مقدمة لعملية صب حقن البلاستيك الدقيقة

1. مفهوم صب الحقن الدقيق

يشير قولبة الحقن الدقيقة إلى طريقة قولبة الحقن التي يكون فيها التكرار الأبعاد لمنتجات قولبة الحقن المعالجة مرتفعًا للغاية بحيث يصعب استخدام آلة قولبة حقن عامة وعملية قولبة حقن تقليدية لتلبية المتطلبات.

يختلف مفهوم 'قولبة الحقن الدقيقة' بشكل أساسي عن 'قولبة الحقن التقليدية'.لأنه يقوم على التطور السريع للمواد البوليمر.في مجالات الأدوات والإلكترونيات، يتم استخدام الأجزاء البلاستيكية الدقيقة لتحل محل الأجزاء المعدنية عالية الدقة.في الوقت الحاضر، هناك مؤشران محددان لمنتجات الحقن الدقيقة: أحدهما هو تكرار حجم المنتج، والآخر هو تكرار جودة المنتج.تشرح هذه الورقة بشكل أساسي عملية صب الحقن الدقيقة من ناحية تكرار حجم المنتج.ومع ذلك، نظرًا لاختلاف الخصائص وتقنيات المعالجة للمواد المختلفة، لا يمكن مساواة دقة الأجزاء البلاستيكية مع دقة الأجزاء المعدنية.

يعد قالب المنتج المصبوب شرطًا مهمًا لتحديد ما إذا كان المنتج يمكنه تلبية تسامح الأبعاد الذي يتطلبه التصميم، وآلة التشكيل بالحقن الدقيقة هي المعدات الرئيسية لضمان أن المنتج مصبوب دائمًا ضمن نطاق تسامح الأبعاد المطلوب و لضمان عائد مرتفع للغاية.

أعلى مستوى دقة للمنتجات البلاستيكية هو المستوى الثالث.

1.1 مميزات الحقن الدقيق

(1) دقة أبعاد قطعة العمل عالية والتسامح صغير، أي أن هناك حدًا عالي الدقة للحجم؛

(2) تكرار وزن المنتج مرتفع، واستقرار الأبعاد لليوم والشهر والسنة مطلوب؛

(3) مادة القالب جيدة، والصلابة كافية، ودقة الأبعاد ونعومة التجويف ودقة تحديد المواقع بين القوالب عالية؛

(4) استخدام آلة الحقن الدقيقة لتحل محل آلة الحقن التقليدية.

(5) اعتماد عملية صب الحقن الدقيقة.

(6) اختيار المواد المناسبة للقولبة بالحقن الدقيق.

المؤشر الفني الأكثر أهمية لتقييم المنتجات هو دقة المنتجات المقولبة بالحقن (تفاوتات الأبعاد، والتفاوتات الهندسية، والتشطيب السطحي للمنتجات).من أجل حقن المنتجات البلاستيكية الدقيقة، من الضروري التحكم الصارم في أربعة عوامل رئيسية، بما في ذلك اختيار المواد، تصميم القالب، عملية القولبة بالحقن، والمستوى الفني للمشغل.

تتطلب آلات القولبة بالحقن الدقيقة أن تكون دقة أبعاد المنتجات بشكل عام ضمن 0.01 ~ 0.001 مم.تتطلب العديد من آلات القولبة بالحقن الدقيقة أيضًا ضغط حقن عاليًا وسرعة حقن عالية؛يجب أن يتمتع نظام التثبيت بالصلابة الكافية ودقة التثبيت العالية بدرجة كافية.تشير دقة التثبيت المزعومة إلى التوحيد والتعديل والاستقرار والتكرار لقوة التثبيت، والدقة العالية لموضع الفتح والإغلاق؛مطلوب التحكم بدقة في الضغط والتدفق ودرجة الحرارة والقياس وما إلى ذلك بالدقة المقابلة.حقن متدرج أو بدون خطوات لضمان ظروف إعادة إنتاج عملية التشكيل وتكرار حجم المنتج.

1.2 العوامل المؤثرة على دقة أبعاد المنتجات

(1) دقة القالب؛

(2) صب انكماش.

(3) نطاق درجة الحرارة والرطوبة والتقلبات في البيئة التي يستخدم فيها المنتج.

