การปั้นโดยใช้แก๊สช่วย

จากแนวคิดพื้นฐานของการไหลของแก๊ส บริษัทได้พัฒนากฎการออกแบบชิ้นส่วน 10 ประการเพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งานกระบวนการฉีดขึ้นรูปแบบใช้แก๊สช่วย

กฎข้อที่ 1: จัดลำดับความสำคัญของการออกแบบผังช่องก๊าซ
การออกแบบเลย์เอาต์ของช่องแก๊สในขั้นแรกตามจุดประสงค์ของการใช้กระบวนการฉีดขึ้นรูปแบบใช้แก๊สช่วย ไม่ว่าจะเป็นการคว้านส่วนกลางของชิ้นส่วน ประหยัดวัสดุ เพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างด้วยช่องแก๊ส หลีกเลี่ยงการบิดเบี้ยว หรือเพียงแค่ ใช้แก๊สแรงดันในพื้นที่บางแห่งเพื่อหลีกเลี่ยงรอยจมที่นั่น

กฎข้อที่ 2: กำหนดเส้นทางการไหลของก๊าซให้ชัดเจน หลีกเลี่ยงการไหลของก๊าซที่แตกแขนง
ก๊าซมีความไว มันชอบแนวต้านน้อยที่สุดมากจนไหลไปในทิศทางนั้นในตอนแรก เป็นเรื่องยากที่จะตระหนักได้ว่าการออกแบบช่องก๊าซให้แยกก๊าซออกเป็นสองสาขาเท่าๆ กัน ดังแสดงในรูปที่ 4 ความเป็นไปได้ในการสร้างสภาวะต้านทานที่เหมือนกันในความเป็นจริงที่ทั้งสองสาขาในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปจริงเพื่อนำไปสู่การไหลของก๊าซที่เหมือนกัน และการกระจายสินค้าภายในทั้ง 2 สาขาค่อนข้างห่างไกล เงื่อนไขที่แตกต่างกันเล็กน้อยระหว่างทั้งสองสาขา เช่น ขนาดเครื่องมือ อุณหภูมิหลอมเหลว การเคลื่อนตัวของหน้าหลอมเหลว และอุณหภูมิแม่พิมพ์ ทำให้เกิดความแตกต่างในความต้านทานการไหลของก๊าซ ส่งผลให้การกระจายก๊าซที่คาดหวังในช่องก๊าซไม่เหมือนกัน โดยจะปล่อยให้ส่วนที่ไม่มีก๊าซของช่องก๊าซซึ่งมีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดปัญหารอยจม ผู้ออกแบบชิ้นส่วนต้องกำหนดเส้นทางการไหลของก๊าซให้ชัดเจน ต้องหลีกเลี่ยงช่องก๊าซแบบแยกซึ่งไม่ชัดเจนสำหรับก๊าซที่จะไหลไปข้างหน้า

กฎข้อที่ 3: ออกแบบเค้าโครงของช่องก๊าซทั่วทั้งส่วนและในลักษณะสมมาตร
การบรรจุและการถือครองเป็นขั้นตอนกระบวนการที่สำคัญในระหว่างที่วัสดุพลาสติกที่ฉีดถูกบีบอัด ทำให้ความหนาแน่นของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และสม่ำเสมอที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในกระบวนการฉีดขึ้นรูปแบบดั้งเดิม สกรูของเครื่องจักรจะออกแรงกดในการอัดตัว/การยึดเกาะเป็นระยะทางยาวจากหัวฉีดของเครื่องจักรผ่านสปรู รันเนอร์ และประตูไปยังช่องด้านในผ่านการฉีดพลาสติกหลอม ในทางกลับกัน ในกระบวนการขึ้นรูปแบบใช้แก๊สช่วย ก๊าซที่ถูกฉีดเข้าไปภายในชิ้นส่วนอยู่แล้วเพื่อออกแรงอัด/กักเก็บด้วยตัวมันเอง สำหรับชิ้นส่วนที่เรียบ สิ่งสำคัญคือต้องออกแบบเลย์เอาต์ของช่องแก๊สทั่วทั้งชิ้นส่วนเพื่อให้ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปมีแหล่งที่มาโดยรวมของแรงอัด/การยึดเกาะในบริเวณใกล้เคียง และผลกระทบที่สม่ำเสมอตลอดช่องก๊าซ สิ่งสำคัญคือต้องออกแบบเลย์เอาต์ของช่องแก๊สในลักษณะสมมาตรเพื่อให้ชิ้นส่วนการขึ้นรูปมีเอฟเฟกต์แรงอัด/การยึดเกาะที่สม่ำเสมอและสมดุลในแนวขวางกับช่องแก๊ส (รูปที่ 2) นอกจากนี้ การจัดวางช่องจ่ายก๊าซแบบสมมาตรสามารถลดความซับซ้อนของเงื่อนไขกระบวนการเกี่ยวกับการควบคุมและการจัดส่งก๊าซได้

