مقدمة عن معايير قولبة الحقن
تُعدّ معايير قولبة الحقن بالغة الأهمية للحصول على قطع بلاستيكية عالية الجودة ذات خصائص متسقة. تشمل هذه المعايير درجات حرارة الأسطوانة، ودرجات حرارة المصهور، ودرجات حرارة القالب، وضغوط الحقن، وضغوط التثبيت، والضغوط الخلفية، وسرعات الحقن، وسرعات البرغي، وأشواط القياس، والكميات المتبقية، وظروف التجفيف المسبق، ومعدلات الاسترداد، ومعدلات الانكماش، وأنظمة البوابات، وإجراءات إيقاف تشغيل الماكينة، ومتطلبات المعدات. يضمن الاختيار والتحكم الأمثل تدفقًا وتبريدًا وتصلبًا مثاليًا، مما يقلل من العيوب مثل الالتواء والفراغات وعيوب السطح.
يُغطي هذا الدليل معايير أنواع البلاستيك الشائعة، استنادًا إلى معايير الصناعة وأفضل الممارسات. لكل مادة خصائص حرارية وريولوجية وميكانيكية فريدة تؤثر على عملية التصنيع. على سبيل المثال، تتطلب البوليمرات البلورية مثل البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة لعملية التبلور، بينما تركز البوليمرات غير المتبلورة مثل البوليسترين (PS) على إدارة اللزوجة. ينبغي على المهندسين تعديل المعايير بناءً على شكل القطعة وقدرات الآلة والعوامل البيئية لتعزيز الإنتاجية وأداء القطعة.
تشمل الاعتبارات الرئيسية السلامة وكفاءة الطاقة والاستدامة. احرص دائمًا على التحقق من المعايير باستخدام بيانات المواد وإجراء تجارب على الإعدادات الجديدة. يقلل هذا النهج من معدلات الهدر ويحسن أوقات دورة الإنتاج، مما يساهم في تصنيع فعال من حيث التكلفة.
البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)
البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) هو مادة لدنة حرارية شبه بلورية، معروفة بمقاومتها الكيميائية الممتازة، وانخفاض امتصاصها للرطوبة، وقوة تحملها العالية للصدمات. ويُستخدم على نطاق واسع في صناعة الحاويات والأنابيب والألعاب. وتتطلب عملية تصنيعه تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة لتحقيق تبلور متجانس وتجنب التشوه.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 30-50 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 160-250 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 200-300 درجة مئوية؛ المناطق 3-5: 220-300 درجة مئوية؛ الفوهة: 220-300 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 200-280 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 20-60 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 80-140 ميجا باسكال (حتى 180 ميجا باسكال للجدران الرقيقة) |
| الممتلكات | 30-60% من ضغط الحقن |
| ضغط خلفي | 5-20 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | متوسط للاستخدام العام؛ مرتفع للتغليف ذي الجدران الرقيقة |
| سرعة البرغي | سرعة خطية تصل إلى 1.3 متر/ثانية |
| شوط القياس | 0.5-4D |
| وسادة | 2-8 مم |
| التجفيف المسبق | غير مطلوب؛ يُحفظ في درجة حرارة 80 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة في حالة سوء التخزين. |
| معدل التعافي | حتى 100% |
| انكماش | 1.2-2.5%؛ انكماش كبير، احتمال حدوث تشوه؛ لا يوجد انكماش إضافي بعد 24 ساعة |
| نظام البوابات | بوابة نقطية؛ قناة ساخنة (مُسخّنة أو معزولة)؛ مقطع عرضي صغير يكفي للأجزاء الرقيقة |
| إيقاف تشغيل الجهاز | لا حاجة لتنظيف خاص؛ مادة البولي إيثيلين عالي الكثافة تتحمل ارتفاع درجة الحرارة |
| معدات | برغي قياسي؛ برغي ثلاثي الأجزاء للاستخدامات العامة؛ أقسام خلط/قص خاصة للتعبئة والتغليف (الطول = 25 مم)؛ فوهة مستقيمة، صمام عدم رجوع |
للحصول على أفضل النتائج، تأكد من استخدام شوط قياس رباعي الأبعاد لضمان وقت كافٍ لبقاء المادة المنصهرة. يُسمح باستخدام سرعات عالية للبرغي إذا اكتملت عملية التلدين قبل انتهاء التبريد. اضبط السرعة للأجزاء ذات الجدران الرقيقة لمنع تذبذب التدفق.
