قالب ظرف نگهداری مخزن آب
انتخاب مواد ابزاری که کیفیت قطعه را شکل می دهد
نقطه شروع برای هر قطعه روتومولد شده، خود قالب است. مواد ابزار بر میزان سرعت انتقال حرارت، میزان تلورانسهای قابل دستیابی و تعداد چرخههایی که ابزار میتواند قبل از ایجاد رانش ابعادی کار کند، تعیین میکند. دو رویکرد بر صنعت غالب است: ابزار قالب چرخشی ساخته شده از شمش آلومینیوم جامد و پوسته های فولادی ساخته شده از ورق فلز.
نکته کاربردی: یک قطعه باغ تزئینی مانند یک قالب چرخشی حصار سنگی نمونه خوبی از هندسه ای است که از ابزارکاری با ماشین CNC سود می برد، زیرا سطوح سنگ مانند بافت دار و تطبیق ثابت پانل به پانل به ابعاد حفره قابل تکرار بستگی دارد.
آلومینیوم رسانایی حرارتی تقریباً سه تا پنج برابر بیشتر از فولاد ملایم با ضخامت قابل مقایسه ارائه می دهد که بخش های گرمایش و سرمایش را در چرخه اجاق کوتاه می کند و احتمال گرمای بیش از حد موضعی را که منجر به سوزاندن یا حباب داخلی می شود کاهش می دهد. فولاد ساخته شده برای مخازن بسیار بزرگ و هندسه های ساده رایج است که در آن هزینه های ماشینکاری با پیچیدگی قطعه نامتناسب است.
| صفت | قالب های آلومینیومی ماشین کاری شده CNC | ابزار فولادی ساخته شده |
|---|---|---|
| تحمل دیوار معمولی | مثبت یا منفی 0.4 تا 0.6 میلی متر | مثبت یا منفی 1.0 تا 1.5 میلی متر |
| قابلیت جزئیات سطح | بالا، از جمله بافت خوب | متوسط، محدود شده توسط درزهای جوش |
| زمان برای اشکال پیچیده | پس از تنظیم برنامه CNC کوتاه تر | طولانی تر به دلیل ساخت دست |
| بهترین تناسب | قطعات کوچک تا متوسط با جزئیات | مخازن بزرگ، سیلوئت های ساده |
چه چیزی تحمل های قالب گیری چرخشی قابل دستیابی را تعیین می کند
تلورانس های قالب گیری چرخشی هرگز یک عدد ثابت نیست. آنها با اندازه قطعه، هدف ضخامت دیوار و کیفیت ساخت قالب مقیاس می شوند. به عنوان یک راهنمای کلی، تحمل ابعادی با افزایش فاصله از یک مبنا مرجع افزایش مییابد، زیرا جریان پودر و تغییرات انقباض در دهانههای بزرگتر جمع میشوند.
- ابعاد خطی کمتر از 300 میلیمتر معمولاً 0.5 درصد از ابعاد اسمی به علاوه یا منفی را نگه میدارد.
- ابعاد بین 300 میلیمتر و 1000 میلیمتر معمولاً 0.8 تا 1.0 درصد مثبت یا منفی را نگه میدارند.
- ابعاد بالای 1000 میلی متر اغلب به مثبت یا منفی 1.2 درصد یا یک بررسی ثانویه مبتنی بر فیکسچر نیاز دارند.
دقت حفره نرخ انقباض رزین یکنواختی دمای فر تعادل جریان هوای خنک کننده
از آنجایی که رزینهای پلی اتیلن در حین سرد شدن متبلور میشوند، حفره قالب به طور عمدی نسبت به قسمت نهایی ماشینکاری میشود. میزان انقباض معمولاً بسته به درجه رزین و ضخامت دیواره بین 1.5 تا 3.5 درصد است، و این رقم باید قبل از برش ابزار قفل شود، زیرا پس از آن بدون ماشینکاری مجدد نمی توان آن را اصلاح کرد.
