هنگام طراحی قالب پلاستیکی، پس از مشخص شدن ساختار قالب، می توان طراحی دقیق هر قسمت از قالب را انجام داد، یعنی اندازه هر قالب و قطعات، اندازه حفره و هسته و ... می باشد. مشخص. این شامل پارامترهای کلیدی طراحی مانند انقباض مواد است. بنابراین اندازه هر قسمت از حفره را تنها با دانستن میزان انقباض پلاستیک تشکیل شده می توان تعیین کرد. حتی اگر ساختار قالب انتخابی درست باشد، اما پارامترهای مورد استفاده مناسب نباشند، تولید قطعات پلاستیکی واجد شرایط غیرممکن است.
ویژگی ترموپلاستیک ها این است که بعد از گرم شدن منبسط می شوند و پس از سرد شدن جمع می شوند و البته پس از تحت فشار قرار گرفتن حجم آن نیز جمع می شود. در فرآیند قالب گیری تزریقی، ابتدا پلاستیک مذاب به داخل حفره قالب تزریق می شود و پس از پر شدن، مواد مذاب سرد و جامد می شوند و با خارج شدن قسمت پلاستیکی از قالب جمع می شوند که به آن جمع شدگی قالب گیری می گویند. در طول مدت زمانی که قسمت پلاستیکی از قالب خارج شده و تثبیت می شود، همچنان تغییرات جزئی در اندازه وجود خواهد داشت. یک نوع تغییر ادامه انقباض است و این انقباض را پس انقباض می گویند.
یکی دیگر از تغییرات این است که برخی از پلاستیک های هیدروسکوپی به دلیل جذب رطوبت متورم می شوند. به عنوان مثال، وقتی میزان آب نایلون 610 3 درصد است، افزایش اندازه آن 2 درصد است. هنگامی که محتوای آب نایلون 66 تقویت شده با الیاف شیشه 40 درصد باشد، افزایش اندازه 0.3 درصد است. اما این انقباض شکل دهنده است که نقش اصلی را ایفا می کند.
در حال حاضر، روش تعیین نرخ انقباض پلاستیک های مختلف (تشکیل انقباض به اضافه پس انقباض) به طور کلی مفاد DIN16901 را در استاندارد ملی آلمان توصیه می کند. یعنی تفاوت اندازه حفره قالب در 1/0±23 درجه و اندازه قطعه پلاستیکی مربوطه در 23 درجه و رطوبت نسبی 5±50 درصد پس از شکلدهی به مدت 24 ساعت محاسبه میشود.
نرخ انقباض S با فرمول زیر بیان می شود: S={(D－M)/D}×100 درصد (1)
از جمله: S- نرخ انقباض; د- اندازه قالب; M- اندازه قطعه پلاستیکی.
اگر حفره قالب با توجه به اندازه قطعه پلاستیکی شناخته شده و نرخ انقباض مواد محاسبه شود، D=M/(1-S) است. به منظور ساده کردن محاسبات در طراحی قالب، به طور کلی از فرمول زیر برای یافتن اندازه قالب استفاده می شود:
D=M به علاوه MS(2)
در صورت نیاز به محاسبه دقیقتر، فرمول زیر باید اعمال شود: D=M به علاوه MS به علاوه MS2(3)
با این حال، هنگام تعیین نرخ انقباض، از آنجایی که نرخ واقعی انقباض تحت تأثیر عوامل زیادی قرار میگیرد، فقط میتوان از مقادیر تقریبی استفاده کرد، بنابراین محاسبه اندازه حفره با فرمول (2) اساساً الزامات را برآورده میکند. هنگام ساخت قالب، حفره با توجه به انحراف پایین تر و هسته با توجه به انحراف بالایی پردازش می شود تا در صورت لزوم بتوان آن را به درستی برش داد.
دلیل اصلی دشواری تعیین دقیق نرخ انقباض این است که نرخ انقباض پلاستیک های مختلف یک مقدار ثابت نیست، بلکه یک محدوده است. از آنجایی که نرخ انقباض یک ماده تولید شده توسط کارخانه های مختلف متفاوت است، حتی نرخ انقباض همان ماده تولید شده توسط دسته های مختلف در یک کارخانه نیز متفاوت است.
بنابراین، هر کارخانه فقط می تواند محدوده انقباض پلاستیک های تولید شده توسط کارخانه را در اختیار کاربران قرار دهد. ثانیاً، نرخ انقباض واقعی در طول فرآیند شکلدهی نیز تحت تأثیر عواملی مانند شکل قطعه پلاستیکی، ساختار قالب و شرایط شکلدهی است. تاثیر این عوامل در زیر معرفی شده است.
شکل پلاستیکی
برای ضخامت دیواره قسمت تشکیل شده، عموماً به دلیل طولانی تر بودن زمان خنک شدن دیواره ضخیم، نرخ انقباض نیز بیشتر است. برای قطعات پلاستیکی عمومی، زمانی که تفاوت بین بعد L در جهت جریان ماده مذاب و بعد W عمود بر جهت جریان ماده مذاب زیاد باشد، تفاوت در سرعت انقباض نیز زیاد است. از نقطه نظر فاصله جریان مذاب، افت فشار در قسمت دور از دروازه زیاد است، بنابراین انقباض در این مکان نیز بزرگتر از نزدیکی دروازه است. اشکالی مانند دنده ها، سوراخ ها، باس ها و حکاکی ها در برابر انقباض مقاوم هستند، بنابراین این نواحی کمتر کوچک می شوند.
