کاربرد فنر

در صنعت قالب تزریق پلاستیک، فنرها معمولاً در دو نوع استفاده می شوند:

فنرهای پران: این فنرها برای اعمال فشار بر روی قالب و قطعه کار استفاده می شوند. فنرهای پران باید دارای استحکام و مقاومت کافی باشند تا بتوانند فشار مورد نیاز را تحمل کنند.

فنرهای جدا کننده: این فنرها برای جدا کردن قطعه کار از قالب استفاده می شوند. فنرهای جدا کننده باید دارای استحکام و مقاومت کافی باشند تا بتوانند قطعه کار را از قالب جدا کنند بدون اینکه به قطعه کار یا قالب آسیب وارد کنند.

متریال فنر قالب های تزریق پلاستیک

جنس فنرهای مورد استفاده در قالب تزریق پلاستیک معمولاً از فولادهای کربنی یا فولادهای آلیاژی است. معمولا بر اساس استاندارد آلمان این نوع فنر ها و بیشتر فنرهای با سطح مقطع میله ای را با DIN 2098 نامگذاری کرده اند. فولادهای کربنی ارزان تر و در دسترس تر هستند، اما استحکام کمتری نسبت به فولادهای آلیاژی دارند. فولادهای آلیاژی استحکام و مقاومت بیشتری در برابر سایش و خوردگی دارند، اما گران تر هستند.

در انتخاب جنس فنر برای قالب تزریق پلاستیک، عوامل مختلفی باید در نظر گرفته شوند، از جمله:

نوع قالب

نوع ماده پلاستیکی

فشار مورد نیاز

محیط کاری

در اینجا برخی از انواع فولادهای کربنی و آلیاژی که برای ساخت فنرهای قالب تزریق پلاستیک استفاده می شوند، ذکر شده است:

فولاد کربنی 1075: این فولاد استحکام و مقاومت خوبی دارد و نسبتاً ارزان است.

فولاد کربنی 1080: این فولاد استحکام و مقاومت بیشتری نسبت به فولاد 1075 دارد.

فولاد آلیاژی 4140: این فولاد استحکام و مقاومت بسیار خوبی دارد و در برابر سایش و خوردگی نیز مقاوم است.

فولاد آلیاژی 4130: این فولاد استحکام و مقاومت خوبی دارد و نسبت به فولاد 4140 ارزان تر است.

انتخاب نوع فولاد مناسب برای فنرهای قالب تزریق پلاستیک، نقش مهمی در عملکرد و طول عمر قالب دارد.

انواع فنر

انواع فنر برگرفته از کاتالوگ ابزار شبستری

 

 

همانطور که در تصویر بالا ملاحظه میفرمایید انواع فنر از نظر نوع تحمل فشار به رنگ های مختلفی تقسیم بندی میشوند. طراحان و قالبسازان بر اساس میزان فشاری که به اجزاء قالب وارد می شود از هر یک از فنرهای این جدول میتوانند انتخاب کنند.

 

 

 

 

 

توضیحات استفاده و انتخاب فنرها در عکس های پایین به صورت کامل توضیح داده شده:

 

 

 

 

 

انواع بوش تزریق

بوش های تزریق متداول به همراه نقشه دو بعدی برگرفته از کاتالوگ شرکت ستاک اصفهان

همانطور که در تصویر زیر مشاهده میکنین، زاویه مخروط مواد به سمت قطعه میباشد یعنی زمانی که عملیات تزریق انجام شد و مواد پلاستیک سرد شد قطعه و راهگاه آن از قسمت نازک مخروط جدا شده و همراه قطعه کار از داخل بوش تزریق خارج میشود.

نوع دیگر بوش تزریق به صورت سر تخت میباشد که کمترین موارد استفاده را دارد، تنها زمانی از این مدل استفاده میشود که نازل دستگاه تزریق هم به صورت تخت باشد که در این موارد آب بندی گرفتن سر نازل با بوش تزریق بسیار سخت میباشد. این نوع باعث تنظیمات سخت و هدر رفت زیاد مواد تزریق میباشد.

نوع آب بندی در تصویر زیر به وضوح نمایش داده شده است 

 

 

نوع دیگری از بوش تزریق که دارای المنت جهت گرم نگه داشتن مواد در داخل خود میباشد که البته سوراخ مخروطی در این بوش های تزریق برعکس و به سمت نازل دستگاه تزریق میباشد.

از این نوع بوش تزریق برای قطعات تک حفره که نیاز به سیستم راهگاه گرم در آنها دیده نمیشود استفاده میگردد.

