سنبه پران و کاربرد آن در فرآیند تزریق
سنبه پران یا میل پران [به انگلیسی: Ejector Pin] یک سیستم اجکتوری است که قسمت قالبگیری شده را پس از تزریق به بیرون از حفره قالب هدایت میکند. انواع مختلفی از سنبه پران وجود دارد. انتخاب مناسب میل پران به دلیل تأثیر آن بر عملکرد قطعه قالبگیری شده و ویژگیهای زیبایی شناختی خاص، چالش برانگیز است. این مقاله به تعریف سنبه پران، عملکرد و عیوب آن میپردازد.
قالبسازی تزریقی مکانیزمی است که حذف قطعات سرد از حفره قالب را هماهنگ میکند. سنبه پران به افزایش کارایی فرآیند قالبسازی تزریقی کمک میکند. درک مکانیزم برای دو طرف قالب (سمت A و B) امکان پذیر است زیرا هر یک نقش خاصی در تکمیل یک چرخه در سیستم قالبگیری تزریقی دارند. سمت A متحرک است، در حالی که سمت B شامل سیستم پران است. در هنگام خنک شدن، حفره قالب باز و جدا میشود و سنبه پران پلاستیک سخت شده را از قالب بیرون میراند.
سنبه پران چگونه کار میکند؟
دانستن نحوه عملکرد سنبه پران میتواند به انتخاب دستگاه مناسب و جلوگیری از فرورفتگی سنبه پران [به انگلیسی: Ejector Pin Mark] و سایر عیوب کمک کند. برای درک بهتر فرآیند، فرآیند قالبگیری تزریقی را به سه مرحله تقسیم میکنیم: تزریق، خنکسازی و رها سازی قطعه.
- فاز تزریق زمانی است که اپراتور پلاستیک مذاب را وارد حفره قالب میکند.
- فاز خنککننده به پلاستیک مذاب اجازه میدهد تا به یک پلاستیک سخت تبدیل شود.
- پس از خنک شدن، فاز رها سازی قطعه شامل استفاده از مکانیزم اختصاصی معروف به سیستم پران برای حذف قطعه قالبگیری شده از حفره قالب میباشد. برای این کار دو روش کلی وجود دارد: دستی و اتوماتیک.
از یک طرف، مکانیزم آزادسازی دستی قطعه زمانبر و ناکارآمد است. اگر رهاسازی به درستی انجام نشود، میتواند منجر به محصولی غیر کاربردی و از نظر زیبایی شناختی ناخوشایند شود. از طرف دیگر، سیستمهای پران اتوماتیک سریعتر و کارآمدتر هستند. آنها به قطعات نهایی نیرو وارد میکنند و آنها را در یک حرکت محوری به بیرون هل میدهند. این قطعه آزادانه نمیافتد زیرا صفحات گیره و جعبه پران آن را هدایت میکنند.
علل و راه حلهای کاهش اثر فرورفتگی سنبه پران
در طول فرآیند پران، میل پران یک اثر (که به عنوان علامت سنبه پران نیز شناخته میشود) روی قسمت قالبگیری ایجاد میکند. وجود این علائم میتواند تحت شرایط خاصی تشدید شود و اثرات عملکردی و زیبایی شناختی مضری داشته باشد. در اینجا علل رایج فرورفتگی میل پران و راه حلهای مربوطه آورده شدهاست.
3.1. زمان خنک شدن کم
اگر قسمت قالبگیری شده قبل از شروع فرآیند پران سرد نشود، میتواند منجر به نفوذ سنبه به داخل قطعه شود. در نتیجه، این میتواند از نظر عملکردی و زیبایی شناختی فاجعهآمیز باشد. برای حل این مشکل، باید از زمان خنک شدن کافی اطمینان حاصل کنید تا قسمت قالبگیری به درستی جامد شود.
