چرا محاسبه وزن تزریق برای دستگاه تزریق پلاستیک حیاتی است؟

محاسبه دقیق وزن تزریق یا Shot Weight یکی از پایه‌های کنترل کیفیت و کاهش ضایعات در خط تولید دستگاه تزریق پلاستیک است. دانستن وزن تزریق باعث انتخاب صحیح پارامترهای سیلندر، پیچ و نازل، و تنظیمات نگه‌دارنده (packing) می‌شود که در نتیجه ابعاد قطعه و نرخ خرابی را بهبود می‌بخشد. :contentReference[oaicite:0]{index=0}

واژگان کلیدی و فرمول‌های پایه

Shot Weight (وزن تزریق)

Shot Weight = (حجم قطعه × چگالی ماده) + (حجم رانر و گیت × چگالی ماده)
مثال: اگر حجم قطعه 20 cm³ و چگالی پلی‌اتیلن 0.95 g/cm³ باشد، وزن قطعه ≈ 19 g به‌علاوه وزن رانر.

محاسبه حجم سیلندر (Shot Volume) و نسبت پر شدن (Fill %)

حجم سیلندر = (π × D² / 4) × L
که D قطر داخلی سیلندر (mm) و L طول حرکت پیچ یا پیستون (mm) است. برای تبدیل به cm³ از تبدیل واحد استفاده کنید. این روش برای کنترل اینکه آیا سیلندر ظرفیت لازم برای شات را دارد بسیار کاربردی است. منابع صنعتی روش‌های مشابه را توضیح داده‌اند. :contentReference[oaicite:1]{index=1}

7 روش عملی برای محاسبه دقیق وزن تزریق و انتخاب حجم سیلندر

1. روش مستقیم بر اساس حجم CAD و چگالی (ساده و دقیق)

از فایل CAD یا نرم‌افزار چاپ سه‌بعدی حجم دقیق قطعه را استخراج کنید، سپس در ضرب در چگالی ماده وزن خام را محاسبه کنید. به وزن رانر و ضایعات هم اضافه کنید.

2. وزن‌گیری واقعی نمونه (تجربی)

چند قطعه نمونه تولید کنید و با ترازوی دقیق وزن‌گیری کنید. اختلاف با محاسبه تئوری را ثبت و ضریب تصحیح (correction factor) پیدا کنید.

3. استفاده از Shot Weight Calculator و جداول سازنده

بسیاری از سازندگان پیچ و سیلندر و سایت‌های آموزشی جدول‌ها و ماشین‌حساب‌های آنلاین برای تبدیل قطر سیلندر و ضربه پیچ به حجم ارائه داده‌اند؛ این منابع را برای کراس‌چک استفاده کنید. :contentReference[oaicite:2]{index=2}

4. محاسبه ظرفیت بشکه (Barrel Capacity) و تناسب با Shot Size

مطمئن شوید Shot Size کمتر از 65–75% از ظرفیت کلی بشکه نباشد (قواعد سرانگشتی متفاوت است؛ برخی منابع صنعتی نسبت‌های دیگری پیشنهاد می‌کنند). این محاسبه از نظر پایداری تزریق و جلوگیری از سوختن مواد مهم است. :contentReference[oaicite:3]{index=3}

5. تنظیمات علمی (Decoupled Molding) برای ثبات شات

استفاده از روش‌های علمی قالب‌گیری (پرکردن سریع و سپس فشار نگهدارنده) باعث می‌شود وزن تزریق تکرارپذیری بالایی داشته باشد؛ تست‌های Gate Freeze و وزن‌گیری دوره‌ای ضروری‌اند. :contentReference[oaicite:4]{index=4}

6. تحلیل خطا: Shrinkage و تغییر دما

ضریب انقباض ماده (shrinkage) را در فرمول وارد کنید — برای پلیمرهای مختلف این ضریب متفاوت است و اگر حذف نشود، ابعاد نهایی قطعه اشتباه خواهد بود.

7. ثبت داده و بهینه‌سازی با استفاده از داده‌های میدانی

ثبت دوره‌ای وزن‌ها، دماها و فشارها و آنالیز آن‌ها کمک می‌کند تا correction factor مناسب و فرمول نهایی تولیدکننده برای همان قالب و ماده استخراج شود.

مثال عملی گام‌به‌گام

ﺟﻬﺖ روشن شدن مطلب: فرض کنید حجم CAD قطعه = 25 cm³؛ ماده PET چگالی ≈ 1.38 g/cm³.
وزن تئوریک = 25 × 1.38 = 34.5 g
اگر رانر و گیت 6 cm³ باشد: وزن کل ≈ (25+6)×1.38 = 42.78 g.
سپس با تولید 5 نمونه و توزین، میانگین واقعی را بدست آورده و اختلاف را ثبت کنید.

نکات عملی برای اپراتورها و تولیدکننده‌ها

• همیشه دستگاه تزریق پلاستیک را قبل از تولید انبوه با چند شات آزمایشی تنظیم کنید.
• برای هر ماده، جدول Shrinkage و دما را در پیشخوان داشته باشید.
• از ترازوی دیجیتال با دقت 0.01 g برای نمونه‌گیری استفاده کنید.
• ثبت روزانه پارامترها و ایجاد دیتابیس ساده به شما در یافتن الگوها کمک می‌کند.

اشکال‌زدایی متداول (Troubleshooting)

اگر اختلاف وزن شات از شات به شات زیاد است: ممکن است هواگیری نامناسب، نوسانات دمایی، یا مشکل در سیستم بازگشت پیچ باشد — بررسی سیستم تغذیه و سنسورها الزامی است. برای توضیحات فنی بیشتر به مرجع فرآیند تزریق مراجعه کنید. :contentReference[oaicite:5]{index=5}