البولي بروبيلين (PP)
البولي بروبيلين بوليمر شبه بلوري متعدد الاستخدامات يتميز بمقاومة كيميائية جيدة، وقوة تحمل عالية، وتكلفة منخفضة. وهو مثالي لقطع غيار السيارات، والتغليف، والسلع الاستهلاكية. وتركز عملية التصنيع على التحكم في الانكماش وضمان التبريد المنتظم لتجنب ظهور علامات الانكماش.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 30-50 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 160-250 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 200-300 درجة مئوية؛ المناطق 3-5: 220-300 درجة مئوية؛ الفوهة: 220-300 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 200-280 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 20-70 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 80-140 ميجا باسكال (حتى 180 ميجا باسكال للتغليف ذي الجدران الرقيقة) |
| الممتلكات | 30-60% من ضغط الحقن؛ ~30% من زمن الدورة |
| ضغط خلفي | 5-20 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | عالي للتغليف ذي الجدران الرقيقة (مع مُجمِّع)؛ متوسط للأنواع الأخرى |
| سرعة البرغي | سرعة خطية تصل إلى 1.2 متر/ثانية |
| شوط القياس | 0.5-4D |
| وسادة | 2-8 مم |
| التجفيف المسبق | غير مطلوب؛ يُحفظ في درجة حرارة 80 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة في حالة سوء التخزين. |
| معدل التعافي | حتى 100% |
| انكماش | 1.2-2.5%؛ انكماش عالٍ؛ لا يوجد انكماش إضافي بعد 24 ساعة |
| نظام البوابات | بوابة أحادية أو متعددة النقاط؛ قناة ساخنة (مُسخّنة أو معزولة)؛ بوابة في الجزء الأكثر سمكًا لتجنب علامات الانكماش |
| إيقاف تشغيل الجهاز | لا حاجة لتنظيف خاص؛ مادة البولي بروبيلين تتحمل ارتفاع درجة الحرارة |
| معدات | برغي قياسي؛ برغي ثلاثي الأجزاء للاستخدامات العامة؛ أقسام خلط/قص خاصة للتعبئة والتغليف (الطول = 25 مم)؛ فوهة مستقيمة، صمام عدم رجوع |
يُعدّ وقت الانتظار الطويل ضروريًا لمنع ظهور علامات الانكماش في الأجزاء السميكة. ويقلل وضع البوابة عند أسمك نقطة من تباينات الانكماش. استخدم أجهزة التجميع للتعبئة عالية السرعة في تطبيقات التغليف.
البوليسترين (PS)
البوليسترين مادة لدنة حرارية غير متبلورة تتميز بشفافية عالية وصلابة وتكلفة منخفضة. وهي مناسبة للتغليف والألعاب والمنتجات ذات الاستخدام الواحد. وتعتمد عملية التصنيع على الحقن السريع لتحقيق سطح نهائي جيد وتقليل خطوط اللحام.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 30-50 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 160-250 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 200-300 درجة مئوية؛ المناطق 3-5: 220-300 درجة مئوية؛ الفوهة: 220-300 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 200-280 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 15-50 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 80-140 ميجا باسكال |
| الممتلكات | 30-60% من ضغط الحقن؛ وقت احتفاظ قصير |
| ضغط خلفي | 5-10 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | سريع، متعدد المراحل يعتمد على شكل القطعة؛ سريع جدًا للتغليف ذي الجدران الرقيقة (مع مُجمِّع) |
| سرعة البرغي | سرعة خطية تصل إلى 1.3 متر/ثانية؛ تلدين بطيء ليتناسب مع وقت التبريد |
| شوط القياس | 0.5-4D |
| وسادة | 2-8 مم |
| التجفيف المسبق | غير مطلوب؛ يُحفظ في درجة حرارة 80 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة في حالة سوء التخزين. |
| معدل التعافي | حتى 100% |
| انكماش | 0.3-0.6% |
| نظام البوابات | بوابة نقطية؛ قناة ساخنة (مُسخّنة أو معزولة)؛ مقطع عرضي صغير كافٍ |
| إيقاف تشغيل الجهاز | لا حاجة لتنظيف خاص؛ يتحمل البوليسترين ارتفاع درجة الحرارة |
| معدات | برغي قياسي؛ فوهة مستقيمة، صمام عدم الرجوع |
يمنع انخفاض ضغط الصب انحباس الهواء، مما يحول دون ظهور خطوط. ويضمن التلدين البطيء جودة انصهار جيدة للأجزاء ذات اللمعان العالي. يجب تهوية القوالب بشكل صحيح لمنع الاحتراق.
كلوريد البولي فينيل - غير الملدن (PVC-U)
مادة PVC-U عبارة عن بوليمر صلب غير متبلور يتميز بمقاومة كيميائية جيدة ومقاومة للاشتعال. تُستخدم في صناعة الأنابيب والوصلات والقطاعات. وتتأثر عملية تصنيعها بالحرارة، مما يستلزم استخدام قص منخفض لتجنب التحلل.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 30-50 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 140-160 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 165-180 درجة مئوية؛ المناطق 3-5: 180-210 درجة مئوية؛ الفوهة: 180-210 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 210-220 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 30-60 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 80-160 ميجا باسكال |
| الممتلكات | 40-60% من ضغط الحقن؛ بناءً على الجزء والبوابة |
| ضغط خلفي | يصل إلى 30 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | منخفض لتجنب القص؛ متعدد المراحل إذا لزم الأمر للحواف أو المناطق المعرضة للتلف |
| سرعة البرغي | أقل سرعة ممكنة؛ سرعة خطية تصل إلى 0.2 متر/ثانية؛ تأخير التلدين إذا لزم الأمر |
| شوط القياس | 1.0-3.5D |
| وسادة | 1-5 مم |
| التجفيف المسبق | 70 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة في حالة سوء التخزين |
| معدل التعافي | مسموح به في حالة عدم وجود تدهور حراري |
| انكماش | 0.5-0.7% |
| نظام البوابات | بوابة مباشرة، أو مروحية، أو غشائية؛ بوابة نقطية للأجزاء الصغيرة؛ انتقالات دائرية |
| إيقاف تشغيل الجهاز | أغلقي الموقد؛ اتركي المادة المنصهرة لمدة 2-3 دقائق، ثم اسحبيها ببطء؛ كرري العملية حتى تصل درجة حرارة البرميل إلى 160 درجة مئوية، ثم أفرغيه. |
| معدات | برغي PVC صلب؛ أسطوانة مزودة بنظام تسخين/تبريد؛ رأس برغي محزز؛ فوهة مستقيمة |
يُفضّل استخدام الحرارة الناتجة عن احتكاك البرغي بدلاً من تسخين الماسورة نظرًا لحساسية الحرارة. تأكد من وجود أقل مسافة ممكنة بين البرغي والماسورة لضمان إحكام التركيب. راقب أي علامات تلف مثل تغير اللون أو انبعاث رائحة.
