หลักเกณฑ์ในการออกแบบชิ้นงานฉีดพลาสติก

รูปร่างและประโยชน์ใช้สอยของพลาสติกนั้น จะขึ้นอยู่กับการออกแบบอย่างเหมาะสมบ่อยครั้งที่ชิ้นงานพลาสติก ซึ่งผู้ออกแบบผลิตภัณท์หรือลูกค้าสั่งทำนั้น จำต้องมีการแก้ไข เพราะมีข้อจำกัดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการฉีดชิ้นงาน หรือการทำแม่พิมพ์ ยกตัวอย่างเช่น การให้มีมุมลาดเอียง (draft angle) ชิ้นงานที่ผู้ออกแบบหรือที่ลูกค้าต้องการ อาจตรงและมีผนังเป็นมุมฉาก อาจเป็นไปไม่ได้ในทางปฎิบัติ เพราะการปลดชิ้นงานไม่สามารถทำได้ โดยเฉพาะชิ้นงานที่อยู่บนคอร์(แม่พิมพ์ฝั่งตัวผู้)หดตัว เนื่องจากการหล่อเย็น คอร์ที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกจะถูกชิ้นงานบีบรัดจนแน่น และไม่สามารถปลดจากคอร์ได้ ยิ่งกว่านั้น ไม่เพียงแต่การหดตัวที่ทำให้ชิ้นงานติดอยู่กับคอร์ แต่สูญญากาศที่เกิดจากความพยายามปลดชิ้นงาน จะเป็นอุปสรรคต่อการปลดชิ้นงานออกจากคอร์ด้วย ดังนั้นชิ้นงานฉีดพลาสติกทุกชิ้น จำเป็นต้องมีมุมลาดเอียงอย่างน้อยที่สุด 0.5~1องศา

ในบางกรณี ถ้ามีการเปลี่ยนแบบชิ้นงานเล็กน้อย โดยไม่ทำให้ประโยชน์ใช้สอยด้อยลงไปจะสามารถลดค่าใช้จ่ายในการผลิตแม่พิมพ์ลงไปได้มาก ตัวอย่างเช่น การย้ายตำแหน่งของรู อาจทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการทำ side core ซึ่งรวมถึงชิ้นส่วนที่ทำงานร่วมกัน คือ angle pin, core lock เป็นต้น ชิ้นส่วนเหล่านี้จะทำให้เพิ่มค่าใช้จ่ายในการทำแม่พิมพ์อีกมาก

เทคนิคการเพิ่มความหนาบริเวณ gate

ชิ้นงานฉีดพลาสติกที่ต้องการพิกัดความเผื่อละเอียดจนเกินไป ก็มีส่วนทำให้ราคาของแม่พิมพ์สูงขึ้น และมักจะมีต้นทุนการผลิตสูงขึ้นด้วย ชิ้นงานที่มีความแม่นยำมากกว่า อาจใช้รอบเวลาในการผลิตที่นานกว่า และยังเป็นการเพิ่ม Read More

การไหลของน้ำพลาสติกในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก

กระบวนการไหลของพลาสติกหลอมเหลวในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกนั้น เป็นเรื่องที่ซับซ้อน โดยปัจจัยทางด้านผนังคาวิตี้ของแม่พิมพ์ ซึ่งเย็นกว่าจุดที่น้ำพลาสติกแข็งตัว เมื่อน้ำพลาสติกเข้าสู่คาวิตี้ ผิวนอกของพลาสติกจะสัมผัสกับผิวคาวิตี้ที่เย็นกว่า จนกลายเป็นพลาสติกแข็งไปในทันที ขณะที่แกนกลางของพลาสติกยังคงหลอมเหลวอยู่ พลาสติกที่ฉีดตามเข้าไป จะไหลอยู่ในแกนกลางนี้ โดยดันพลาสติกที่อยู่บริเวณนั้นให้ไหลออกไป เกิดเป็นส่วนหน้าของการไหลขึ้นมาใหม่ การไหลของพลาสติกที่ถูกดันไปนี้ เป็นการผสมกันระหว่างการไหลไปข้างหน้า กับการไหลออกข้างนอก ส่วนที่ไหลออกข้างนอก จะสัมผัสกับผนังคาวิตี้จนแข็งตัว และกลายเป็นทางพลาสติกใหม่ที่ไหลเข้ามาตามช่องที่มีผนังเป็นพลาสติกแข็ง

แสดงภาพตัดของท่อทางวิ่งพลาสติก ในขณะที่พลาสติกไหลเข้าสู่คาวิตี้

น้ำพลาสติกจะไหลเต็มคาวิตี้หรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับความหนาของชิ้นงานที่ฉีด ระยะทางที่น้ำพลาสติกไหลและตัวแปรในการฉีด คือ Read More