 

در مواقعی که امکان پس زدن جک قسمت تزریق در دستگاهها میرود. از بوش تزریق دو پله استفاده میکنند که زیر رینگ سنتر کننده قالب قرار میگیرد و یا از بوش تزریقی که جای پیچ بر روی آن تعبیه شده تا روی کفشک قالب یا در برخی مواقع پشت ماتریس قالب پیچ شود و جای هرگونه بازی حرکتی را از این قطعه میگیرند که در زیر مشاهده میفرمایید.

 

 

انواع رینگی قالب

همانطور که در قسمت کاربرد رینگی قالب توضیح داده شد، تفاوت رینگی قالب در قطرهای 80 ، 100 ، 120 ، 160 ، 200 ، 250 میلیمتر میباشد که هر کدام متناسب با قطر تعبیه شده در دستگاه تزریق پلاستیک مورد استفاده قرار میگیرند.

اتفاق افتاده که قالبی با رینگی به عنوان مثال به قطر 100 میلیمتر طراحی و ساخته شده ولی واحد تزریق مجبور به بستن قالب روی دستگاه بزرگتری شده که رینگی دستگاه قطر 120 میلیمتر یا بالعکس میباشد. در اینجور مواقع از رینگی های دو پله استفاده میکنند تا بتوانند به راحتی قالب را در دستگاه تزریق جایگذاری نمایند.

نمونه ای از رینگ سنتر کننده تزریق دو پله در زیر مشاهده میفرمایید.

کاربرد رینگی قالب

رینگی قالب تزریق پلاستیک یکی از مهمترین اجزا در قالب های تزریق پلاستیک است که یک رابط به عنوان سنتر کننده قالب با دستگاه تزریق پلاستیک عمل میکند.

در دستگاههای تزریق پلاستیک سوراخی با ابعاد 80 ، 100، 120 و 160 میلیمتر وجود دارد که در سمت ثابت دستگاه تزریق تعبیه شده است.

همانطور که در تصویر زیر ملاحظه میفرمایید، دو قطعه آبی رنگ موجود در تصویر رینگی قالب و بوش تزریق می باشند، وظیفه این سوراخ در دستگاه تزریق و قرار گیری رینگی حفظ موقعیت مرکز بوش تزریق با سرنازل دستگاه تزریق می باشد.

وظیفه بوش تزریق

بوش تزریق یا همان "Sprue" در قالب‌های تزریق پلاستیک بخشی از ساختار است که وظیفه انتقال مواد پلاستیکی از محفظه دستگاه تزریق به داخل قالب را بر عهده دارد. این سیستم به تنظیم جریان پلاستیک به داخل قالب کمک می‌کند و در تشکیل قطعه نهایی نقش دارد.

عملکرد اصلی بوش تزریق در تزریق پلاستیک شامل موارد زیر است:

1. انتقال مواد

2. توزیع یکنواخت مواد

3. حفظ فشار

4. کنترل جریان

سیستم تزریق علاوه بر این‌ها، ممکن است شامل اجزای دیگری نیز باشد که به تنظیم بهینه فرآیند تزریق پلاستیک کمک کنند، مانند دروازه‌ها (Gate) و کانال‌های توزیع (Runner). این اجزا با همکاری بوش تزریق به تزریق بهینه مواد و تولید قطعه پلاستیکی با کیفیت مطلوب کمک می‌کنند.

داخل بوش تزریق یک مخروط کاملا سنگ خورده است. چنانچه خللی در این مخروط اتفاق بیافتد باعث نگه داشته شدن مواد در داخل اسپرو بوش میشود که برای تزریق کار دردسر هایی ایجاد میکند که میبایست در هر ضرب تزریق کالسکه دستگاه به عقب رانده شده و با ضربه زدن از پشت قالب مواد گیر کرده در داخل اسپرو تخلیه شود، در غیر اینصورت امکان تزریق مجدد وجود نخواهد داشت.

 

انواع میل پران

جدول پین های پران از کاتالوگ شبستری آورده شده است.

در زیر چند نوع از متداولترین انواع پران ها و استانداردهای موجود در بازار آورده شده است.

1. پران های میله ای: پر مصرف ترین نوع پران ها پران های میله ای هستند که در 90 درصد قالب های تزریق پلاستیک مورد استفاده قرار میگیرند.
2. پران های میله ای گوشکوبی یا ته استوانه: پران هایی هستند که جهت مصارف خاص استفاده میشوند.
3. پران های تیغه ای: در مواقعی که لبه کار آنقدر نازک است که امکان استفاده از پران های میله ای وجود ندارد از این نوع پران ها استفاده میشود. عملیات برش موقعیت این نوع از پران توسط دستگاه های EDM یا همان دستگاه های وایرکات صورت میگیرد.
4. بوش های پران: از این نوع پران در مواقعی که قطعات یا قسمتی از آنها گرد است استفاده میشود و وسط این بوش ها میله هایی معمولا از همین جنس میل های پران استفاده میشود که در قطعه سوراخی ایجاد میکند و به کمک این بوش های پران قطعه پلاستیک از سنبه جدا میشود. نمونه ای که میشود مثال زد وجود جای پیچ در انواع قطعات پلاستیک مانند محافظ های برق است که قطعه پایه قرار است به قطعه رویه توسط پیچ خودکار وصل شود از سیستم بوش پران استفاده میشود.

