Archives for ฉีดพลาสติก

การต่อชิ้นงานพลาสติกเข้าด้วยกันแบบถาวร

ในกระบวนการผลิต ชิ้นงานพลาสติก สามารถทำได้หลายวิธี เช่น การฉีดพลาสติก ,การเป่าพลาสติก หรือการขึ้นรูปพลาสติก ในบทความนี้จะเน้นถึงการผลิตโดยกระบวนการฉีดพลาสติกเป็นหลัก

การต่อชิ้นส่วนพลาสติกเข้าด้วยกันแบบถาวรจะแบ่งเป็นหัวข้อใหญ่ๆได้ดังนี้

-วิธีการประสานทางเคมี (Chemical Bonding)

-วิธีการเชื่อมด้วยความร้อน (Themal Welding)

การประสานด้วยเคมี (Chemical Bonding)

วิธีการนี้ไม่ต้องใช้ชิ้นส่วนช่วยยึดหรือสกรู แต่ต้องใช้น้ำยาเคมี อุปกรณ์จับยึด (Fixture) และอุปกรณ์ป้องกัน รอยต่อจะเกิดจากสารละลาย และตัวประสานสำหรับต่อชิ้นส่วนที่เป็นวัสดุชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกัน รอยต่อแบบนี้เหมาะสำหรับการประกอบชิ้นส่วนที่ต้องอุดไม่ให้ของเหลวหรือแก๊สรั่วออกมา และไม่สามารถใช้รอยต่อด้วยสกรู รอยต่อแบบนี้มีข้อดีคือ ไม่เกิดความเค้นจากการประกอบชิ้นส่วน แต่มีข้อเสียคือ สารละลายหรือตัวประกอบที่ใช้มักจะมีสารพิษ และเป็นอันตรายต่อผู้ใช้ สารเคมีเหล่านี้จะต้องเข้ากันได้กับชนิดของพลาสติก หรือวัสดุที่จะประสาน นอกจากนี้การเตรียมสารเคมีและรอให้รอยต่ออยู่ตัวจะต้องใช้เวลานาน ซึ่งขึ้นอยู่กับวิธีที่ใช้ ดังนั้นสรุปได้ว่า

การต่อชิ้นงานพลาสติก,ชิ้นส่วนพลาสติก,เชื่อมพลาสติก
การต่อชิ้นงานพลาสติก,ชิ้นส่วนพลาสติก,เชื่อมพลาสติก
Read More

ฉีดพลาสติก และอัตราการเย็นตัว

โมลฉีดพลาสติกล้วนถูกออกแบบมาเพื่อ ฉีดพลาสติก ให้ได้ชิ้นงานออกมาสมบูรณ์ถูกต้องตามที่ผู้ออกแบบได้ทำการออกแบบไว้ ในขั้นตอนการสร้าง แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก นั้น หากผู้ออกแบบขาดประสบการณ์ในงานฉีดพลาสติก อาจทำให้ชิ้นงานพลาสติกเกิดปัญหาขึ้นได้

ในการฉีดพลาสติกจุดที่ส่งผลต่อชิ้นงานพลาสติกคือแรงดันและอุณหภูมิ ซึ่งมีผลต่อการหดตัวของชิ้นงาน ความหนาของผนังชิ้นงานที่แตกต่างกันย่อมส่งผลต่อเวลาในการหล่อเย็นที่ต่างกัน และมีโอกาสที่จะเกิดฟองอากาศด้านในได้

อัตราการเย็นตัวงานฉีดพลาสติก
การเย็นตัว งานฉีดพลาสติก

จากตารางที่1 แสดงความสัมพันธ์ของอุณหภูมิและเวลาที่ใช้ในการหล่อเย็นชิ้นงาน โดยแบ่งชิ้นงานเป็น4แบบ มีความหนาชิ้นงานเท่ากัน แตกต่างกันเพียงจุดรอยต่อขอชิ้นงาน จะเห็นได้ว่าชิ้นงาน a ใช้เวลาในการหล่อเย็นถึงจุด Te น้อยกว่าชิ้นงาน d ถึง15วินาที

