تبلیغات
آشنایی با رشته مکانیک - ● مباحث مربوط به راهگاه های گرم :

آشنایی با رشته مکانیک
 
سیستم های راهگاه گرم بسیار آسیب پذیر می باشند . نیازهای اضافه ای كه بستگی به طراحی سیستم های عمل كردی وعمل كرد اتوماتیك قالب دارد ، سطح مسئولیت پذیری قالب را بالا می برد ، این به عوامل ذیل بستگی دارد : .* معاینه ی قالب و امتحان آن .* آماده كردن قالب برای عملكرد .* شروع اولیه .* سرویس دادن وعملكرد مناسب .* مراقبت ونگهداری و شرایط انباركردن .* مشاهده ی اصول ایمنی كار
قالب با راهگاه گرم برای استفاده در تولید انبوه مورد استفاده قرار می گیرند (به عنوان مثال تولید سری) و اتلاف زمان باعث ایجاد هزینه ی بالا می شود . تنها یك فرد فنی با مهارت بالا باید با این گونه قالب ها كار كند ، این فرد باید آشنا به قالب باشد ، تا قادر به تشخیص سیستم راه گاه گرم استفاده شده و سازگاری دستورالعمل های فرآیندی به آن باشد ، و این به آن معنی است كه موقعی كه قالب خریداری می گردد باید بر فراهم نمودن تمامی مستندات فنی و دستورالعمل های فرآیندی مورد استفاده یا فشاری گردد .

1- پزیرش قالب :
از نقطه نظر خریدار ، معاینه ی قالب هنگامی كه بـــــــه ماشین تزریق بسته شده است بهترین حالت می باشد . اگر معاینه ی قالب در هنگام ساخت صورت بپذیرد. چند نكته اساسی در قالب هایی كه در آنها سیستم راه گاهی گرم به كار گرفته شده است ، باید به كار گرفته شود تا از مشكلات آتی جلوگیری شود :
* تنظیم قالب و تمامی عملیات ارتباطی و آماده سازی باید در حضور شخصی كه قالب را معاینه می كند صورت به پذیرد .
* نوع عملیات تنظیم ، پارامترها ، بهینه سازی های بعدی باید توضیح داده شود و مورد توجه قرار گیرد .
* در صورتی كه نتایج آزمایشات قبلی موجود نباشد ، یك گزارش به صورت زیر زیر آماده گردد :
- نوع ماشین تزریق و تجهیزات به عنوان مثال : نوع نازل و سازگاری فرآیندها (مانند ترموستات ،تنظیمات حرارتی ، ربات تجهیزات كنترلی و برداشتن قالب و ... )
- نوع ، اسم سازنده ی مواد و افزودنی های مورد استفاده در صورتی كه این مواد توسط خریدار قالب آماده نگردیده باشد .
- پارامترهای فرآیند در مرحله بعدی بهینه سازی تنظیمات انجام شده .
- زمانی كه برای سیستم های راه گاه صرف می گردد تا قالب آماده درجه حرارت عمل كرد شود .
* در طی سیكل های موفقیت آمیز ، مشاهدات باید حاكی از یكنواختی درجه حرارت در نازل های مورد نظر باشد .
* اندازه اسپرو و یكنواختی پر شدن تمامی حفره ها باید بررسی گردد .
*ارتباط قالب گیری از نازل ، عدم نشت مواد از گلویی تزریق ، نشت مواد از بوش اسپرو ، غیر یكنواخت بودن حركت پین ها در شیر های ورودی كنترل گردد .
* زمانی كه قالب گیری به خوبی صورت به پذیرد و بعد از حداقل 5 سیكل ، نمونه ها باید از لحاظ ابعادی چك شود ( طبق استاندارد 16901
DIN بعد از 16 ساعت )
* موقعی كه تقاضا برای تغییر رنگ از تیره به روشن باشد این كار را در هنگامی كه قالب كاملاً خنك شده است ، بدون برداشتن قالب و تمیز كردن آن انجام دهید .
* زمانی را كه برای تغییر رنگ ، تعداد سیكل ها و شرایط حرارتی به كار رفته ، یادداشت نمایید.
