفاوتی نیاز دارند. سطوح فرار نزدیک انتهای جریان و روی پارتینگ‌لاین باید به‌روز و بدون لهیدگی باشند.
3) مسیر جریان و گیت
مسیرهای طولانی/باریک، گلوگاه‌ها و تیزگوشه‌ها، هوا را در جیب‌های موضعی به دام می‌اندازند. تغییر محل گیت، استفاده از بالانسر راهگاهی و افزایش مقطع در نقاط گلوگاهی، خروج هوا را آسان می‌کند.
4) رطوبت و افزودنی‌ها
رطوبت در مواد جاذب مانند PA و PET در حین تزریق تبخیر شده و گاز اضافی تولید می‌کند. خشک‌کن مناسب و کنترل دمای هوای خشک اهمیت زیادی دارد.
۱۵ راهکار طلایی برای جلوگیری از هواگیری ناقص روی دستگاه تزریق پلاستیک
راهکار 1 — ونت‌گذاری استاندارد و نگهداری دوره‌ای
ابعاد ونت (عرض/عمق/طول) را بر اساس دیتاشیت ماده انتخاب کنید. ونت‌های نزدیک انتهای جریان را تقویت و در نقاطی که هوا محبوس می‌شود «میکروونت» اضافه کنید. هر ۳۰۰۰ سیکل با فیلرگیج، لهیدگی سطوح را بررسی کنید. این اقدام روی هر دستگاه تزریق پلاستیک سریع و کم‌هزینه است اما اثر زیادی دارد.
راهکار 2 — پین اِجِکتورهای ونت‌دار و کانال‌های خلأ
استفاده از اِجِکتورهای سوراخ‌دار یا کانال‌های مویی به سمت پشت قالب به خروج تدریجی هوا کمک می‌کند. در قطعات با دیواره نازک، این روش یک «سوپاپ اطمینان» مؤثر است.
راهکار 3 — بازطراحی مسیر جریان و محل گیت
گیت را به‌گونه‌ای جانمایی کنید که جبهه جریان به دام هوایی برخورد نکند. در قالب‌های چندحفره، راهگاه متوازن (Balanced) ضروری است تا همه کاویت‌ها روی یک دستگاه تزریق پلاستیک هم‌زمان پر شوند.
راهکار 4 — بهینه‌سازی سرعت تزریق (Injection Velocity Profile)
پروفایل چندپله‌ای سرعت تعریف کنید: شروع متوسط برای حرکت هوا، سپس سرعت بالاتر، و نزدیک انتهای پرشدن، کاهش سرعت تا از فشرده‌سازی هوا جلوگیری شود.
راهکار 5 — تنظیم صحیح نقطه سوئیچ V/P روی دستگاه تزریق پلاستیک
سوئیچ حجم به فشار نگهدار را دقیقاً در %۹۵–۹۸ پرشدن تنظیم کنید. سوئیچ زودهنگام، هوا را محبوس می‌کند؛ سوئیچ دیرهنگام، موجب سوختگی می‌شود.
راهکار 6 — دمای مذاب و دمای قالب
دمای مذاب را در بازه توصیه‌شده ماده نگه دارید تا ویسکوزیته مناسب باقی بماند. دمای قالب بسیار پایین، کانال‌های ونت را می‌بندد؛ بسیار بالا، گاززایی افزودنی‌ها را تشدید می‌کند. هر دستگاه تزریق پلاستیک باید با لاگر دما را دوره‌ای ثبت کند.
راهکار 7 — فشار پشت‌ماردان (Back Pressure) و اختلاط
فشار پشت‌ماردان پایین ممکن است مذاب غیرهمگن و حباب‌دار تولید کند. مقدار مناسب (نه بیش از حد برای جلوگیری از برشی‌شدن) به حذف هوا در سیلندر کمک می‌کند.
راهکار 8 — زمان ماند و سرعت مارپیچ
زمان ماند طولانی در سیلندر، تخریب حرارتی و گاززایی ایجاد می‌کند. با کاهش دور مارپیچ یا کوتاه‌کردن سیکل مرده، کیفیت مذاب را بهبود دهید.
راهکار 9 — مدیریت رطوبت مواد
برای مواد جاذب، خشک‌کن هوای خشک با نقطه شبنم پایین الزامی است. رطوبت بالا مساوی است با حباب، جوشش و لکه‌های سوختگی—حتی روی بهترین دستگاه تزریق پلاستیک.
راهکار 10 — تمیزی فیلترها، ونت‌های ماشین و مسیرهای هوا
گردوغبار و پلیمر سوخته در فیلترها و مسیرهای تخلیه هوا می‌تواند فشار داخلی قالب را بالا نگه دارد. برنامه PM ماهانه تعریف کنید.