กฎข้อที่ 4: ทำให้ส่วนที่บางโดยรวมและส่วนที่หนาขึ้นเฉพาะที่ซึ่งออกแบบช่องแก๊ส
เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการฉีดขึ้นรูปแบบดั้งเดิม ความหนาระบุโดยรวมของชิ้นส่วนสำหรับการฉีดขึ้นรูปแบบใช้แก๊สช่วยจะบางกว่าเพื่อประหยัดวัสดุ จากนั้นสามารถเพิ่มความแข็งแรงของชิ้นงานได้ด้วยช่องแก๊สซึ่งทำหน้าที่เหมือนโครง แต่มีฐานที่หนากว่าปกติโดยไม่เกิดปัญหาการจมหากได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสม (รูปที่ 3) นอกจากนี้ ก่อนที่จะฉีดก๊าซเข้าไปในช่องก๊าซ ช่องก๊าซจะมีบทบาทเป็นผู้นำการไหลในช่วงแรก เพื่อช่วยเติมสารหลอมทั่วทั้งส่วนที่ทำให้ผอมบางโดยรวม หลังจากที่ก๊าซกระจายภายในช่องก๊าซ ช่องก๊าซจะมีบทบาทที่สองในฐานะแหล่งกำเนิดแรงดันในการอัดตัว/กักเก็บ และสุดท้าย หลังจากกระบวนการ ช่องก๊าซมีบทบาทที่สามเป็นซี่โครงที่หนาขึ้นเพื่อทำหน้าที่สร้างความแข็งแรงของชิ้นส่วน หลีกเลี่ยงการบิดเบี้ยวด้วยความซับซ้อนน้อยลงของโครงสร้างแม่พิมพ์และกระบวนการเครื่องมือ

เลือกใช้ความหนาของชิ้นส่วนเพื่อออกแบบความสูงและความกว้างของช่องแก๊ส เมื่อเปรียบเทียบกัน ส่วนของช่องแก๊สที่ใหญ่เกินไปอาจส่งผลให้เกิดกระแสนำกระแสมากเกินไปในระหว่างขั้นตอนการเติมสารหลอม ส่งผลให้สารหลอมในช่องแก๊สไหลเร็วกว่าบริเวณที่อยู่ติดกันมาก และส่งผลให้เกิดปัญหากับดักอากาศ (รูป 4)

กฎข้อที่ 6: หลีกเลี่ยงเอฟเฟกต์การใช้นิ้วที่เกิดจากส่วนช่องแก๊สเล็กเกินไป
เลือกใช้ความหนาของชิ้นส่วนเพื่อออกแบบความสูงและความกว้างของช่องแก๊ส เมื่อเปรียบเทียบแล้ว ส่วนของช่องก๊าซที่เล็กเกินไปอาจไม่ให้ทิศทางต้านทานน้อยที่สุดสำหรับก๊าซที่จะไหลในช่องก๊าซที่ต้องการ ส่งผลให้ก๊าซทะลุผ่านพื้นที่ที่อยู่ติดกับช่องก๊าซในระหว่างขั้นตอนการเติมก๊าซและขั้นตอนการบรรจุ/การพัก ซึ่งเรียกว่าเอฟเฟกต์นิ้ว (รูปที่ 5) โดยปกติแล้ว การออกแบบความสูงของช่องแก๊สโดยไม่รวมความหนาของชิ้นส่วน โดยเริ่มต้นที่ความหนา 1.5 เท่าของความหนาของชิ้นส่วนที่อยู่ติดกัน จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงผลกระทบจากการใช้นิ้ว เกรงว่าจะทำให้โครงสร้างพื้นผิวของชิ้นส่วนในบริเวณที่เกิดเหตุอ่อนแอลง

กฎข้อที่ 7: หลีกเลี่ยงช่องก๊าซแบบวงปิด
ความคาดหวังว่าก๊าซจะไหลไปรอบๆ และก่อตัวเป็นช่องก๊าซแบบวงปิดทั้งหมดนั้นแทบจะไม่เป็นจริงเลย (รูปที่ 6) ไม่ว่าการไหลของก๊าซในช่องก๊าซแบบวงปิดจะสมดุลดีเพียงใด อย่างไรก็ตาม ด้านหน้าที่หลอมละลายในช่องก๊าซจากทั้งสองทิศทางจะบรรจบกันไม่ช้าก็เร็ว จะกลายเป็นส่วนที่แข็งซึ่งก๊าซไม่สามารถไหลต่อไปได้ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องหลีกเลี่ยงการออกแบบช่องก๊าซแบบวงปิด เนื่องจากส่วนที่เป็นของแข็งตกค้างดังกล่าวทำให้เกิดความเสี่ยงสูงที่จะเกิดปัญหารอยจม รวมถึงใช้เวลาและรอบการทำความเย็นนานขึ้น