2. ما هو الهدف النهائي؟

قوة ميكانيكية عالية، استقرار جيد للأبعاد، مقاومة جيدة للزحف وقدرة على التكيف البيئي الواسع.

هناك أربع مواد شائعة الاستخدام:

(1) بولي أوكسي ميثيلين (POM) وألياف الكربون (CF) المقواة أو POM المعززة بالألياف الزجاجية (GF).تتميز هذه المادة بمقاومة جيدة للزحف، ومقاومة التعب، ومقاومة الطقس، وخصائص عازلة جيدة، ومثبطات اللهب، وسهولة إزالة القوالب عن طريق إضافة مواد التشحيم.

(2) النايلون (PA) وGF يعززان PA66.الميزات: مقاومة قوية للصدمات ومقاومة التآكل، وسيولة جيدة، ويمكن أن تشكل منتجات بسمك جدار 0.4 مم.يتميز PA66 المقوى بـ GF بمقاومة عالية للحرارة (نقطة انصهار 250 درجة مئوية)، وعيبه هو أنه يتمتع بالرطوبة، ويتم معالجته بشكل عام عن طريق تعديل الرطوبة بعد القولبة.

(3) البوليستر المقوى، مثل البولي بيوتيلين تيريفثاليت (PBT).وقت صب قصير.تتم مقارنة وقت التشكيل على النحو التالي: PBT≤POM≈PA66≥PA6.

(4) البولي كربونات (PC) والكمبيوتر الشخصي المقوى بـ GF.الميزات: مقاومة جيدة للتآكل، صلابة معززة، ثبات جيد للأبعاد، مقاومة الطقس، مثبطات اللهب وقابلية معالجة جيدة للقولبة.

3. مشاكل الانكماش في صب الحقن الدقيق

هناك أربعة عوامل تؤثر على الانكماش: الانكماش الحراري، والانكماش الانتقالي، والانكماش الاتجاهي، والانكماش الانضغاطي.

3.1 الانكماش الحراريالانكماش الحراري هو خاصية فيزيائية حرارية متأصلة في مواد الصب والعفن.درجة حرارة القالب مرتفعة، ودرجة حرارة المنتج مرتفعة أيضًا، وسيزداد معدل الانكماش الفعلي، لذا لا ينبغي أن تكون درجة حرارة القالب للحقن الدقيق مرتفعة جدًا.

3.2 انكماش المرحلة الانتقالية.أثناء عملية توجيه الراتينج البلوري، يُسمى الانكماش الناتج عن تقليل حجم معين مع تبلور البوليمر بانكماش المرحلة الانتقالية.درجة حرارة القالب مرتفعة، والبلورة عالية، ومعدل الانكماش كبير؛ولكن من ناحية أخرى، فإن زيادة التبلور ستؤدي إلى زيادة كثافة المنتج، وتقليل معامل التمدد الخطي، وتقليل معدل الانكماش.لذلك، يتم تحديد معدل الانكماش الفعلي من خلال التأثير المشترك للاثنين.

3.3 انكماش الاتجاه.بسبب التمدد القسري للسلاسل الجزيئية في اتجاه التدفق، تميل الجزيئات الكبيرة إلى إعادة الالتفاف والتعافي أثناء التبريد، والانكماش في اتجاه الاتجاه.ترتبط درجة التوجه الجزيئي بضغط الحقن وسرعة الحقن ودرجة حرارة الراتنج ودرجة حرارة القالب.ولكن الشيء الرئيسي هو سرعة الحقن.

3.4 انكماش الضغط وإعادة ضبط المرونة.جميع المواد البلاستيكية قابلة للضغط.أي أن الحجم المحدد يتغير بشكل كبير تحت الضغط العالي.في ظل درجة الحرارة العادية، سوف ينخفض ​​الحجم المحدد للمنتج المصبوب بالضغط، وسوف تزيد الكثافة، وسوف ينخفض ​​معامل التمدد، وسوف ينخفض ​​معدل الانكماش بشكل كبير.في مقابل الانضغاط، فإن مادة التشكيل لها تأثير استعادة مرن، مما يقلل من انكماش المنتج.ترتبط العوامل التي تؤثر على انكماش القالب للمنتج بظروف التشكيل وظروف التشغيل.