چکیده
برای اطمینان یافتن از ظرفیت کافی سیلندر، محاسبه حجم تزریق (shot) موضوعی مهم اما به نظر کسل کننده میرسد. در این مقاله، روش آسانتری برای محاسبهی اندازه ی تزریق برحسب ظرفیت سیلندر گزارش شده است.
اکثر قالبسازان دوست ندارند که بشنوند خرید یک سیلندر جدید نیاز است، زیرا این امر زمانبر و هزینه بر میباشد. بنابراین، اگر در حال خرید دستگاه جدید و یا برنامه ریزی قالب برای دستگاه هستید، پیش از آنکه دستگاه را سفارش دهید یا هر برنامه ریزی کنید، خوب است برخی کارها را انجام دهید.
به احتمال زیاد قطعات با اندازه های متنوعی خواهید داشت، بنابراین بعید است که اندازه ی ماردانی متناسب با خواسته هایتان بیابید. برخی قالبسازان با بزرگترین ماردان ممکن شروع میکنند، اما این روش کارساز نیست، چه در درازمدت هزینه بیشتری میبرد. در اندازه های تزریق بسیار کوچک، کمتر از 20 درصد ظرفیت سیلندر استفاده شده که اغلب منجر به زمانهای اقامت طولانی و در نتیجه تخریب بسپار و کنترل ضعیف فرایند میشود. در اندازه های تزریق بزرگ، بیش از 65 درصد ظرفیت سیلندر استفاده شده که منجر به مشکلات کیفیت مذاب نظیر ذوب نشدن، یکنواختی ضعیف مذاب و زمان بازگشت طولانی ماردان میشود.
فوق العاده است اگر ماردانی بیابید که بتواند مطابق تمام قطعات شما باشد؛ اما اگر نیافتید، دو سیلندر سفارش دهید. دو سیلندر طیف وسیعتری از قالبگیری را اجازه میدهد. ممکن است هنگام سفارش دستگاه جدید، سیلندر دوم را با قیمت کمتری بخرید. با یک کاربر ماهر و متخصص، سیلندرها میتوانند در کمتر از 30 دقیقه تعویض شوند، حتی اگر داغ باشند.
چگونه اندازه سیلندر/ ماردان موردنیازتان را کشف کنید؟ اگر قطعه جدید است و قالب هنوز ساخته نشده است، اجرای برنامه تحلیلگر پرشدن قالب، حجم قطعه و راهگاه (runner) را به شما خواهد داد. اگر قالب در مرحله ساخت باشد، ممکن است قالبساز حجم تزریق را محاسبه کرده باشد و همچنین از حجم راهگاه (اگر قالب با راهگاه سرد باشد) نیز مطمئن شود. اگر قالب دارید و در حال خرید یک دستگاه جدید هستید، باید علاوهبر داشتن اندازه تزریق در دستگاه موجود، دو چیز را بدانید: وزنهای قطعه و راهگاه. با داشتن وزن قطعه و راهگاه و یا حجم کل تزریق، نقطه شروع را دارید. پس چگونه محاسبه را انجام دهید؟
بیایید با این فرض شروع کنیم که وزن قطعه را میدانید. اکثر مشخصات دستگاه در واحد اونس (oz) است. از آنجایی که هر اونس، 28.3 گرم است، اگر وزن قطعه، راهگاه (سرد) و مخروطی (sprue) با هم 164 گرم PP باشد، 5.8 اونس میشود. فرض کنید ظرفیت سیلندر 8 اونس باشد. ممکن است نتیجه بگیرید که مقدار زیادی حجم تزریق وجود دارد. اما اینطور نیست.
در ابتدا به مشخصات دستگاه نگاه کنید، این اطلاعات معمولا در واحد گِرم یا اونس PS هستند. بنابراین مشخصات دستگاه 8 اونس یا 266 گرمPS (g 226 = g/oz 28.3 × 8) است. اما میخواهید PP را قالبگیری کنید. تفاوت مهمی بین چگالی این دو بسپار وجود دارد. در دمای اتاق، چگالی PS g/cm3 1.04 و PP g/cm3 0.90 است. برای قطعهی 164 گرمی، ضریب تبدیل فقط g/oz 28.3 نیست، بلکه حاصلضرب 28.3 در نسبت چگالیها یعنی: g 164 × g/oz 28.3 × 0.90 / 1.04 یا oz 6.72 معادل (equivalent) PS است.
بنابراین همیشه مقدار چگالی را در دمای اتاق در نظر بگیرید و اینکه در قالبگیری (که در سیلندر داغ رخ میدهد) با چه شرایط دماییِ مذاب مواجه هستیم. متاسفانه مسئلهی دیگری نیز وجود دارد. شما باید چگالی مذاب را درنظر بگیرید.
هنگام ذوب، مولکول های بسپار بیشتر از هم دور میشوند و چگالی کاهش مییابد. چگالی مذابها اغلب در برگه مشخصات مواد یافت نمیشود. معمولا میتوان آنها را با جستجو یافت. چگالی مذاب برای PS g/cm3 0.945 و برای PP حدود g/cm3 0.74 است. این مقادیر محاسبات را تغییر میدهد. در حال حاضر نسبت چگالیها یا 0.74/0.945، 1.28 میشود. درنتیجه به حداقل اندازه تزریق oz 7.4 نیاز است (210 = 1.28 × 164).
آیا استفاده از 93 درصد ظرفیت سیلندر (8.0/7.4) عملی است؟ خیر، این مقدار عملی نمیباشد. پیشنهاد میشود در محدودهی 25 تا 65 درصد از ظرفیت سیلندر کار کنید. سپس برای نشتی شیر یکطرفه (check-valve) و یکنواختی مذاب، ضریب ایمنی 10 درصد را نیز اعمال کنید. بنابراین مقدار واقعی برای PP، 7.4 + 10 % یا اندازه تزریق oz 8.14 معادل PS میشود. تنها با استفاده از 65 درصد ظرفیت سیلندر، محاسبه نهایی (8.14 = x 0.65) oz 12.5 در واحدهای PS میشود.