* اشكالات رخ داده به خصوص اطراف گلویی تزریق و یا خارج قالب را بررسی كرده و از آن نتیجه گیری كنید .
* نكات زیر را هنگامی كه قالب بازدید و تمیز می شود ، كنترل نمایید :
- شیر كاملاً آب بندی است و نشتی مذاب در منطقه ی وجود ندارد .
- هیچ گونه علامت یا نقطه ی تماس در صفحات كمكی وجود ندارد .
- مذاب در اطرافع آب بندی نازل وجود ندارد .
* المنت های حرارتی (به خصوص المنت های استوانه ای) و نوارهای آب بندی را سفارش دهید .
* در صورتی كه قالب موجود باشد و دستورات تعمیری برای سیستم مشخص باشد .
عمل كرد مناسب یك سیستم راه گاه گرم به عمل كردهای زیر بستگی دارد :
* اتوماسیون كامل عمل كرد قالب (آزاد كردن و پران كردن قالب)
* كارایی در كنترل حرارتی مناطق خنك كاری (تست نشتی ، اندازه گیری یكنواختی توزیع حرارتی در تمامی كویتی ها ، دور تا دور گلویی تزریق در كویتی های متحرك و ثابت به كمك ترموكوپل)
بررسی نمایید كه سوكت ها به اتصالات در سیستم تنظیم حرارتی متصل می باشند ، و اینكه آن ها تعداد صحیحی از مدول های كنترلی را دارا هستند . زمانی كه از قالبی استفاده می كنید كه تحت آزمایش قرار دارد ، لازم و ضروری است كه آنالیزهای بیشتری در سیستم راه گاه گرم صورت به گیرد ، به خصوص این كه مستندات مربوط به سیستم راه گاه گرم باید وجود داشته باشد . به دلیل این كه بسیاری از قالب سازان در تعدادی از كشورها با ساختن نازل های راهگاه گرم سعی در كاهش هزینه می كنند ، لازم و ضروری است كه مطمئن شوید نازل از كیفیت مناسبی بر خوردار است و ضمانت نامه دارد . به خصوص برای فرآیند بر روی پلاستیك های مهندسی یا جایی كه قالب دارای سیكل حرارتی بسیار كوتاه باشد . مواد به كار رفته در سیستم راه گاه گرم و همچنین سختی آن را كنترل نمایید . پرداخت،سختی و تلرانس های ساخت برای گلویی تزریق و كانال  ، بالانس جریان واقعی بین المنت های حرارتی و مانیفلد و آب بندی باید كنترل شود .

2- آماده سازی قالب برای عملكرد .
قبل از اینكه قالب با سیستم راه گاه گرم نصب شود مواد زیر مورد نیاز می باشد :
* اتصالات و كنترل سیستم تنظیم حرارتی قالب .
* اتصالات سیستم هیدرولیك/ پنوماتیك را كنترل نمایید . این مواد در صورتی به كار می روند كه از راه گاه گرم
shut_off_nozzle
استفاده می شود .
* اتصالات پایه های الكتریكی را كنترل كنید .
* كنترل نمودن عمل كردهای مكانیكی قالب از قبیل : باز كردن ، بستن ، پدان كردن .
* كنترل اجزاء ایمنی قالب .
زمانی كه از قالب با راه گاه گرم استفاده می كنید ، عملیات زیر را به ترتیب انجام دهید :
* حرارت دادن قالب تا درجه حرارت عمل كردی .
* حرارت دادن سیلندر ماشین قالب تزریق به درجه حرارت تنظیمی.
* حرارت دادن راه گاه گرم به درجه حرارت عمل كردی .
حرارت در دو مرحله داده می شود ، در مرحله اول حرارت بسیار كم می باشد (برای حذف رطوبت از المنت های حرارتی) كه در تجهیزات مدرن این كار به صورت خودكار انجام می شود . اگر عمل كرد خودكار موجود نباشد این پارامتربرای شروع اولیه باید به صورت دستی تنظیم گردد. برای مثال در مدت 15 دقیقه حرارت دادن درجه حرارت 100 درجه سانتی گراد و ولتاژ 50 ولت انجام می گردد . در فاز دوم ، سیستم با قدرت تمام حرارت داده می شود . گاهی اوقات پیشنهاد می گردد كه مانیفلد قبلی از این كه نازل حرارت كه افت حرارتی كمتری داشته باشیم .