การคำนวณหาจำนวน Cavityของ แม่พิมพ์พลาสติก

ในการออกแบบแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกสิ่งที่ต้องคำนึงถึงเป็นอันดับต้นๆ คือเรื่องจำนวนของคาวิตี้ การกำหนดจำนวนของคาวิตี้ โดยทั่วๆไปที่ผู้ออกแบบแม่พิมพ์พลาสติกจะนิยมใช้กันคือ เมื่อทราบจำนวนของชิ้นงานที่ต้องผลิตต่อ 1 เดือน แล้วจึงประมาณรอบการทำงานของการฉีดชิ้นงาน (Cycle Time) เพื่อนำไปคำนวณหาเวลาที่ต้องใช้ในการฉีดชิ้นงานทั้งหมดที่ต้องการใน 1 เดือน จากนั้นก็หาเวลาที่เครื่องฉีดทำงานใน 1 เดือนจำนวนเท่าของเวลาที่ต่างกันทั้ง 2 ชุด ก็คือจำนวนคาวิตี้ที่ควรจะมีในแม่พิมพ์พลาสติก แต่วิธีนี้ไม่ได้พิจารณาถึงความเที่ยงตรงของการผลิตจำนวนคาวิตี้ที่มากกว่า 1 ดังนั้นจึงมักพบเสมอว่าใช้วิธีนี้แล้ว ชิ้นงานที่ฉีดได้จากคาวิตี้ตามจำนวนที่คิดไว้ มีบางส่วนที่มีขนาดผิดพลาดเกินพิกัดที่ยอมรับได้ อันเนื่องมาจาก Moulding Condition ที่ไม่เหมาะสม แต่การจะหาจุดที่เหมาะสมที่สุดนั้นเป็นเรื่องที่ทำได้ยาก จากประสบการณ์ที่ได้ทำกันมาจำนวนชิ้นงานที่เสียน้อยที่สุดคือ 4% ของชิ้นงานที่ได้จากแม่พิมพ์หลายคาวิตี้ อย่างไรก็ดีควรคำนึงถึงสภาพเครื่องฉีดพลาสติกที่ใช้และสภาพของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกที่ใช้ด้วย เนื่องจากทั้งสองอย่างนี้จะเป็นตัวแปรหลักในการทำให้ชิ้นงานที่ได้นั้นมีคุณภาพตรงตามแบบที่ต้องการหรือไม่

การคำนวณเพื่อกำหนดจำนวนคาวิตี้ของแม่พิมพ์พลาสติก จำเป็นจะต้องรู้เกี่ยวกับชนิดของพลาสติก ขนาดของเครื่องฉีดพลาสติกและการออกแบบแม่พิมพ์พลาสติก ค่าใช้จ่ายในการผลิตแม่พิมพ์พลาสติกนั้น Read More

การสมดุลแรงในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก

จากบทความก่อนหน้านี้ เรื่องการวางหลุมแม่พิมพ์พลาสติกคงทำให้พอทราบวิธีการจัดวางท่อทางเดินน้ำพลาสติกและเหตุผลที่ต้องออกแบบทางวิ่งในรูปร่างต่างๆ เพื่อให้พลาสติกมีระยะทางเท่ากันน้ำพลาสติกจะได้เติมเต็มในโพรงแบบได้อย่างสม่ำเสมอ อย่างไรก็ดี ในบางกรณีที่ชิ้นงานมีความซับซ้อนเราไม่สามารถวางตำแหน่งหัวฉีดให้อยู่ศูนย์กลางแม่พิมพ์ได้  ทำให้เราต้องเลื่อนตำแหน่งหัวฉีดให้อยู่เยื้องออกไป หรือในบางครั้งอาจเปลี่ยนตำแหน่งหัวฉีดให้ไปเข้าทางด้านข้างแทนได้

ในงานแม่พิมพ์พลาสติกบทบาทของทางวิ่ง เป็นส่วนที่ต่อจากแกนฉีดก่อนที่พลาสติกจะไหลเข้าสู่คาวิตี้ เป็นเส้นทางควบคุมการไหลของพลาสติกให้เข้าสู่คาวิตี้ ให้มีคุณสมบัติที่เหมือนกัน และมีความดันที่เท่ากันในเวลาเดียวกัน Read More

ภาพที่ 1 แสดงrunnerแม่พิมพ์พลาสติก,ทางเข้าน้ำพลาสติก

จากบทความเรื่องของ แม่พิมพ์พลาสติก ที่เคยนำเสนอไปหลายวันก่อน วันนี้ admin จะมาเพิ่มเติม เรื่องของทางเข้าพลาสติกอีกแบบที่ผู้ออกแบบแม่พิมพ์จะนิยมใช้กันมาก ช่างทำแม่พิมพ์พลาสติกส่วนใหญ่จะเรียกระบบนี้ว่า แม่พิมพ์แบบ3plate หรือ แม่พิมพ์แบบเข็ม สำหรับระบบนี้จะแตกต่างจาก 2plate คือ จะต้องมีแผ่นแม่พิมพ์เพิ่มขึ้นมาอีกหนึ่งแผ่นเพื่อเป็นทางวิ่งของน้ำพลาสติกหลอมเหลว ในขณะเดียวกันก็จะทำหน้าที่เป็นระบบปลดทางวิ่งของน้ำพลาสติกด้วย เมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการฉีดในหนึ่งรอบการฉีด

ภาพที่ 2 แสดงแม่พิมพ์พลาสติกแบบ3plate,Pin-Point Gate

ขออธิบายลักษณะการทำงานของแม่พิมพ์ชนิดนี้ คือจากภาพที่ 1ส่วนบนสุดคือแกนหัวฉีด (sprue) จะทำหน้าที่รับน้ำพลาสติหลอมเหลวจากเครื่องฉีดพลาสติกเข้าสู่แม่พิมพ์ เมื่อน้ำพลาสติกไหลผ่านตัว sprue จะเข้าสู่ main runner ซึ่งจะเป็นทางวิ่งที่ผู้ออกแบบได้กำหนดไว้แล้ว Read More