ضخامت اسمی دیوار و شعاع گوشه: جایی که بیشتر عیوب از کجا منشأ می گیرند
ضخامت اسمی دیواره ضخامت هدف مشخص شده برای اکثر سطح قطعه است و متغییر واحدی است که بیشترین مسئولیت را برای زمان چرخه، استحکام و مقاومت در برابر تاب خوردگی دارد. بخشهای نازک سریعتر از بخشهای ضخیم سرد میشوند، بنابراین هر هندسهای که هر دو را با هم مخلوط میکنند، دچار انقباض دیفرانسیل میشوند مگر اینکه شعاع گوشهها با دقت مدیریت شوند.
یک قانون طراحی پرکاربرد حداقل شعاع گوشه داخلی را برابر با ضخامت اسمی دیوار و شعاع های بیرونی را کمی بزرگتر تعیین می کند. شعاعهای کوچکتر از این باعث میشوند که پودر در حین چرخش بهطور ناموزون جمع شود، و در گوشهای باریکهای نازک به جا میگذارد که به اولین نقطه ترکخوردگی تحت بار یا چرخه حرارتی تبدیل میشود.
| ضخامت اسمی دیوار | حداقل شعاع داخلی توصیه شده | حداقل شعاع بیرونی توصیه شده |
|---|---|---|
| 3.0 میلی متر | 3.0 میلی متر | 4.5 میلی متر |
| 4.5 میلی متر | 4.5 میلی متر | 6.0 میلی متر |
| 6.0 میلی متر | 6.0 میلی متر | 8.0 میلی متر |
بهینه سازی زوایای پیش نویس برای انتشار قطعات قابل اعتماد
زاویه کشش مخروطی است که بر روی دیواره های قالب عمودی اعمال می شود که به قسمت خنک شده اجازه می دهد بدون خراشیدن، پارگی یا تغییر شکل آزاد شود. از آنجایی که قطعات روتومولد فشار تزریقی ندارند که پلاستیک را روی حفره فشار می دهد، نیازهای پیش نویس با قالب گیری تزریقی متفاوت است و عمدتاً توسط بافت سطح و عمق قطعه هدایت می شود.
- دیوارهای حفره صاف معمولاً به حداقل پیش نویس حدود 1 درجه نیاز دارند
- روکشهای بافت سبک معمولاً به 2 تا 3 درجه نیاز دارند
- بافت های سنگین، مانند اثرات سنگ یا چوب، اغلب به 5 درجه یا بیشتر نیاز دارند.
- دندههای عمیق یا بنبستها از کشش اضافی فراتر از دیوار اطراف برای جلوگیری از علائم کشش بهره میبرند
کشش ناکافی یکی از شایعترین دلایل تاب برداشتن پانلها پس از قالبگیری است، زیرا مجبور کردن یک قطعه بدون مخروطی کوچکتر باعث ایجاد تنش نامتقارن قبل از تثبیت کامل ابعادی مواد میشود.
برای ابزارهای بافت دار، پیش نویس باید از پایه الگوی بافت به جای سطح اسمی دیوار اندازه گیری شود، زیرا بافت عمیق به طور موثر مخروطی قابل استفاده را تا چند دهم درجه در هر طرف کاهش می دهد.
عیب یابی عیوب معمول روتومولدینگ
بیشتر نقصهای روتومولدینگ به یکی از سه متغیر مربوط میشوند: توزیع گرما، رفتار پودر یا شرایط قالب. جریان زیر یک توالی تشخیصی عملی را برای دو موضوعی که بیشترین گزارش شده را نشان می دهد.