* سیستم راهگاه گرم را با مذاب و فشار كم پر كنید . ترجیحاً این عمل با اكسترون و با فشار حول 3-5. 1 مگا پاسكال انجام می گیرد. منظور از این فرآیند پر كردن جاهایی می باشد كه آب بندی نمی كند ، و اینكه یك لایه خارجی آب بندی دور تا دور سیستم به وجود می آید .
* در یك سیستم حرارت داخلی پیشنهاد می گردد كه حرارت دادن به مدت 15 دقیقه قطع گردد ( برای منجمد شدن لایه نزدیك به دیواره )
* تنظیم پارامترهای عمل كرد تزریق در زمانی كه 2 الی5 دقیقه از تزریق گذشته است .
· سیستم نباید در حالی كه قالب باز است تحت فشار بالا قرار گیرد . زیرا باعث آسیب هایی در پایه های الكتریكی می گردد . زمانی كه پلاستیك های حساس به حرارت تزریق می گردد (مانند
POM،PET وPBF) از نازل هایی با محفظه ی عایق استفاده می شود . سیستم راه گاه گرم باید ابتدا به وسیله ی یك پلاستیك پایدار به حرارت مانند PA66 پر می شود ، این عمل از توزیع مذاب جلوگیری كرده و باعث یك لایه عایق می شود . برای 15 دقیقه ی اول عمل كرد باید توجه شود كه هیچگونه نشتی از فضای مانیفلد وجود نداشته باشد . از علائم نشتی در سیستم ، پر شدن كامل قالب می باشد ، در نتیجه ی نشتی ، فشار افت كرده و یا گازها از فضای مانیفلد خارج می شود .

- سرویس های بعدی
مشاهدات نشان داده شده است كه بزرگ ترین دلایل خطا در بهترین سیستم های راه گاه گرم ، كیفیت ضعیف سرویس در مدت تولید می باشد .
دقت های بالایی باید صورت گیرد تا از موارد زیر جلوگیری شود : هرگونه دخالت در مدت فرآیند به وسیله اپراتورها ، همانند بالا بردن و یا كاهش درجه حرارت یا فشار و.....
· استفاده از هرگونه ابزاری برای باز كردن گلویی تزریق .
· استفاده از حرارت دادن با شعله برای باز كردن مسیر گلویی تزریق .
· تغییر پین های از كار افتاده در شیرها بیش ترین دلیل اشكال در این سیستم ها ، نفوذ ذرات بسیار كوچك از پلاستیك به مقطع گایدها و ماشین آن می باشد ، در این صورت نازل احتیاج به تمیز كردن دارد .
قطع شدن عمل كرد : بعضی پلاستیك ها مانند : پلی كربنات ممكن است در سیلندر دستگاه تزریق یا سیستم راه گاه گرم حتی بعد از 12 ساعت نیز باقی بمانند . زمانی كه درجه حرارت
c160 می باشد ،چسبندگی بسیار قوی بین سطح فلز و مذاب جامد شده ممكن است باعث كنده شدن لایه نیتریده در سطح فلز گردد . بنابراین توصیه میشود بعد از قطع شدن سیستم ، با HDPE
سیستم تمیز شود . در صورتی كه سطح داخلی سیستم راه گاه گرم از پوشش نیكل استفاده شده باشد ، بهتر است چنین كاری را انجام دهید .
انتهای عمل كرد : فرآیند بسیار شبیه آن چیزی است كه در ماشین تزریق استفاده می شود :
· سیستم حرارتی را خاموش كنید .
· سیستم خنك كاری قالب را تنها موقعی كه درجه حرارت قالب به
c80 می رسد خاموش نمایید . قبل از اینكه دما را در پلاستیك های حساس به حرارت ، كم كنید ، كانال های سیستم راه گاه گرم باید با استفاده از یك مذاب پایدار به حرارت با شرایط فرآیند و حرارت مشابه ولی با ویسكوزیته بالا تمیز گردد . به عنوان مثال بعد از فرآیند با PVC ، سیستم باید با مواد LDPE ، تمیزشود .