อัตราการไหลน้ำหล่อเย็นในแม่พิมพ์พลาสติก

การหล่อเย็นในแม่พิมพ์พลาสติก เป็นขั้นตอนที่มีความสำคัญอย่างมากในกระบวนการฉีดพลาสติก เพื่อให้รอบการฉีดสั้นลงการหล่อเย็นจะเริ่มต้นเมื่อฉีดพลาสติกเต็มแม่พิมพ์ ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่ง ความร้อนส่วนใหญ่จะถ่ายเทออกไปในช่วงเวลาหล่อเย็น(เวลาหลังการฉีด) จนถึงการเปิดแม่พิมพ์และการปลดชิ้นงาน การออกแบบระบบหล่อเย็นจะขึ้นอยู่กับพท.ของชิ้นงานที่ต้องหล่อเย็นเป็นเวลานานที่สุดให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิปลดชิ้นงาน

สิ่งสำคัญที่ต้องนำมาพิจารณาคือความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการหล่อเย็นและ fourier number ความหนาแน่นของกระแสความร้อนแปรตามอุณหภูมิของคาวิตี้ สำหรับความหนาผนังที่ต่างๆกัน ความหนาแน่นของกระแสความร้อน สามารถช่วยในการเลือกออกแบบระบบหล่อเย็นของแม่พิมพ์

แบบจำลองการหล่อเย็นแม่พิมพ์พลาสติก
ภาพที่ 1 แบบจำลองการหล่อเย็นแม่พิมพ์พลาสติก CAD (ซ้าย),CAE (ขวา)

ผลคุณของความหนาแน่นของกระแสความร้อนกับพท.ผิวของชิ้นงาน AM ก็คือปริมาณความร้อนซึ่งสารหล่อเย็นต้องถ่ายเทออกในหนึ่งรอบการฉีด อัตราการไหลของสารหล่อเย็น VC  คิดจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของสารหล่อเย็น ซึ่งไม่ควรเกิน 5 oC

เมื่อ

Vc อัตราการไหลของสารหล่อเย็น (ลบม./นาที)

q ความหนาแน่นของกระแสความร้อน (วัตต์/ตรม.)

AM พื้นที่ผิวของชิ้นงาน (ตรม.)

ρc ความหนาแน่นของสารหล่อเย็น (กก/ลบม.)

Tc ความร้อนจำเพาะของสารหล่อเย็น (จูล/กก.)

หรือดูความสัมพันธ์ได้จากภาพที่2

แสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่าทางความร้อนและอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นในแม่พิมพ์พลาสติก
แสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่าทางความร้อนและอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นในแม่พิมพ์พลาสติก

แม่พิมพ์พลาสติก แบบกระทุ้งเลื่อนได้ Lifting Ejector

แม่พิมพ์พลาสติก ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตในปัจจุบัน มีการออกแบบหลากหลายรูปแบบตามประเภทของชิ้นงานที่ผลิต ในอดีตการออกแบบแม่พิมพ์มักหลีกเลี่ยงชิ้นงานที่มีความซับซ้อน เนื่องจากข้อจำกัดในด้านกระบวนการตัดเฉือนโลหะ เพื่อควบคุมไม่ให้ราคาแม่พิมพ์สูงจนเกินไป
ปัจจุบันการออกแบบแม่พิมพ์มี software ที่ช่วยในการออกแบบมากมาย อีกทั้งในกระบวนการตัดเฉือนโลหะ ยังเป็นระบบ CNC ทั้งหมดแล้ว ทำให้มีความแม่นยำในการผลิตมากขึ้น ส่งผลให้สามารถออกแบบแม่พิมพ์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นได้

แม่พิมพ์พลาสติก แบบกระทุ้งเลื่อน lifting ejector #แม่พิมพ์พลาสติก #ฉีดพลาสติก
ภาพที่ 1 แม่พิมพ์พลาสติก แบบกระทุ้งเลื่อน lifting ejector #แม่พิมพ์พลาสติก #ฉีดพลาสติก
Read More