كلوريد البولي فينيل الملدن (P-PVC)
يتميز البولي فينيل كلوريد المرن (P-PVC) بمرونته ومقاومته الجيدة للعوامل الجوية وعزله الكهربائي الممتاز. ويُستخدم في صناعة الأسلاك والخراطيم والحشوات. وتتم معالجته في درجات حرارة أقل من البولي فينيل كلوريد غير المتبلور (PVC-U) للحفاظ على مرونته.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 30-50 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 140-160 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 150-180 درجة مئوية؛ المناطق 3-5: 160-220 درجة مئوية؛ الفوهة: 160-220 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 200-220 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 30-50 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 80-120 ميجا باسكال |
| الممتلكات | 30-60% من ضغط الحقن |
| ضغط خلفي | 5-10 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | لا تسرع كثيرًا للحصول على سطح جيد؛ استخدم عدة مراحل إذا لزم الأمر |
| سرعة البرغي | متوسطة؛ سرعة خطية تصل إلى 0.5 متر/ثانية |
| شوط القياس | 1.0-3.5D |
| وسادة | 2-6 مم |
| التجفيف المسبق | غير مطلوب؛ يُحفظ في درجة حرارة 70 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة في حالة سوء التخزين. |
| معدل التعافي | مسموح به في حالة عدم وجود تدهور حراري |
| انكماش | 1-2.5% |
| نظام البوابات | بوابة نقطية للأجزاء الصغيرة؛ انتقالات مستديرة |
| إيقاف تشغيل الجهاز | تسخين محكم؛ بدون ضغط خلفي، دورات بثق |
| معدات | برغي قياسي؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة |
تجنب السرعات العالية لمنع تدني جودة السطح. راقب انتقال الملدّن أثناء التخزين. يُستخدم في التطبيقات المرنة التي تتطلب متانة عالية.
بولي أميد 6 (PA6)
البولي أميد PA6 هو بولي أميد شبه بلوري يتميز بمتانته العالية ومقاومته للتآكل وامتصاصه للرطوبة. يُستخدم في صناعة التروس والمحامل وقطع غيار السيارات. تتطلب عملية تصنيعه التجفيف للتحكم في الرطوبة والحفاظ على خصائصه.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 60-90 درجة مئوية؛ المنطقة 1-2: 230-240 درجة مئوية؛ المنطقة 3-5: 240-250 درجة مئوية؛ الفوهة: 230-240 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 240-250 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 60-100 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 100-160 ميجا باسكال (تصل إلى 180 ميجا باسكال للأنابيب الطويلة الرقيقة) |
| الممتلكات | 50% من ضغط الحقن؛ وقت قصير |
| ضغط خلفي | 2-8 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | سريع؛ تهوية جيدة لتجنب الحروق |
| سرعة البرغي | تصل سرعتها إلى 1 متر/ثانية؛ منخفضة لتتناسب مع التبريد |
| شوط القياس | 0.5-3.5D |
| وسادة | 2-6 مم |
| التجفيف المسبق | 80 درجة مئوية لمدة 4 ساعات؛ الرطوبة <0.25% |
| معدل التعافي | حتى 10% |
| انكماش | 0.7-2.0%؛ 0.3-0.8% مع ألياف زجاجية 30% |
| نظام البوابات | نقطة، كامنة، مروحة، مباشرة؛ جيوب مخفية للرصاص البارد؛ قناة ساخنة مع تحكم بحلقة مغلقة |
| إيقاف تشغيل الجهاز | لا حاجة للتنظيف؛ يذوب المنزل في غضون 20 دقيقة |
| معدات | برغي قياسي ذو قدرة عالية على التلدين؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة؛ أسطوانة ثنائية المعدن للألياف الزجاجية |
يُقلل التبريد البطيء من انكماش المنتج بعد التشكيل والإجهاد الداخلي. استخدم البخار للتلدين عند الحاجة. افحص الإجهاد باستخدام المذيبات. بالنسبة للمنتجات المقواة بالألياف الزجاجية، استخدم معدات مقاومة للتآكل.