กฎข้อที่ 8: ขยายช่องแก๊สไปยังบริเวณที่หลอมละลายเติมสุดท้าย
ในกรณีที่มีแนวหลอมละลายที่กำลังดำเนินอยู่ จะมีเส้นทางที่มีความต้านทานต่อก๊าซไหลเข้าหาน้อยที่สุด ขยายช่องก๊าซไปยังบริเวณที่ของเหลวเติมสุดท้ายยังช่วยให้ช่องก๊าซไหลผ่านชิ้นส่วนโดยรวม ดังที่กล่าวไว้ในกฎข้อ 3 ตามกฎข้อนี้ การออกแบบช่องก๊าซจะต้องเป็นไปตามรูปแบบการเติมก๊าซหลอมซึ่งกำหนดโดยการหลอมละลาย ตำแหน่งประตู หมายเลขประตูหลอม ความหนาของชิ้นส่วน และขนาดช่องก๊าซ การเปลี่ยนแปลงรูปแบบการเติมของเหลวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงปัจจัยกำหนดดังกล่าว มักจะหมายความว่าจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนการออกแบบเค้าโครงช่องก๊าซอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

กล่าวอีกนัยหนึ่ง รูปแบบการเติมของเหลวต้องได้รับการออกแบบโดยการปรับปัจจัยกำหนดดังกล่าวให้เหมาะสมเพื่อให้ก๊าซไหลในช่องก๊าซที่ต้องการและเจาะเข้าไปเท่านั้น โดยไม่มีปัญหากับดักอากาศและผลกระทบจากนิ้ว

กฎข้อที่ 9: จุดฉีดแก๊สให้ห่างจากบริเวณที่หลอมละลายเติมสุดท้าย
สมมติว่าการออกแบบชิ้นส่วนแบนเป็นไปตามกฎข้อ 1 ถึงข้อ 8 ดังแสดงในรูปที่ 10 จุดฉีดแก๊สจะต้องวางที่จุดที่ 1 และจุดที่ 2 โดยการออกแบบดังกล่าวคาดว่าจะมีการฉีดแก๊สจากจุดที่<1>ให้ไหลเข้าช่องแก๊สด้านขวาและจากจุดนั้น<2>ทางด้านซ้ายดันหลอมไปข้างหน้าจนสุดช่องแก๊สทั้งสองช่องซึ่งเป็นบริเวณที่หลอมเติมสุดท้าย กรณีวางจุดฉีดแก๊สไว้ตรงจุด<3>และชี้<4>ก๊าซที่ฉีดเข้าไปก็จะไหลลงตรงปลายช่องก๊าซเช่นกัน โดยปล่อยให้ส่วนของช่องก๊าซออกจากจุด<1>เพื่อชี้<3>และชี้<2>เพื่อชี้<4>แข็งโดยไม่ต้องเจาะด้วยแก๊ส

กฎข้อที่ 10: ปรับแต่งรูปแบบการเติมของเหลวและความยาวการเจาะก๊าซอย่างละเอียดโดยปรับขนาดช่องก๊าซ
โดยปกติแล้ว รูปแบบการเติมของเหลวปฐมภูมิและการกระจายก๊าซจะถูกตัดสินใจโดยการออกแบบความหนาของชิ้นส่วน ตำแหน่ง/หมายเลขของหลอมเหลว ตำแหน่ง/หมายเลขการฉีดก๊าซ และเค้าโครง/ขนาดช่องก๊าซ หากจำเป็น การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในรูปแบบการเติมของเหลวและความยาวการซึมผ่านของก๊าซ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ส่วนท้ายของช่องก๊าซ สามารถทำได้โดยการปรับและปรับขนาดของช่องก๊าซในบริเวณใกล้เคียงอย่างละเอียด

พฤติกรรมของก๊าซในการหลอมเหลวมีความละเอียดอ่อน ไดนามิก ซับซ้อน และยากต่อการคาดเดาจากประสบการณ์ ผลที่ตามมาของการผลิตชิ้นส่วนที่มีช่องก๊าซแข็งนั้นรุนแรงและมีราคาแพงเพราะแทบจะไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยแม่พิมพ์เดียวกัน การออกแบบชิ้นส่วนสำหรับกระบวนการขึ้นรูปแบบใช้แก๊สช่วยจะต้องพิจารณาอย่างเป็นระบบและบูรณาการในการพิจารณา ความหนาของชิ้นส่วน ตำแหน่ง/หมายเลขหลอมเหลว ตำแหน่ง/หมายเลขการฉีดก๊าซ และเค้าโครง/ขนาดช่องก๊าซ ดังนั้นจึงขอแนะนำอย่างยิ่งให้ดำเนินการโดยใช้ความช่วยเหลือของวิศวกรรมช่วยด้วยคอมพิวเตอร์ (CAE) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์การหลอมละลายและการเติมก๊าซ การใช้กฎการออกแบบชิ้นส่วนทั้ง 10 ข้อกับ CAE สามารถช่วยให้เข้าถึงโซลูชันที่มีความเสี่ยงต่ำได้อย่างเป็นระบบและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

อ้างถึง "กฎการออกแบบชิ้นส่วนสิบประการสำหรับกระบวนการฉีดขึ้นรูปโดยใช้แก๊สช่วย" โดย Hank Tsai., Effinno Technologies Co., Ltd.

ป้ายกำกับยอดนิยม: การขึ้นรูปแบบใช้แก๊สช่วย ผู้ผลิตและผู้ผลิตการขึ้นรูปแบบใช้แก๊สช่วย