پلاستیك با درجه حرارت بالا باید ابتدا به وسیله پلی كربنات تمیز شود و سپس در مرحله بعدی درجه حرارت كاهش داده شده و با
HDPE یا PP تمیز گردد .
تغییر رنگ پلاستیك : زمانی كه برای تغییر رنگ یا نوع پلاستیك مورد نیاز است ، بستگی به طبیعت سیستم راه گاه گرم یا ترتیب تغییر رنگ دارد . یك سیستم با مكانیزم حرارت خارجی توانایی خنك كاری سری كانال ها را می دهد .
دریك سیستم با مكانیزم حرارت داخلی ، تمیز كردن كانال ها كار بسیار مشكلی می باشد ودر بعضی از موارد لازم است كه مانیفلد را جدا كرده تا كانال ها ، محفظه های عایق و سرنازل به طور دستی تمیز شود . از سیستم ها طوری طراحی می شوند كه كانال ها به راحتی باز گردند ، این كار می تواند گهگاهی ماشین و بدون برداشتن قالب صورت گیرد . زمان مورد نیاز برای تغییر رنگ از رنگ روشن به تیره بسیار كوتاه می باشد (در یك سیستم با حرارت خارجی) اما تغییر ازرنگ تیره به روشن زمان بسیار زیادی طول خواهد كشید یا از فرآیندهای خاصی باید استفاده نمود . تغییر رنگ نیاز به عملیات جانبی دارد . به عنوان مثال ، یك محصول ممكن است با كم رنگ ترین رنگ موجود تولید شود تا از اتلاف زمان و مواد خاج جلوگیری شود تولید باید با عملیات تمیز كردن سیستم راه گاه گرم با استفاده از رنگ طبیعی پلاستیك تمام شود تا در مرحله بعدی بتوانیم وتولید را با هر رنگی انجام دهیم .
با تغییر دادن جنس پلاستیك كه ویسكوزیته های متفاوتی دارند ، عملیات تمیز كردن سیستم راه گاه گرم مشكل می شود . سیستم های راه گاه گرم معمولاً دارای یك فرآیند برای تغییر رنگ پلیمر می باشند . اصول كلی این فرآیند بعداً توضیح داده می شود . برای سیستم های با حرارت خارجی كه بدون سیستم
shut-off-nozzle می باشند نكات زیر را در نظر بگیرید :
· سیلندر دستگاه تزریق را با پلاستیك جدید تمیز كنید .
· درجه حرارت را در تمامی سیستم های راه گاه گرم به اندازه
c20-10 بالا ببرید .
· 10-15 تزریق قابل مشاهده باشد .
· سیستم های راه گاه گرم را خاموش كرده تا سیستم خنك شود این عمل باعث می شود تا در شروع مجدد ، مذاب های جدید و قدیم با همدیگر مخلوط شوند فرآیند با خنك كاری و حرارت دادن سیستم با تغییر رنگ از تیره به روشن انجام می شود .
· سیستم راه گاه گرم را با درجه حرارت عمل كردی گرم نمایید .
· عملیات تزریق را با نرخ تزریق بالا انجام دهید ، تا یك رنگ یكنواخت در قطعه داشته باشیم .
برای سیستم های حرارتی خارجی كه دارای
shut-off-nozzle هستند ، نكات زیر را در نظر بگیرید :
· سیلندر ماشین را تمیز كنید .
· بدون بالا بردن درجه حرارت عمل تزریق را آن قدر انجام دهید تا رنگ از سیستم راه گاه گرم برداشته شود .
· سیستم حرارتی را قطع كرده وسپس برای باز كردن نازل اقدام نمایید .
· درجه حرارت شروع عمل كرد در سیستم
shut-off-nozzle نبایدپایین تر از درجه حرارت عمل كردی باشد ، زیرا باعث آسیب رسیدن به پین و گلویی تزریق شود .