بولي أميد 66 (PA66)
يتميز PA66 بنقطة انصهار وصلابة أعلى من PA6، بالإضافة إلى مقاومة جيدة للحرارة. يُستخدم في مكونات السيارات الموجودة أسفل غطاء المحرك والموصلات الكهربائية. يُعد التجفيف ضروريًا لمنع التحلل المائي.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 60-90 درجة مئوية؛ المنطقة 1-2: 260-290 درجة مئوية؛ المنطقة 3-5: 280-290 درجة مئوية؛ الفوهة: 280-290 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 270-290 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 60-100 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 100-160 ميجا باسكال (تصل إلى 180 ميجا باسكال للأنابيب الطويلة الرقيقة) |
| الممتلكات | 50% من ضغط الحقن؛ وقت قصير |
| ضغط خلفي | 2-8 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | سريع؛ تهوية جيدة لتجنب الحروق |
| سرعة البرغي | تصل سرعتها إلى 1 متر/ثانية؛ منخفضة لتتناسب مع التبريد |
| شوط القياس | 0.5-3.5D |
| وسادة | 2-6 مم |
| التجفيف المسبق | 80 درجة مئوية لمدة 4 ساعات؛ الرطوبة <0.25% |
| معدل التعافي | حتى 10% |
| انكماش | 0.7-2.0%؛ 0.4-0.7% مع ألياف زجاجية 30% |
| نظام البوابات | نقطة، كامنة، مروحة، مباشرة؛ جيوب مخفية للرصاص البارد؛ قناة ساخنة مع تحكم بحلقة مغلقة |
| إيقاف تشغيل الجهاز | لا حاجة للتنظيف؛ يذوب المنزل في غضون 20 دقيقة |
| معدات | برغي قياسي ذو قدرة عالية على التلدين؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة؛ أسطوانة ثنائية المعدن للألياف الزجاجية |
يُحسّن التبريد التدريجي من ثبات الأبعاد. بالنسبة للأنواع المملوءة بالألياف الزجاجية، تُحسّن درجات حرارة القالب المرتفعة من جودة السطح. يُحفظ في عبوات مقاومة للرطوبة.
بولي بيوتيلين تيريفثالات (PBT)
مادة PBT هي بوليستر شبه بلوري يتميز بعزل كهربائي ممتاز ومقاومة كيميائية عالية. تُستخدم في الموصلات الكهربائية وقطع غيار السيارات. تتطلب عملية تصنيعها نطاقات حرارية ضيقة لتجنب التلف.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 50-70 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 230-250 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 240-260 درجة مئوية؛ المناطق 3-5: 250-260 درجة مئوية؛ الفوهة: 250-260 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 250-260 درجة مئوية؛ نطاق ضيق، أقل من 240 درجة مئوية يتكثف، وأعلى من 270 درجة مئوية يتحلل |
| درجة حرارة القالب | 60-80 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 100-140 ميجا باسكال |
| الممتلكات | 50-60% من ضغط الحقن |
| ضغط خلفي | 5-10 ميجا باسكال؛ تجنب حرارة الاحتكاك |
| حقنة سريعة | ارتفاع درجة الحرارة بسبب التصلب السريع؛ تهوية جيدة لمنع الاحتراق |
| سرعة البرغي | تصل سرعتها إلى 0.5 متر/ثانية |
| شوط القياس | 0.5-3.5D |
| وسادة | 2-5 مم |
| التجفيف المسبق | 120 درجة مئوية لمدة 4 ساعات |
| معدل التعافي | حتى 10% للمواد المقاومة للهب؛ 20% للمواد غير المقاومة للهب؛ مجففة مسبقًا، لا تتحلل |
| انكماش | 1.4-2.0%؛ 0.4-0.6% مع ألياف زجاجية 30%؛ ارتفاع درجة حرارة القالب يزيد من الانكماش |
| نظام البوابات | تجنب الاستخدام المباشر/النقطي للأنابيب المملوءة بالألياف الزجاجية؛ نظام التغذية الساخنة مع التحكم ذي الحلقة المغلقة |
| إيقاف تشغيل الجهاز | أوقف التسخين؛ ثم قم بالبثق حتى يصبح فارغًا؛ ثم أعد التشغيل مع التطهير حتى تختفي الفقاعات. |
| معدات | برغي قياسي؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة |
يجب ألا يتجاوز زمن الإقامة 0.5 دقيقة لتجنب ارتفاع درجة الحرارة. بالنسبة للمواد المقاومة للهب، يجب خفض معدلات الاستخلاص. يتطلب معدل التبلور العالي تعبئة سريعة.