| نقص | علت احتمالی | اقدام اصلاحی |
|---|---|---|
| سوراخ های سوراخ | هوا یا رطوبت به دام افتاده در پودر | رزین را قبل از استفاده خشک کنید، عملکرد دریچه را بررسی کنید |
| Warpage | ضخامت دیواره یا سرعت سرد شدن نامناسب | جریان هوا را متعادل کنید، در جابهجاییها، نوارهایی را اضافه کنید |
| پل زدن در گوشه و کنار | شعاع برای ضخامت دیوار خیلی تنگ است | شعاع گوشه را در هر جدول طراحی افزایش دهید |
| سوراخ شدن سطح | انتشار قالب یا گرد و غبار آلوده | حفره تمیز، عامل آزاد کننده فیلتر |
روشهای تعمیر و نگهداری ابزار که تحمل را در طول زمان حفظ میکند
حتی قالبی که به خوبی ماشین کاری شده باشد، در صورت غفلت از نگهداری، از قابلیت تحمل خارج می شود. چرخه حرارتی مکرر بستها را شل میکند، مهر و مومهای خط جداکننده را میپوشد، و در صورت ناکافی بودن قاب پشتیبانی، پوستههای آلومینیومی نازک را به تدریج تغییر میدهند.
- پس از هر 200 تا 300 چرخه، مناسب بودن خط جدایی را برای تشکیل شکاف اولیه بررسی کنید
- به جای اینکه منتظر نشت قابل مشاهده باشید، قاب و بست های گیره را بر اساس یک برنامه زمانبندی ثابت دوباره گشتاور کنید
- تمیزی لوله هواکش را دنبال کنید، زیرا دریچه های مسدود شده یک دلیل تکراری برای عود سوراخ سوزن هستند.
- خوانش دمای حفره را در چندین نقطه ثبت کنید تا قبل از اینکه بر قطعات تأثیر بگذارد، گرمای ناهموار را دریافت کنید
مشاهده میدانی: قالب هایی که بازرسی برنامه ریزی شده خط جدایی را دریافت می کنند، معمولاً در مقایسه با قالب هایی که فقط پس از ظاهر شدن نقص بازرسی می شوند، نوارهای تحمل درجه بندی شده را بین چرخه های بازسازی دو برابر بیشتر نگه می دارند.
سوالات متداول
Q1: مواد قالب چگونه بر تحمل قالب گیری چرخشی تأثیر می گذارد؟
ابزار آلومينيومي عموماً تحملهاي سختتري را پشتيباني ميكند، زيرا نسبت به فولاد ساخته شده به طور يكنواختتر گرم و سرد ميشود و تفاوتهاي انبساط موضعي كه باعث رانش ابعادي ميشود را كاهش ميدهد.
Q2: چه ضخامت اسمی دیوار برای قطعات به سبک پانل در فضای باز معمول است؟
بسیاری از قطعات پانل و محفظه در فضای باز از دیواری بین 4 تا 6 میلی متر استفاده می کنند که مقاومت در برابر ضربه را با زمان چرخه معقول و هزینه مواد متعادل می کند.
Q3: چرا شعاع گوشه در قالب گیری چرخشی بیشتر از سایر فرآیندها اهمیت دارد؟
از آنجایی که روتومولدینگ برای توزیع پودر به جای فشار تزریق به گرانش و چرخش متکی است، گوشه های تیز به طور طبیعی کمتر پر شده اند و شعاع سخاوتمندانه ای را برای ایجاد یکنواخت دیوار ضروری می کند.
Q4: زاویه کشش معقول برای یک سطح با بافت سبک چیست؟
محدوده 2 تا 3 درجه برای بافت سبک معمول است، اگرچه بافت های عمیق تر باید از پایه بافت اندازه گیری شوند و ممکن است به پیش نویس اضافی نیاز داشته باشند.
Q5: آیا می توان نقص های روتومولدینگ مانند سوراخ های سوزنی را به طور کامل از بین برد؟
آنها را می توان از طریق خشک کردن رزین، نگهداری دریچه، و دمای ثابت اجاق کاهش داد، اگرچه سوراخ های سوراخ جدا شده ممکن است هنوز در هر فرآیند مبتنی بر پودر ایجاد شود.