Flexible cores pin เข็มกระทุ้งแบบให้ตัวได้/ ฉีดพลาสติก# แม่พิมพ์พลาสติก#

เข็มกระทุ้งแบบหดตัวได้ Flexible cores pin

งานฉีดพลาสติกบางรูปแบบ แม่พิมพ์พลาสติกจะมีความซับซ้อน ขึ้นอยู่กับลักษณะของชิ้นงานพลาสติกที่ขึ้นรูป โดยปกติในงานออกแบบมักหลีกเลี่ยงข้อจำกัดดังกล่าวเพื่อความสะดวกในการสร้างแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก

Read More

การหดตัวภายหลังของพลาสติก

การหดตัวภายหลังของพลาสติก

งานฉีดพลาสติก ความรู้ความเข้าใจเรื่องการหดตัวของพลาสติกที่ใช้ฉีด มีความสำคัญที่จะต้องทำความเข้าใจอย่างยิ่ง เพื่อจะให้การออกแบบแม่พิมพ์ใช้ฉีดชิ้นงานได้ขนาดตามต้องการ การหดตัวของพลาสติก คือ ความแตกต่างของขนาดชิ้นงาน เมื่อขณะยังร้อนอยู่ และเมื่อชิ้นงานเย็นตัวแล้ว (ประมาณ24ชม.หลังจากฉีด) อัตราการหดตัวแสดงได้เป็นเปอร์เซ็นต์ของชนิดพลาสติกที่ใช้
ภาพแสดงคุณสมบัติของพลาสติก
ภาพแสดงคุณสมบัติของพลาสติก
การหดตัวของพลาสติกพวกโครงสร้างเป็นระเบียบ มีความซับซ้อนยุ่งยากมากกว่าพวกพลาสติกโครงสร้างไม่เป็นระเบียบ (armorphous)และมักมีการหดตัวมากกว่าด้วย ความแตกต่างของการหดตัวในทิศทางต่างๆเกิดขึ้นได้ในทิศทางตามการไหล และทิศทางที่ตั้งฉากกับการไหล เนื่องจากการหดตัวขอองโมเลกุลใน2ทิศทางนี้ต่างกัน Read More

การหดตัวในโมลพลาสติก Theory of Shrinkage

การหดตัวในโมลพลาสติก Theory of Shrinkage

โมลพลาสติกหรือแม่พิมพ์พลาสติกใช้สำหรับขึ้นรูปผลิตภัณท์พลาสติก ในการออกแบบแม่พิมพ์พลาสติก การหดตัวของพลาสติกเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรกที่ต้องพิจารณา ซึ่งการหดตัวของพลาสติกมีสาเหตุมาจากพลาสติกมีการอัดตัวและขยายตัวเมื่อได้รับความร้อน ซึ่งพลาสติกที่มีโครงสร้างเป็นระเบียบจะหดตัวมาก เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพของพลาสติกในส่วนที่เป็นระเบียบ (Crystalline) ในทางทฤษฎีสามารถหาขนาดของการหดตัวได้ถ้าทราบค่าต่างๆที่เกี่ยวข้อง ซึ่งหาได้จากแผนภูมิ แรงดัน-ปริมาตร-อุณหภูมิ (P-V-T) ซึ่งได้มาจากการวัดด้วยวิธีที่เหมาะสม

กราฟแรงดันและอุณหภูมิของพลาสติก
ภาพที่ 1 แสดงกราฟเทียบเวลากับแรงดัน(ซ้าย)และอุณหภูมิ(ขวา)ของพลาสติก

จากภาพที่ 1 ตำแหน่ง A-B เริ่มอัดน้ำพลาสติกที่อยู่ส่วนหน้าของปลายเกลียว น้ำพลาสติกไหลผ่านระบบ runner ของแม่พิมพ์พลาสติก Read More