بولي إيثيلين تيريفثالات (PET)
البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) هو بوليستر شبه بلوري يتميز بقوة عالية وخصائص عازلة ممتازة. يُستخدم في صناعة الزجاجات والألياف. تتطلب عملية تصنيعه تجفيفًا دقيقًا لتجنب التحلل المائي.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 50-70 درجة مئوية؛ المنطقة 1-2: 240-260 درجة مئوية؛ المنطقة 3-5: 250-290 درجة مئوية؛ الفوهة: 250-290 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 270-280 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 120-140 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | تصل إلى 160 ميجا باسكال للشرائح الرقيقة |
| الممتلكات | 50-70% من ضغط الحقن؛ اضبط الوقت لتقليل الإجهاد |
| ضغط خلفي | 5-10 ميجا باسكال؛ تجنب حرارة الاحتكاك |
| حقنة سريعة | ارتفاع بسبب التصلب السريع؛ تهوية جيدة |
| سرعة البرغي | تصل سرعتها إلى 0.5 متر/ثانية |
| شوط القياس | 0.5-3.5D |
| وسادة | 2-5 مم |
| التجفيف المسبق | 120 درجة مئوية لمدة 4 ساعات |
| معدل التعافي | حتى 20%؛ مجفف مسبقًا، بدون تدهور |
| انكماش | 1.2-2.0%؛ 0.4% مع ألياف زجاجية 30%؛ يختلف باختلاف درجة حرارة القالب ومدة التثبيت |
| نظام البوابات | أي معيار؛ نظام تغذية ساخن مع تحكم ذي حلقة مغلقة |
| إيقاف تشغيل الجهاز | أغلق التسخين؛ اسحب حتى يفرغ؛ نظف باستخدام البولي إيثيلين أو البولي بروبيلين في حالة تغيير المواد |
| معدات | برغي قياسي؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة |
تُعزز درجات حرارة القالب المرتفعة عملية التبلور. لذا، يجب ألا تتجاوز مدة بقاء القالب في القالب 0.5 دقيقة. أما بالنسبة للأنواع غير المتبلورة، فإن إطالة مدة بقاء القالب في القالب تُقلل من مقاومتها للصدمات.
البولي كربونات (PC)
البولي كربونات مادة لدنة حرارية غير متبلورة تتميز بمقاومة عالية للصدمات وشفافية. تُستخدم في صناعة العدسات والخوذات والإلكترونيات. تتطلب عملية تصنيعها ضغوطًا عالية نظرًا للزوجة العالية.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 70-90 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 230-270 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 260-310 درجة مئوية؛ المنطقتان 3 و4: 280-310 درجة مئوية؛ المنطقة 5: 290-320 درجة مئوية؛ الفوهة: 300-320 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 250-310 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 80-110 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 130-180 ميجا باسكال |
| الممتلكات | 40-60% من ضغط الحقن؛ أقل لتقليل الإجهاد |
| ضغط خلفي | 10-15 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | يعتمد على طول التدفق وسماكته؛ سريع للجدران الرقيقة، وبطيء متعدد المراحل لجودة السطح |
| سرعة البرغي | تصل إلى 0.6 متر/ثانية؛ قم بمطابقة عملية التلدين مع التبريد |
| شوط القياس | 0.5-3.5D |
| وسادة | 2-5 مم |
| التجفيف المسبق | 120 درجة مئوية لمدة 3 ساعات؛ الرطوبة <0.02% |
| معدل التعافي | حتى 20% |
| انكماش | 0.6-0.8%؛ 0.2-0.4% مع الزجاج |
| نظام البوابات | قطر البوابة 60-70% بأقصى سمك للجدار، وأدنى سمك 1.2 مم؛ نقطة مناسبة للجدران الصغيرة المنتظمة |
| إيقاف تشغيل الجهاز | قم بتسخين الهواء إلى 200 درجة مئوية؛ نظف باستخدام مادة البولي إيثيلين عالية اللزوجة، ثم قم بإزالة البرغي والفرشاة. |
| معدات | برغي قياسي؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة |
تتطلب البراغي عزم دوران عالٍ للحفاظ على اللزوجة. أما التثبيت الأقل فيقلل من الإجهاد. جففها جيداً لضمان وضوحها البصري.
أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS)
مادة ABS هي بوليمر ثلاثي غير متبلور يتميز بمقاومة جيدة للصدمات وتشطيب سطحي ممتاز. تُستخدم في تصميمات السيارات الداخلية والإلكترونيات. تهدف عملية التصنيع إلى الحصول على لمعان عالٍ وخطوط لحام قوية.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 40-60 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 160-180 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 180-230 درجة مئوية؛ المناطق 3-5: 210-260 درجة مئوية؛ الفوهة: 210-260 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 220-250 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 40-80 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 100-150 ميجا باسكال |
| الممتلكات | 30-60% من ضغط الحقن؛ وقت قصير |
| ضغط خلفي | 5-15 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | متعدد المراحل من البطيء إلى السريع للحصول على لمعان، وتقليل خطوط اللحام؛ تهوية عند نقاط التقاء التدفق |
| سرعة البرغي | تصل سرعتها إلى 0.6 متر/ثانية؛ منخفضة لتتناسب مع التبريد |
| شوط القياس | 0.5-4D |
| وسادة | 2-8 مم |
| التجفيف المسبق | اختياري؛ 80 درجة مئوية لمدة 3 ساعات إذا كان رطباً لتجنب ظهور خطوط أو فقاعات |
| معدل التعافي | حتى 30%؛ بدون تدهور |
| انكماش | 0.4-0.7% |
| نظام البوابات | بوابة نقطية، قناة ساخنة؛ الحد الأدنى لسمك الجدار 0.7 مم |
| إيقاف تشغيل الجهاز | لا حاجة لتنظيف خاص |
| معدات | برغي قياسي؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة |
تعمل عملية الحقن متعددة المراحل على تحسين سطح المادة وقوة اللحام. جففها إذا كانت رطبة لمنع حدوث عيوب. مناسبة للأجزاء المطلية.