راهکار 11 — شیر یک‌طرفه سالم و کالیبراسیون فشار
نشتی شیر یک‌طرفه باعث نوسان شار مذاب و موج فشاری می‌شود. هر ۶ ماه یک بار روی دستگاه تزریق پلاستیک کالیبراسیون فشار/سرعت را بررسی کنید.
راهکار 12 — پولیش و رادیوس‌دهی گوشه‌های انتهایی
تیزگوشه‌ها جیب‌های هوا می‌سازند. با رادیوس‌های کوچک و پولیش سطحی، حرکت جبهه جریان را نرم کنید.
راهکار 13 — دریچه‌های ریز روی کولینگ‌پلیت یا اینسرت‌های متخلخل
در مناطق بحرانی، از اینسرت‌های متخلخل (مانند فولادهای وِنت‌دار) استفاده کنید که به‌صورت میکروسکوپی هوا را عبور می‌دهند.
راهکار 14 — کنترل مرحله نگهدار (Packing/Holding)
فشار نگهدار خیلی بالا، سوختگی را بدتر می‌کند؛ خیلی پایین، شورت‌شات ایجاد می‌کند. با آزمون پلکانی (Design of Experiments) روی همان دستگاه تزریق پلاستیک نقطه بهینه را بیابید.
راهکار 15 — مانیتورینگ علمی: سنسور فشار حفره و لاگر داده
سنسور فشار حفره و ترموکوپل قالب، بهترین دوست شما برای دیدن «داخل قالب» هستند. داده‌های سیکل را با شرایط کیفی قطعه همبسته کنید و «پنجره فرایندی» پایدار بسازید.
چگونه «پنجره فرایندی» پایدار برای دستگاه تزریق پلاستیک بسازیم؟
پنجره فرایندی ناحیه‌ای از ترکیب پارامترهاست که در آن کیفیت قطعه پایدار و نرخ ایراد حداقلی است. برای هر قالب و ماده، با ۵ گام زیر یک پنجره مطمئن تعریف کنید:
- پیش‌تنظیم علمی: سرعت تزریق چندپله، V/P در ۹۶% پرشدن، دمای مذاب/قالب طبق دیتاشیت، فشار پشت‌ماردان متوسط.
- DOE هدفمند: آزمایش دو-سه سطحی برای سرعت، فشار نگهدار، دمای قالب و زمان خنک‌کاری روی همان دستگاه تزریق پلاستیک.
- ثبت داده: فشار حفره، دمای قالب، زمان‌های واقعی چرخه، وزن قطعه.
- تحلیل عیب: ربط علائم سوختگی/شورت‌شات به ردیف داده‌ها.
- قفل‌کردن تنظیمات: ذخیره «Recipe» ماشین و مستندسازی برای شیفت‌ها.
چک‌لیست اجرایی شیفت برای جلوگیری از هواگیری ناقص در دستگاه تزریق پلاستیک
- بررسی لهیدگی پارتینگ‌لاین و تمیزی ونت‌ها
- کنترل رطوبت مواد و عملکرد خشک‌کن
- بازبینی پروفایل سرعت تزریق و سوئیچ V/P
- کنترل دمای قالب و یکسانی مدارهای کولینگ
- تست وزن قطعه و ثبات ۵ سیکل متوالی روی دستگاه تزریق پلاستیک
- بازرسی بصری سوختگی، خطوط جوش و حفره‌های ریز
- ثبت فرم کنترل فرایند و گزارش تغییرات
سؤالات متداول درباره هواگیری ناقص روی دستگاه تزریق پلاستیک
اگر فقط یک تغییر انجام بدهم، چیست؟
در ۶۰٪ موارد، بهینه‌سازی سرعت تزریق و نقطه V/P همراه با تمیزی ونت‌ها، مشکل را حل می‌کند.
آیا افزودن دریچه‌های بیشتر همیشه خوب است؟
خیر. ونت بیش از حد می‌تواند پلیش سطح را خراب یا ایجاد فلاش کند. تعادل ابعادی و موقعیت مهم‌تر از تعداد صرف است.
برای مواد جاذب رطوبت چه کنم؟
خشک‌کن مناسب با نقطه شبنم پایین، زمان خشک‌کردن طبق دیتاشیت و مسیر انتقال عایق‌شده تا قیف ماشین.
چرا با افزایش فشار نگهدار، سوختگی بدتر شد؟
زیرا گاز محبوس فشرده و داغ‌تر می‌شود. ابتدا مسیر خروج هوا و پروفایل سرعت را اصلاح کنید.
پیوندهای داخلی پیشنهادی
- قیمت دستگاه تزریق پلاستیک — مقایسه تناژ، گیره و ظرفیت تزریق
- بلاگ آموزش‌های دستگاه تزریق پلاستیک — تنظیمات، نگهداری و عیب‌یابی