 

کاربرد میل پران

میل پران در قالب های تزریق پلاستیک، قطعه ای است که به صفحه پران متصل شده و وظیفه آن وارد کردن فشار به قطعه برای خارج کردن آن از قالب است. میل پران معمولاً از جنس فولاد ساخته می شود و دارای سختی بالایی است تا در برابر سایش، ضربه و خوردگی مقاوم باشد. که در بخش متریال میل پران به آن اشاره کردیم.

 

میل های پران در معرض نیروهای زیادی قرار می گیرند. این نیروها شامل نیروی وارد شده توسط دستگاه تزریق پلاستیک برای بیرون انداختن قطعه، نیروی ناشی از اصطکاک بین میل پران و سوراخ قالب و نیروی ناشی از حرکت میل پران در داخل سوراخ قالب هستند. فولاد به دلیل استحکام بالایی که دارد، می تواند در برابر این نیروها مقاومت کند.

متریال میل های پران

استاندارد DIN 1530 به عنوان یک استاندارد بین‌المللی در زمینه تزریق پلاستیک و استفاده از قالب‌های تزریق پلاستیک شناخته می‌شود. این استاندارد توسط DIN (Deutsches Institut für Normung)، یا موسسه ملی استانداردهای آلمان، تدوین شده است. DIN 1530 به طور خاص به میل‌های پران قالب‌های تزریق پلاستیک اختصاص دارد.

 

استفاده از استانداردهای DIN در صنعت تولید و تزریق پلاستیک به منظور ایجاد یک پایه مشترک برای تعامل بین تولیدکنندگان و مشتریان کمک می‌کند. استانداردها می‌توانند دقیقاً مشخص کنند که چه نوع موادی برای تولید میل‌های پران باید استفاده شود، ابعاد دقیق آنها، و سایر خصوصیات فنی مهم.

 

مهمترین ابعاد و خصوصیات میل‌های پران تزریق پلاستیک در استاندارد DIN 1530 به صورت مشخص ذکر شده و تولیدکنندگان و کاربران می‌توانند بر اساس این استاندارد به طور یکنواخت و بهینه از این قطعات استفاده کنند.

 

برای دسترسی به جزئیات دقیق و آخرین نسخه‌های استاندارد DIN 1530، به سایت موسسه استانداردهای آلمان (DIN) مراجعه کنید یا از منابع معتبر دیگری که استانداردهای فنی ارائه می‌دهند، استفاده نمایید.

 

فولاد با مشخصات 1.2842 یا K720 یک فولاد ابزار سردکار است که دارای ترکیب شیمیایی کربن 1.00% ،منگنز 1.80-2.20%  سیلیسیم 0.85-0.95%  کروم 0.20-0.50%  مولیبدن 0.10-0.40%  وانادیم 0.20-0.40%

این فولاد دارای استحکام بالا، مقاومت در برابر سایش و سختی پذیری خوبی است. به همین دلیل، برای ساخت ابزارهای برشکاری، سوراخکاری، پانچ کردن، تیغه های برشی کوچک و برقو کارها و شیار زن ها استفاده می شود.

 

فولاد 1.2842 معمولاً با عملیات حرارتی سخت کاری می شود. دمای سخت کاری این فولاد در حدود 820-790 درجه سانتیگراد است و دمای کویینچ تمپرینگ آن در حدود 190-170 درجه سانتیگراد است.

مزایا فولاد 1.2842 عبارتند از:

استحکام بالا

مقاومت در برابر سایش

سختی پذیری خوب

 

معایب فولاد 1.2842 عبارتند از:

چقرمگی پایین

حساسیت به ترک خوردگی

 

کاربردهای فولاد 1.2842 عبارتند از:

ساخت ابزارهای برشکاری

ساخت ابزارهای سوراخکاری

ساخت ابزارهای پانچ کردن

ساخت تیغه های برشی کوچک

ساخت برقو کارها

ساخت شیار زن ها

 

در اینجا برخی از مثال‌های کاربرد فولاد 1.2842 ذکر شده است:

تیغه های اره

تیغه های فرز

تیغه های برش پلاستیک

تیغه های برش ورق فلز

تیغه های پانچ

برقو

شیار زن