أكريلونيتريل بوتادين ستايرين/بولي كربونات (ABS/PC)
يجمع مزيج ABS/PC بين متانة ABS ومقاومة PC للحرارة. ويُستخدم في صناعة السيارات والإلكترونيات. وتُحقق عملية التصنيع توازناً في خصائص المزيج.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 50-70 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 230-250 درجة مئوية؛ المناطق 2-5: 250-270 درجة مئوية؛ الفوهة: 250-270 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 260-270 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 70-90 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 80-150 ميجا باسكال |
| الممتلكات | 40-50% من ضغط الحقن؛ منخفض للحد الأدنى من الإجهاد |
| ضغط خلفي | 5-10 ميجا باسكال؛ تجنب حرارة الاحتكاك |
| حقنة سريعة | متوسط؛ متعدد المراحل من البطيء إلى السريع في بعض الأجزاء |
| سرعة البرغي | تصل سرعتها إلى 0.4 متر/ثانية |
| شوط القياس | 1.0-3.0D |
| وسادة | 2-5 مم |
| التجفيف المسبق | 80 درجة مئوية لمدة 4 ساعات |
| معدل التعافي | حتى 20%؛ مجفف مسبقًا، بدون تدهور |
| انكماش | شبه متجانس الخواص 0.5-0.7%؛ 0.2-0.4% مع الزجاج |
| نظام البوابات | أي معيار؛ نظام تغذية ساخن مع تحكم ذي حلقة مغلقة |
| إيقاف تشغيل الجهاز | أغلق التسخين؛ ثم قم بالبثق لتنظيف البرميل |
| معدات | برغي قياسي (قطر ٥٠ مم)؛ ضغط منخفض للأحجام الأكبر؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة |
قلل مدة بقاء البراغي في مكانها إلى أقل من 6 دقائق. بالنسبة للبراغي الكبيرة، استخدم أشكالًا هندسية ذات ضغط منخفض. مثالية للأجزاء التي تتطلب مقاومة للصدمات والحرارة.
ستايرين أكريلونيتريل (SAN)
مادة SAN عبارة عن بوليمر مشترك غير متبلور يتميز بشفافية وصلابة عاليتين، ويُستخدم في صناعة الأدوات المنزلية ومستحضرات التجميل. وتركز عملية التصنيع على الحقن السريع للحصول على اللمعان والقوة.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 30-50 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 160-180 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 180-230 درجة مئوية؛ المنطقتان 3 و4: 210-260 درجة مئوية؛ المنطقة 5: 220-260 درجة مئوية؛ الفوهة: 220-260 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 220-250 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 40-80 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 100-150 ميجا باسكال |
| الممتلكات | 30-40% من ضغط الحقن؛ وقت قصير |
| ضغط خلفي | 5-15 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | سريع للحصول على لمعان ولون وخطوط لحام دقيقة |
| سرعة البرغي | سرعة تصل إلى 0.6 متر/ثانية؛ منخفضة لتتناسب مع التبريد؛ عزم دوران متوسط |
| شوط القياس | 0.5-4.0 دي |
| وسادة | 2-8 مم |
| التجفيف المسبق | 80 درجة مئوية لمدة 4 ساعات إذا كانت رطبة |
| معدل التعافي | حتى 30%؛ لا تدهور للجودة العالية |
| انكماش | 0.4-0.7% |
| نظام البوابات | أي نظام ركض قياسي وساخن |
| إيقاف تشغيل الجهاز | لا حاجة لتنظيف خاص |
| معدات | برغي قياسي؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة |
يُجفف جيداً لتجنب عيوب السطح. الحقن السريع يُحسّن المظهر الجمالي. مناسب للتطبيقات الشفافة.
بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA)
مادة PMMA هي بوليمر غير متبلور يتميز بشفافية بصرية ممتازة ومقاومة عالية للعوامل الجوية. تُستخدم في صناعة العدسات والشاشات. تتطلب معالجتها ضغوطًا عالية وسرعات منخفضة للأجزاء السميكة.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 60-80 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 150-200 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 180-220 درجة مئوية؛ المناطق 3-5: 200-250 درجة مئوية؛ الفوهة: 200-250 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 220-250 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 40-80 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 100-170 ميجا باسكال |
| الممتلكات | 40-60% من ضغط الحقن؛ طويل للأجزاء السميكة (2-3 دقائق) |
| ضغط خلفي | 10-30 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | منخفض للطبقات السميكة؛ متعدد المراحل من البطيء إلى السريع بالقرب من البوابة للجودة |
| سرعة البرغي | بطيء في مواكبة التبريد؛ تصل سرعته إلى 0.6 متر/ثانية |
| شوط القياس | 0.5-3.5D |
| وسادة | 2-6 مم |
| التجفيف المسبق | 80 درجة مئوية لمدة 4 ساعات؛ امتصاص عالٍ |
| معدل التعافي | مسموح به إذا تم تجفيفه وتلوينه؛ جودة بصرية منخفضة |
| انكماش | 0.3-0.7% |
| نظام البوابات | بوابات كبيرة؛ مقطع عرضي قصير مستدير أو مربع؛ تجنب الحواف الحادة |
| إيقاف تشغيل الجهاز | لا حاجة للتنظيف |
| معدات | برغي قياسي؛ خاص بالبصريات؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة |
يمنع الضغط الخلفي العالي الفراغات. جفف جيداً للحصول على وضوح. بالنسبة للعدسات، يضمن التثبيت لفترة طويلة تجانساً.