ساختار قالب
فرم دروازه نیز در انقباض تاثیر دارد. هنگامی که از یک دروازه کوچک استفاده می شود، انقباض قسمت پلاستیکی افزایش می یابد زیرا دروازه قبل از پایان فشار نگهدارنده جامد می شود. ساختار مدار خنک کننده در قالب تزریق نیز یک نکته کلیدی در طراحی قالب است. اگر مدار خنک کننده به درستی طراحی نشود، اختلاف انقباض به دلیل دمای ناهموار قطعات پلاستیکی ایجاد می شود و در نتیجه اندازه قطعه پلاستیکی خارج از تحمل یا تغییر شکل می یابد. در قطعات جدار نازک، تأثیر توزیع دمای قالب بر انقباض آشکارتر است.
ابعاد قالب و تحمل های ساخت
علاوه بر محاسبه ابعاد اصلی از طریق فرمول D=M(1 به علاوه S)، ابعاد ماشینکاری حفره و هسته قالب نیز مشکل تحمل ماشینکاری دارند. طبق قرارداد، تحمل پردازش قالب 1/3 تحمل قطعه پلاستیکی است. با این حال، از آنجایی که محدوده انقباض و پایداری پلاستیکها متفاوت است، ابتدا لازم است که تحمل ابعادی قطعات پلاستیکی تشکیلشده توسط پلاستیکهای مختلف به صورت منطقی تعیین شود. به این معنا که اگر دامنه انقباض زیاد باشد یا پایداری انقباض ضعیف باشد، تحمل ابعادی قطعات قالبگیری شده پلاستیکی باید بیشتر باشد. در غیر این صورت، ممکن است تعداد زیادی ضایعات با اندازه های خارج از تحمل وجود داشته باشد.
به همین دلیل، کشورهای مختلف به طور ویژه استانداردهای ملی یا استانداردهای صنعتی را برای تحمل ابعادی قطعات پلاستیکی تدوین کرده اند. چین همچنین استانداردهای حرفه ای در سطح وزیران را تدوین کرده است. اما اکثر آنها تحمل ابعادی مربوط به حفره قالب را ندارند. در استاندارد ملی آلمان، استاندارد DIN16901 برای تحمل ابعادی قطعات پلاستیکی و استاندارد مربوطه DIN16749 برای تحمل ابعادی حفره قالب به طور ویژه فرموله شده است. این استاندارد نفوذ زیادی در جهان دارد، بنابراین می توان از آن به عنوان مرجعی برای صنعت قالب های پلاستیکی استفاده کرد.
تحمل ابعادی و انحراف مجاز قطعات پلاستیکی
به منظور تعیین منطقی تحمل ابعادی قطعات پلاستیکی تشکیل شده توسط مواد با ویژگی های انقباض متفاوت، استاندارد مفهوم شکل گیری اختلاف انقباض △VS را معرفی می کند. را
△VS＝VSR_VST(4)
در فرمول: تفاوت انقباض تشکیل دهنده VS انقباض تشکیل دهنده VSR در جهت جریان مذاب انقباض تشکیل دهنده VST در جهت عمود بر جریان مذاب.
با توجه به مقدار پلاستیک △ VS، ویژگی های انقباض پلاستیک های مختلف به 4 گروه تقسیم می شوند. گروهی که کمترین مقدار △VS را دارد، گروه با دقت بالا و بر اساس قیاس، گروهی که بیشترین مقدار △VS را دارد، گروه با دقت پایین است. و با توجه به اندازه اولیه، فناوری دقیق، گروه های تلورانس 110، 120، 130، 140، 150 و 160 تدوین شده است. همچنین مقرر شده است که تلرانس ابعادی قطعات پلاستیکی با پایدارترین خواص انقباض را می توان از گروه های 110، 120 و 130 انتخاب کرد.
120، 130 و 140 برای تحمل ابعادی قطعات قالب گیری پلاستیکی با خواص جمع شدگی متوسط و پایدار استفاده می شود. اگر 110 مجموعه تلورانس ابعادی برای شکل دادن قطعات پلاستیکی این نوع پلاستیک استفاده شود، ممکن است تعداد زیادی قطعات پلاستیکی خارج از تحمل تولید شود. گروه های 130، 140 و 150 برای تحمل ابعادی قطعات پلاستیکی با خواص انقباض ضعیف انتخاب شده اند.
تلورانس ابعادی قطعات قالبگیری شده پلاستیکی با بدترین خواص انقباض از گروههای 140، 150 و 160 انتخاب شده است. هنگام استفاده از این جدول تلورانس به نکات زیر نیز توجه کنید. تلورانس های کلی در جدول برای تلورانس های ابعادی است که هیچ تلورانسی مشخص نشده است.
تلورانسی که مستقیماً انحراف را مشخص می کند، ناحیه تحملی است که برای علامت گذاری تلورانس قطعه پلاستیکی استفاده می شود. انحرافات بالا و پایین را می توان توسط طراح تعیین کرد. به عنوان مثال، اگر ناحیه تحمل {{0}}.8 میلی متر باشد، انحرافات بالا و پایین زیر را می توان انتخاب کرد. 0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5 و غیره. دو مجموعه از مقادیر تحمل A و B وجود دارد در هر گروه تحمل از جمله A اندازه ای است که از ترکیب قطعات قالب تشکیل می شود که خطای ناشی از عدم تطابق قطعات قالب را افزایش می دهد.
این افزایش 0.2 میلی متر است. جایی که B اندازه است که مستقیماً توسط قطعات قالب تعیین می شود. فناوری دقیق مجموعه ای از مقادیر تحمل است که به ویژه برای قطعات پلاستیکی با نیازهای دقت بالا ایجاد شده است. قبل از استفاده از تلورانس قطعات پلاستیکی، ابتدا باید بدانید که کدام گروه های تلورانس برای پلاستیک های مورد استفاده قابل اعمال هستند.