· سیستم را تا درجه حرارت عمل كردی ، گرما دهید .
· تزریق را تا زمانی كه داخل سیستم تمیز گردد ، انجام دهید .
برای سیستم هایی با حرارت دهی داخلی این نكات را به كار گیرید :
· سیلندر ماشین تزریق را با استفاده از پلاستیكی با رنگ طبیعی خود آن پلاستیك تمیز كنید (بافشار بالا) .
· پارامترهای فرآیندی را تنظیم و سیستم را با رنگ مورد نظر تمیز نمایید .

· سیلندر و سیستم راهگاه گرم را بالاترین درجه حرارت فرآیندی گرما دهید .
توجه شود كه باقیمانده پلاستیكدر سیستم با شعله از هم جدا نشود زیرا شعله باعث می شود كه سختی در قطعات كاهش یافته و آسیب پذیر شوند .
در بسیاری از سیستم ها ، اجازه داده می شود تا نازل و محفظه مواد بدون برداشتن قالب تمیز گردد .
4- نگه داری و انبار كردن :
به منظور نگهداری و مراقبت از قالب های با سیستم راه گاه گرم ، اطلاعاتی در مورد اصول طراحی و استفاده سیستم ها احتیاج است .
نوك نازل ها و انتهای المنت های حرارتی از لحاظ مكانیكی بسیار مستعد به حزاب شدن می باشند . حرارت دهی اولیه قالب باعث می شود كه نازل به راحتی از مانیفلد جدا گردد ، به این سبب پیشنهاد می گردد كه :
· برای داشتن پلاستیك ها از ابزار آلات ساینده اشتفاده نگردد .
· اجزاء آسیب دیده مانند نوك نازل و.... با موارد دست ساز جایگزین نگردد .
· المنت های حرارتی كه به سختی در جای خود قرار گرفته اند ، با شعله از جای خود جدا نشوند بلكه بهتر است كه به كمك دستگاه تراش این عمل انجام شود .
· بعد از گذشت یك سال از استفاده قالب اجزاء آببندی در مناطق تماس با نازل و مانیفلد باید تعویض گردد .
· در هر سال این سیستم ها یكبار باز شده و با مواد خاصی مخلوط از اسید و .... تمیز شوند .
انبار كردن : تمامی موارد تعمیراتی و اطلاعات مربوط به قالب باید در یك گزارش ثبت شود ، چنین عملی برای سیستم راه گاه گرم نیز باید به كار گرفته شود .
به دلیل اینكه سیستم های حرارتی حساس به رطوبت می باشند ، نكات زیر باید به هنگام انبار كردن قالب به كار گرفته شود :
· كانال های حرارتی باید از بخار آب و رطوبت بدور باشند .
· محل انبار قالب باید در یك اتاق گرم و بر روی پالت های چوبی باشد .
5- اصول ایمنی كار :
مشكلاتی كه در ذیل می آید به هنگام كار با قالب هایی با سیستم راه گاه گرم به وجود می آید .
· در پلاستیك هایی با درجه حرارت بالا كه به
c400 نیز می رسد ، ممكن است مانیفلد دچار صدمات حرارتی گردد . صدمات حرارتی ممكن است توسط پران كردن بعضی از پلاستیك ها كه به رطوبت حساس هستند رخ دهد ( مانند PAو POM
) .
· صدمات مكانیكی .
· شوك های حرارتی در زمانی كه از عایق های مناسب استفاده نشود .
برای حل مشكلاتی از این دست پیشنهاد می گردد :
· زمانی كه یك اتصال كوتاه در سیستم بوجود می آید ، سیستم راه گاه گرم و استوانه حرارت دهنده خاموش شده و نازل سیلندر از بوش اسپرو جدا گردد .
· عامل خنك كاری باید در انتهای قالب و پشت قالب باشد و اتصالات الكتریكی در سمت دیگر قالب قرار گرفته باشد .
· پایه ها باید در برابر آسیب های مكانیكی محافظت شوند .





طبقه بندی: مقاله، 
نوشته شده در تاریخ پنجشنبه 6 مرداد 1384 توسط حسین ده جوریان
قالب وبلاگ