3.2. محصول نازک
طراحی قطعه تعیین خواهد کرد که آیا فرورفتگی سنبه پران وجود دارد یا خیر. این علائم در قسمتهای بسیار نازک بیشتر خود را نشان خواهند داد. در نتیجه، یک پذیرش عمومی وجود دارد که محصول قالبگیری تزریقی باید حداقل ضخامت دیواره 5/2 میلیمتر داشته باشد. همچنین، پلاستیکی که به روکش سطحی مناسب نیاز دارد، نباید از سنبه پران استفاده کند. در عوض، آنها باید از سیستمهای پران دیگر مانند تیغه پران استفاده کنند.
3.3. زمان حضور و دمای حضور
مدت زمان حضور [به انگلیسی: Dwell Time] بالا میتواند احتمال فرورفتگی سنبه پران را افزایش دهد. زمان حضور مدت زمانی است که پلاستیک درون قالب میماند، در حالی که دمای حضور دمایی است که در قالب حفظ میشود. به طور کلی، دمای حضور بالاتر از دمای انتقال-شیشه است (دمایی که در آن یک پلیمر آمورف ویژگیهای شیشه مانند ایجاد میکند). زمان حضور میتواند دمای انتقال-شیشه را افزایش دهد، که میتواند منجر به پرتاب زودرس شود. پرتاب زودرس به این معنی است که محصول احتمالاً سخت نیست، که میتواند منجر به فرورفتگی سنبه پران شود. شما میتوانید با کاهش زمان حضور از این امر جلوگیری کنید.
3.4. قرارگیری و چیدمان سنبه پران
قرارگیری سنبه پران میتواند باعث ایجاد فرورفتگی سنبه پران شود. با این حال، قرارگیری آنها به پیچیدگی قطعه قالبگیری و طراحی قالب بستگی دارد. در زیر چند نکته برای قرارگیری وجود دارد که میتوانید از آنها استفاده کنید:
- هرچه قطعه پیچیدهتر باشد، تعداد سنبه پرانهای مورد نیاز بیشتر است.
- میل پران را در قسمتهایی مانند پلهها، اینسرت فلزی، ستونها و قسمتهای ضخیم قرار دهید.
- همیشه میل پران را روی یک سطح صاف قرار دهید، زیرا قرار دادن آنها بر روی شیبها باعث کاهش توانایی آنها در حمایت از تنش قطعات قالبگیری میشود.
- فاصله بین سنبه و کانال خنککننده را در نظر بگیرید تا فرآیند خنکسازی مختل نشود.
- سنبه را در جایی قرار دهید که نیروی بیرون راندن زیاد است، به عنوان مثال، هسته قالب.
3.5. دستگاه تزریق
انتخاب دستگاه تزریق مناسب میتواند به کاهش فرورفتگی روی قسمت قالبگیری کمک کند. به عنوان مثال دستگاههای با ظرفیت بالا به دلیل فشار داخلی ناشی از افزایش فشار برای کار با قالبهای کوچک در قالبگیری تزریقی کم حجم مناسب نیستند.
3.6. فشار نگهدارنده
فرورفتگی سنبه پران میتواند با تغییر فشار نگهدارنده، یعنی فشاری که پلاستیک مذاب را در زمان سرد شدن در جای خود نگه میدارد، کاهش یابد. هرچه فشار بیشتر باشد، حذف محصول چالش برانگیزتر است.
3.7. روشهای دیگر
- از پلاستیکهای مقاوم در برابر سایش مانند نایلون، پلی اکسی اتیلن و مولکولی بسیار بالا استفاده کنید زیرا میتوانند در برابر فرورفتگی مقاومت کنند.
- استفاده از عامل رهاسازی قالب برای فرآیند تخلیه آسانتر و روانتر.
- برای کاهش فرآیند رهاسازی قطعه و کار انجام شده توسط میل پران، یک زاویه انحراف [به انگلیسی: Draft Angle] اضافه کنید.