بولي أوكسي ميثيلين (POM)
البولي أوكسي ميثيلين (POM) هو أسيتال شبه بلوري يتميز بانخفاض الاحتكاك وارتفاع الصلابة، ويُستخدم في صناعة التروس والمثبتات. وتركز عمليات التصنيع على تحقيق انكماش مستقر للأجزاء الدقيقة.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 40-50 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 160-180 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 180-205 درجة مئوية؛ المنطقة 3: 185-205 درجة مئوية؛ المنطقتان 4 و5: 195-215 درجة مئوية؛ الفوهة: 200-250 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 205-215 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 40-120 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 100-150 ميجا باسكال؛ 100 للسميك، 150 للرقيق |
| الممتلكات | 80-100 ميجا باسكال؛ طويل لانكماش أدنى (دورة ~30%) |
| ضغط خلفي | 5-10 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | متوسط؛ منخفض إذا كانت درجة حرارة القالب/الذوبان منخفضة لتجنب المسام |
| سرعة البرغي | سرعة تصل إلى 0.7 متر/ثانية؛ مناسبة للتبريد؛ عزم دوران متوسط |
| شوط القياس | 0.5-3.5D |
| وسادة | 2-6 مم |
| التجفيف المسبق | غير مطلوب؛ 100 درجة مئوية لمدة 4 ساعات إذا كانت رطبة |
| معدل التعافي | 100% للاستخدام العام؛ 20% للدقة |
| انكماش | ~2%؛ يتوقف بعد 24 ساعة |
| نظام البوابات | نقطة للزي الموحد الصغير؛ 50-60% من أقصى جدار؛ ضد العوائق؛ عداء سريع ممكن |
| إيقاف تشغيل الجهاز | أغلق التسخين قبل 5-10 دقائق من انتهاء التسخين؛ صفِّ الضغط الخلفي، ثم أفرغ الخزان؛ نظِّف باستخدام البولي أميد أو البولي كربونات، ثم البولي إيثيلين. |
| معدات | برغي قياسي؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة |
حسّن عملية التثبيت للحصول على أبعاد ثابتة. وللحصول على دقة عالية، راقب وزن القطعة بدقة تصل إلى 100% لتقليل الانكماش إلى أدنى حد. تأكد من التهوية الجيدة.
أسيتات السليلوز (CA)
مادة أسيتات السليلوز (CA) هي بوليمر غير متبلور قابل للتحلل الحيوي، يتميز بشفافية ومتانة عاليتين. تُستخدم في صناعة إطارات النظارات والأدوات. وتتأثر عملية تصنيعها بالرطوبة والحرارة.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 30-40 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 140-160 درجة مئوية؛ المنطقة 2: 160-185 درجة مئوية؛ المناطق 3-5: 170-200 درجة مئوية؛ الفوهة: 170-200 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 200-210 درجة مئوية؛ يتغير اللون إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا، ويصبح اللمعان ضعيفًا إذا كانت منخفضة. |
| درجة حرارة القالب | 40-80 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 80-120 ميجا باسكال |
| الممتلكات | 40-100% من ضغط الحقن؛ طويل للسمك لتجنب الإجهاد |
| ضغط خلفي | 5-10 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | سريع للرشيق؛ بطيء للسميك |
| سرعة البرغي | متوسطة؛ تصل إلى 0.6 متر/ثانية |
| شوط القياس | 1.5-3.5D |
| وسادة | 3-8 مم |
| التجفيف المسبق | 70 درجة مئوية لمدة 3 ساعات |
| معدل التعافي | حتى 20%؛ مجفف مسبقًا، بدون تدهور |
| انكماش | 0.4-0.7%؛ غير متناحٍ (0.4% تدفق، 0.6-0.7% عرضي) |
| نظام البوابات | نقطة/كامنة؛ قاذفات زنبركية لتجنب النفث |
| إيقاف تشغيل الجهاز | تسخين محكم؛ بدون ضغط خلفي، بثق حتى التفريغ |
| معدات | برغي قياسي؛ خاص إذا لزم الأمر؛ تحقق من الحلقة، فوهة مستقيمة |
اضبط السرعة حسب سُمك الجدار. جفف لمنع العيوب. مناسب للتطبيقات الحيوية.
أكسيد البوليفينيلين (PPO)
مادة البولي فينيلين أوكسيد (PPO) هي بلاستيك هندسي غير متبلور يتميز بمقاومة عالية للحرارة وثبات الأبعاد. تُستخدم في المضخات والصمامات، وتتطلب معالجتها تدفقًا جيدًا لمسافات طويلة.
