Μπορούμε να απλοποιήσουμε τη διαδικασία χύτευσης με έγχυση εστιάζοντας στην «εμπειρία» της εισόδου πλαστικού στο καλούπι μέσω του μηχανήματος. Αυτή η άποψη μπορεί να αναφέρεται ως "χύτευση με έγχυση από την οπτική γωνία των πλαστικών" ή επιστημονική χύτευση με έγχυση. Είναι πολύ χρήσιμο να λαμβάνετε υπόψη τη συμπεριφορά ή την απόκριση των πλαστικών όταν εξετάζετε αλλαγές στη διαδικασία, το εργαλείο, το υλικό ή/και το σχεδιασμό εξαρτημάτων. Υπάρχουν πολλές παράμετροι που μπορούν να ρυθμιστούν σε μια μηχανή χύτευσης με έγχυση, αλλά είναι σημαντικό να αναγνωρίσουμε ότι αυτές οι ρυθμίσεις θα επηρεάσουν μία ή περισσότερες φυσικές πλαστικές συνθήκες. Οι τέσσερις κύριες συνθήκες πλαστικού είναι:
Θερμοκρασία πλαστικού
Ρυθμός ροής πλαστικού
Πλαστική πίεση
Ρυθμός και χρόνος ψύξης πλαστικού
Λόγω της συμπιεστότητας του πλαστικού, θα ανιχνεύσουμε απώλεια πίεσης, κλίση πίεσης και διαφορά πίεσης μέσω του συστήματος δρομέα, της πύλης και της κοιλότητας παρακάτω. Οι όροι απώλεια πίεσης, κλίση πίεσης και διαφορά πίεσης αναφέρονται όλοι στη φυσική συμπίεση των πλαστικών σε διάφορους βαθμούς. Πώς θα μπορούσε να είναι δυνατή μια τέτοια συμπεριφορά; Το πλαστικό είναι ένα συμπιέσιμο μέσο επειδή υπάρχει χώρος μεταξύ των μορίων του πολυμερούς και ο όγκος του εξαρτάται από την εφαρμοζόμενη θερμοκρασία και πίεση. Ένας τρόπος για να απεικονιστεί η απώλεια πίεσης στην πραγματική ζωή είναι να εξετάσετε τη χρήση πεπιεσμένου αέρα. Αν μετρήσουμε την πίεση του ίδιου του συμπιεστή και την πίεση στο άκρο του εύκαμπτου σωλήνα, θα παρατηρήσουμε μείωση αυτής της πίεσης. Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι ένας αεροσυμπιεστής παράγει 80 psi, αλλά στο τέλος ενός σωλήνα 100 ποδιών, η μετρούμενη πίεση αέρα είναι 75 psi. Επειδή ο αέρας μπορεί να συμπιεστεί, βλέπουμε απώλεια πίεσης 100 psi κατά μήκος ενός εύκαμπτου σωλήνα 5-ποδιού. Για χάρη της συζήτησής μας, θα αγνοήσουμε τον αντίκτυπο των απωλειών τριβής, ακόμα κι αν υπάρχουν. Ας στρέψουμε ξανά την προσοχή μας στο πλαστικό και ας εστιάσουμε στην πίεση μέσα στην κοιλότητα του καλουπιού που ανιχνεύεται κατά το στάδιο συγκράτησης της διαδικασίας χύτευσης με έγχυση. Στο Σχήμα 1, οι αισθητήρες πίεσης μέσα στην κοιλότητα του καλουπιού βρίσκονται στη θέση Α (πίσω πύλη) και στη θέση Β (στο τέλος της πλήρωσης της κοιλότητας του καλουπιού). Υποθέτοντας ότι η πίεση 15000 psi είναι προγραμματισμένη κατά τη φάση συγκράτησης στο μπροστινό μέρος της βίδας. Από αυτό το θεωρητικό παράδειγμα, μπορεί να φανεί ότι η απώλεια πίεσης του αισθητήρα πίεσης κοιλότητας από το μπροστινό μέρος της βίδας στο Α είναι 6000 psi και η απώλεια πίεσης μεταξύ των αισθητήρων που βρίσκονται στα Α και Β είναι 2000 psi. Για να κατανοήσετε αυτό το φαινόμενο, φανταστείτε ότι σπρώχνετε το σφουγγάρι κατά τη διάρκεια του σταδίου λήψης του κουτιού. Λόγω της εφαρμογής πίεσης, το σφουγγάρι θα υποστεί συμπίεση και η ποσότητα της πίεσης που μεταδίδεται σε όλο το μήκος του σφουγγαριού θα μειωθεί.
Πηγή: Umberto Catignani
Αυτή η απώλεια πίεσης θα έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερο βαθμό συμπίεσης του πλαστικού στη θέση Α μετά την πύλη και υψηλότερο βαθμό συμπίεσης στη θέση Β στο τέλος της πλήρωσης, που θα επηρεάσει τα πλαστικά εξαρτήματα, προκαλώντας μεγαλύτερη πίεση συγκράτησης του πλαστικού. παρατηρείται στη θέση Α και λιγότερη πίεση συγκράτησης πρέπει να παρατηρείται στη θέση Β. Επιπλέον, σε σύγκριση με τη συρρίκνωση στη θέση Β, ο ρυθμός συρρίκνωσης του πλαστικού στη θέση Α είναι χαμηλότερος και το μέγεθος του πλαστικού εξαρτήματος στη θέση Α είναι μεγαλύτερο, ενώ το μέγεθος (όπως το πλάτος τμήματος) στη θέση Β είναι μικρότερο. Το σχήμα δείχνει ένα παράδειγμα πλαστικών εξαρτημάτων με μεγάλο αριθμό και σοβαρότητα σημαδιών συρρίκνωσης. Η αλλαγή στα σημάδια συρρίκνωσης προκαλείται από την απώλεια πίεσης στην κοιλότητα του καλουπιού, καθώς και από μεγαλύτερη πίεση και λιγότερη συνολική συρρίκνωση κοντά στην πύλη. Στο μέλλον, λάβετε υπόψη αυτό το φαινόμενο όταν αλλάζετε ρυθμίσεις διαδικασίας ή όταν σχεδιάζετε εργαλεία, υλικά και εξαρτήματα.
Απώλεια πίεσης εξαρτημάτων που έχουν καλουπωθεί με έγχυση
Πηγή: Umberto Catignani
