دروازه مرکزی در مقابل دروازه لبه: مقایسه نرخ نقص قالب گیری تزریقی | قالب IMTEC

در طول آزمایش تولید، قسمت قالب‌گیری شده کامل بیرون می‌آید، اما گزارش کیفیت خوب نیست. Warpage اندازه 1.1 میلی متر در سطح 220 میلی متری دارد، علامت جریان مبهم در نزدیکی دروازه قرار دارد و نرخ ضایعات حدود 12 درصد شناور است. مهندس فرآیند دمای مذاب را افزایش می دهد و زمان نگهداری را افزایش می دهد. اعداد به سختی حرکت می کنند. سپس شخصی می پرسد که آیا خود دروازه مشکل است یا خیر، و معمولاً در آن زمان است که مکالمه مفید می شود.

در اینجا نتیجه گیری کوتاه است. برای قطعات متقارن و تک حفره، یک دروازه مرکزی به طور کلی نرخ عیب کمتری را تولید می کند زیرا جلوی جریان متعادل و بسته بندی ثابت ایجاد می کند. برای قالب‌ها و قطعات چند حفره‌ای که نیاز به جداسازی خودکار دارند، یک دروازه لبه اغلب انتخاب بهتری برای تولید است، اما باید اندازه و با دقت قرار داده شود تا خطوط جوش، علائم تردید و تاب خوردگی تحت کنترل باشد. تفاوت نرخ نقص در مورد برتری جهانی یک دروازه نیست. این در مورد این است که گیت چقدر با هندسه قطعه، مواد و محیط تولید مطابقت دارد.

دروازه مرکزی و دروازه لبه: چگونه هر یک قسمت را تغذیه می کند

قبل از مقایسه میزان عیب، به تعریف دو گیت از نظر تولید کمک می کند. دروازه کانال محدود شده بین اسپرو یا رانر و حفره است. اندازه، شکل و محل آن نحوه ورود مذاب به حفره و مدت زمان باز ماندن کانال تغذیه در حین بسته بندی را کنترل می کند.

دروازه مرکزی (دروازه مستقیم اسپرو)

یک دروازه مرکزی که به آن دروازه مستقیم اسپرو نیز می گویند، در مرکز یا نقطه میانی هندسی قطعه قرار می گیرد. مذاب از نازل خارج می شود، از بوش اسپرو عبور می کند و مستقیماً وارد حفره زیر آن می شود. جلوی جریان در یک الگوی تقریباً دایره‌ای گسترش می‌یابد، به همین دلیل است که دروازه‌های مرکزی برای محفظه‌های گرد، قطعات فنجانی شکل، قرقره‌ها، چرخ دنده‌ها و قطعاتی با یک باس مرکزی مناسب هستند.

جریان متعادل دو فایده دارد. مذاب تقریباً در همان زمان به مرزهای حفره می رسد، بنابراین خطوط جوش در لبه های بیرونی که در آن می توان دریچه ها قرار داد تشکیل می شود. و چون اسپرو ضخیم است، دیرتر از دیواره های قطعه یخ می زند و در حین جامد شدن مذاب، فشار را روی مذاب نگه می دارد. انجماد دیرهنگام بسته بندی را بهبود می بخشد و عیوب مربوط به انقباض را کاهش می دهد. معاوضه ها یک بقایای دروازه بزرگ است که نیاز به پیرایش دستی و طرحی دارد که فقط در ابزارهای تک حفره کار می کند.

دروازه لبه

یک دروازه لبه، حفره را از کنار، معمولا در امتداد خط جدایی تغذیه می کند. این یک کانال مستطیلی یا ذوزنقه ای باریک است و مذاب در یک جهت وارد می شود و در سراسر قسمت به سمت دیواره دور حرکت می کند. هنگامی که یک قطعه باید به طور خودکار در هنگام باز شدن قالب از بین برود، یا زمانی که یک قالب دارای حفره های متعددی است که نیاز به دونده های متعادل طبیعی دارند، دروازه های لبه ای پیش فرض هستند.

مزیت اصلی راندمان تولید است: دروازه در حین تخلیه به طور تمیز می شکند، نیازی به پیرایش ثانویه نیست، و علامت دروازه کوچک است. محدودیت اصلی تقارن جریان است. از آنجا که مذاب از یک طرف وارد می شود، جلوی جریان هرگز کاملاً متعادل نمی شود، که باعث می شود قطعه نسبت به موقعیت دروازه، تغییرات ضخامت دیواره و رفتار جریان مواد حساس تر باشد.

چرا نرخ نقص بین دروازه مرکزی و دروازه لبه متفاوت است

هنگامی که قالب‌گیران نرخ‌های عیب دروازه مرکزی و لبه را در عمل مقایسه می‌کنند، شکاف به چهار مکانیسم کاهش می‌یابد: تعادل جریان، زمان‌بندی انجماد دروازه، تنش برشی، و محل آخرین نواحی پر شده.

تعادل جریان. یک دروازه مرکزی به طور متقارن حفره را تغذیه می کند، بنابراین افت فشار در همه جهات یکنواخت است. یک دروازه لبه یک گرادیان فشار از سمت دروازه به سمت دور ایجاد می کند. در قسمت‌های بلند و نازک، قسمت دور دیرتر پر می‌شود، زودتر سرد می‌شود و به‌طور متفاوتی جمع می‌شود که به‌عنوان علائم تاب‌خوردگی و فرورفتگی ظاهر می‌شود. قطعات صاف لبه دار اغلب به فشار بسته بندی بیشتر و زمان نگهداری طولانی تری نیاز دارند و این خطر فلاش را افزایش می دهد.