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| درجة حرارة البرميل | درجة حرارة التغذية: 40-60 درجة مئوية؛ المنطقة 1: 240-280 درجة مئوية؛ المناطق 2-5: 280-300 درجة مئوية؛ الفوهة: 280-300 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانصهار | 270-290 درجة مئوية |
| درجة حرارة القالب | 80-120 درجة مئوية |
| ضغط الحقن | 100-140 ميجا باسكال |
| الممتلكات | 40-60% من ضغط الحقن |
| ضغط خلفي | 3-10 ميجا باسكال |
| حقنة سريعة | سريع للتدفقات الطويلة؛ تأكد من التهوية |
| سرعة البرغي | متوسطة؛ تصل إلى 0.6 متر/ثانية |
| شوط القياس | 0.5-3.5D |
| وسادة | 3-6 مم |
| التجفيف المسبق | 110 درجة مئوية لمدة ساعتين |
| معدل التعافي | مسموح به في حالة عدم حدوث تدهور |
| انكماش | 0.8-1.5% |
| نظام البوابات | نقطة/كامنة للأحجام الصغيرة؛ مباشرة/مروحة للأحجام الأخرى؛ عداء ساخن |
| إيقاف تشغيل الجهاز | تسخين قريب؛ ضغط خلفي منخفض، دورات قياس للتفريغ |
| معدات | برغي قياسي؛ حلقة فحص، فوهة مستقيمة |
تهوية جيدة للتدفقات الطويلة. جاف لمنع التحلل المائي. مثالي للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
التطبيقات العملية والإرشادات
يجب تعديل معايير قولبة الحقن لتناسب التطبيقات المحددة. ففي التغليف باستخدام البولي إيثيلين عالي الكثافة أو البولي بروبيلين، تضمن السرعات العالية والمراكم تعبئة الجدران الرقيقة. أما في صناعة السيارات باستخدام البولي أميد 66 أو البولي بيوتيلين تيريفثالات، فإن درجات حرارة القالب العالية تُحسّن الخواص الميكانيكية. وبالنسبة للبصريات باستخدام البولي ميثيل ميثاكريلات أو البولي كربونات، فإن التجفيف الدقيق والسرعات المنخفضة يقللان من العيوب.
تشمل الإرشادات مراقبة الرطوبة للمواد المسترطبة مثل البولي أميد والبولي إيثيلين تيريفثالات، واستخدام أنظمة تحكم مغلقة للقنوات الساخنة، وإجراء تصميم تجريبي لتحسين الأداء. وتشمل تدابير السلامة التهوية المناسبة لتجنب تراكم الغازات، والاستدامة من خلال زيادة معدلات الاستخلاص إلى أقصى حد دون المساس بالجودة.
- ابدأ بتوصيات موردي المواد وقم بالتعديل بناءً على التجارب.
- استخدم أدوات مراقبة العمليات للتحكم في المعلمات في الوقت الفعلي.
- تأكد من معايرة الجهاز لضمان دورات تشغيل متسقة.
- تجنب التعبئة الزائدة لتقليل الإجهاد في المواد غير المتبلورة.
- قم بتنفيذ قنوات تبريد لتوزيع درجة الحرارة بشكل متجانس.
تؤدي هذه الممارسات إلى قطع غيار عالية الجودة، وتقليل النفايات، وزيادة كفاءة الإنتاج.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
- لماذا يعتبر التجفيف المسبق ضرورياً لمواد مثل PA6 و PET؟
- تمتص هذه المواد المسترطبة الرطوبة، مما يؤدي إلى تحللها أثناء التصنيع، مسببةً عيوبًا مثل الفقاعات أو انخفاض المتانة. ويضمن التجفيف إلى نسبة رطوبة أقل من 0.25% الجودة.
- كيف تؤثر سرعة الحقن على جودة القطعة في قولبة البولي بروبيلين؟
- تمنع السرعات العالية للجدران الرقيقة التجمد المبكر؛ أما السرعات المتوسطة للجدران العامة فتتجنب التدهور الناتج عن القص، مما يضمن ملءً موحداً وأقل قدر من علامات الانكماش.
- ما هو تأثير درجة حرارة القالب على الانكماش في البولي إيثيلين عالي الكثافة؟
- تسمح درجات الحرارة المرتفعة بالتبريد البطيء، مما يزيد من التبلور والانكماش (1.2-2.5%)؛ التحكم في استقرار الأبعاد.
- لماذا يتم استخدام الحقن متعدد المراحل في معالجة البوليسترين؟
- يعمل على تحسين التعبئة للأشكال المعقدة، مما يحسن لمعان السطح وقوة خط اللحام مع منع التعبئة الزائدة.
- كيفية التعامل مع الحساسية الحرارية في قولبة PVC-U؟
- استخدم سرعات قص منخفضة، وتفضيل حرارة الاحتكاك، وأقصى ضغط خلفي يبلغ 30 ميجا باسكال لتجنب التدهور وضمان ذوبان موحد.
- ما هي التعديلات اللازمة لـ PA66 المملوء بالألياف الزجاجية؟
- استخدم براميل ثنائية المعدن لمقاومة التآكل، ودرجات حرارة أعلى للقالب للحصول على تشطيب نهائي، وتحقق من انخفاض الانكماش (0.4-0.7%).