โมพลาสติกผนังบาง Thin Wall Mold

โมพลาสติกผนังบาง Thin Wall Mold

ภาชนะที่ทำจากเทอร์โมพลาสติกที่มีโครงสร้างเป็นระเบียบ และมีการหดตัวแตกต่างกันในทิศทางการไหลและตั้งฉากกับการไหลของน้ำพลาสติก จะมีผนังโค้งเข้าหรือโค้งออกเล็กน้อยหลังจากปลดชิ้นงาน ลักษณะเช่นนี้สามารถทำให้เกิดปัญหาได้ ( ตามภาพที่ 1 )โดยเฉพาะถ้าต้องพิมพ์ลายหรือตัวหนังสือลงบนผนังด้านนี้

warpage

ภาพที่ 1 การเสียรูปของผนังด้านข้าง

ในขั้นตอนการออกแบบแม่พิมพ์พลาสติก เราสามารถชดเชยการโค้งงอของผนัง สำหรับชิ้นงานที่ฉีดด้วย HD-PE หรือ PP ผนังด้านนอกที่ถูกทำให้โค้งออก จะช่วยป้องกันไม่ให้ผนังด้านนั้นโค้งเข้าหรือเว้าเข้าไปได้ การเพิ่มความหนาทีละน้อยจนถึงกึ่งกลางของภาชนะ มักจะทำให้ชิ้นงานนั้นมีผนังข้างที่เรียบตรง อย่างไรก็ตาม การแก้ความหนาของผนังควรทำ Read More

โมลฉีดพลาสติกแบบ Centerlock Location

โมลฉีดพลาสติก แบบ Centerlock Location

รูปแบบชิ้นงานที่หลากหลาย ส่งผลให้แม่พิมพ์ฉีดพลาสติกต้องปรับเปลี่ยนไปตามลักษณะของชิ้นงาน การประกอบแม่พิมพ์ส่วนที่เคลื่อนที่เข้าหาส่วนที่อยู่กับที่ของแม่พิมพ์นั้น เพื่อป้องกันความคลาดเคลื่อนของศูนย์กลางแม่พิมพ์ทั้ง 2 ส่วน พื้นผิวของเส้นแบ่งแม่พิมพ์ต้องทำเป็นร่องและบ่าสำหรับบังคับตำแหน่งศูนย์

โมลพลาสติกแบบล็อคตำแหน่ง
โมลพลาสติกแบบล็อคตำแหน่ง
โมลพลาสติกแบบล็อคตำแหน่ง2
โมลพลาสติกแบบล็อคตำแหน่ง2

จากภาพแม่พิมพ์สำหรับชิ้นงานทรงกระบอกกลม ส่วนบังคับตำแหน่งศูนย์เป็น

Read More

รูระบายอากาศในแม่พิมพ์พลาสติก

การทำรูระบายอากาศในแม่พิมพ์พลาสติก



ในกระบวนการฉีดพลาสติกเข้าสู่แม่พิมพ์ พลาสติกหลอมเหลวจะถูกเครื่องฉีดอัดด้วยแรงดันสูงเข้าสู่แม่พิมพ์ การไหลของพลาสติกหลอมเหลวเพื่อเติมเต็มโพรงแบบภายในแม่พิมพ์อาจใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาที การออกแบบแม่พิมพ์พลาสติก จึงควรคำนึงถึงการไหลเข้าของพลาสติกเพื่อเติมเต็ม และการไหลออกของอากาศภายในโพรงแบบ เพื่อให้ชิ้นงานที่ฉีดออกมามีคุณภาพสมบูรณ์ ไม่เกิดรอยตำหนิที่ชิ้นงาน

โดยปกติเรามักเลือกใช้ค่า ตามตารางด้านล่างนี้ เพื่อออกแบบระยะห่างของแม่พิมพ์ตามชนิดของพลาสติก

รูระบายอากาศในแม่พิมพ์พลาสติก

รูระบายอากาศในแม่พิมพ์พลาสติก

การระบายอากาศภายในแม่พิมพ์ควรพิจารณาดังนี้

1.การทำรูระบายอากาศต้องคำนึงถึงความหนืดของพลาสติกแต่ละชนิด ซึ่งค่าความหนืดขึ้นอยู่กับ
-อุณหภูมิของแม่พิมพ์
-อุณหภูมิของพลาสติกที่ฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์
-ความดันในการฉีดพลาสติก

2.อุณหภูมิที่ตำแหน่งของรูระบายอากาศ

3.ความดันที่ cavity