زمان انجماد دروازه اسپرو دروازه مرکزی غلیظ است و دیر یخ می زند. یک دروازه لبه نازک است، معمولاً 50 تا 80 درصد ضخامت دیواره است و زود یخ می زند. یک دروازه دیر انجماد کانال تغذیه را برای مدت طولانی‌تری باز نگه می‌دارد، که به بسته‌بندی قطعه کمک می‌کند، اما می‌تواند ناحیه نزدیک دروازه را بیش از حد بسته‌بندی کند و تنش باقی‌مانده از خود باقی بگذارد. یک دروازه لبه زود انجماد حفره را به سرعت می‌بندد و از جریان برگشتی جلوگیری می‌کند، اما میزان ورود مواد را در حین بسته‌بندی محدود می‌کند. اگر دروازه خیلی زود یخ بزند، دنده های ضخیم ممکن است حفره های انقباض یا علائم فرورفتگی را نشان دهند.

تنش برشی و تخریب مواد. مذابی که از یک دروازه لبه نازک عبور می کند، برش بیشتری را نسبت به یک اسپرو ضخیم تجربه می کند. مواد حساس به برش مانند پلی کربنات، اکریلیک و گریدهای مقاوم در برابر شعله می توانند تخریب شوند و باعث ایجاد رگه های سطحی یا لکه های سیاه شوند. یک دروازه مرکزی کانال مذاب را بزرگ نگه می‌دارد و نرخ برش را پایین‌تر نگه می‌دارد، که یکی از دلایلی است که تمایل به ایجاد نقص‌های زیبایی کمتری دارد.

خطوط جوش و تله هوا. یک دروازه مرکزی جبهه های مذاب را به سمت بیرون هل می دهد، بنابراین خطوط جوش زمانی که تشکیل می شوند، در حاشیه بیرونی قرار می گیرند که می توانند هواگیری یا پنهان شوند. یک دروازه لبه، مذاب را در سراسر حفره می فرستد، بنابراین قسمت جلویی در اطراف هسته ها، درج ها و دنده ها شکافته می شود و جریان ها دوباره به پایین دست می پیوندند. نتیجه خطوط جوش قابل مشاهده و تله های هوای احتمالی در آخرین گوشه های پر شده است. هنگامی که این ویژگی ها بر استحکام یا ظاهر تأثیر می گذارد، نرخ ضایعات به شدت افزایش می یابد.

مقایسه نرخ نقص در یک نگاه

جدول زیر الگوهای عیب معمولی را خلاصه می کند. این یک نقطه شروع عملی است، نه یک تضمین. نتایج واقعی به درجه مواد، ضخامت دیوار و تنظیمات فرآیند بستگی دارد.

الگوهای جدول توضیح می دهد که چرا قطعات مشابه می توانند نرخ ضایعات بسیار متفاوتی را نشان دهند. یک قسمت گرد با دروازه مرکزی ممکن است برای مسائل آرایشی 1 تا 2 درصد ضایعات داشته باشد، در حالی که همان قسمت در ابزار چهار حفره ای و لبه دار ممکن است 5 تا 6 درصد ضایعات را به دلیل خطوط جوش و سرخ شدن دروازه نشان دهد. انتخاب دروازه فقط یک جزئیات طراحی قالب نیست. این یک تصمیم پیشگیری از نقص است.

چگونه دروازه با نقص پایین را برای قطعه خود انتخاب کنید

هنگامی که یک ابزار جدید را ارزیابی می کنیم، قبل از انتخاب بین دروازه مرکزی و دروازه لبه، چهار سوال می پرسیم.

آیا قسمت اطراف مرکز خود متقارن است؟

اگر پاسخ مثبت است، یک دروازه مرکزی احتمالاً نرخ نقص کمتری ایجاد می کند. قسمت های گرد، گنبدی و باس محور به طور طبیعی از مرکز پر می شوند و بسته بندی متعادل ابعاد را ثابت نگه می دارد. اگر قطعه بلند و مسطح باشد، یک دروازه لبه آزادی بیشتری برای قرار دادن ورودی در نزدیکی یک بخش ضخیم می دهد، اما الگوی پر کردن باید به دقت مطالعه شود.

آیا سطوح آرایشی قابل مشاهده هستند؟

یک دروازه مرکزی یک زخم در مرکز قسمت به جا می گذارد. اگر آن سطح قابل مشاهده باشد، علامت باید کوتاه، پر یا پنهان شود. یک دروازه لبه را می توان بر روی یک سطح داخلی پنهان قرار داد که نگرانی های زیبایی را از بین می برد. الزامات ظاهری اغلب قبل از شروع هر گونه محاسبه نقص، نوع دروازه را تعیین می کند.

آیا حجم صدا کاهش خودکار را توجیه می کند؟

گیت های لبه ای مناسب طبیعی برای تولید با حجم بالا هستند زیرا از جداسازی خودکار و چیدمان های چند حفره ای پشتیبانی می کنند. دروازه‌های مرکزی نیاز به جداسازی دستی دارند که باعث افزایش هزینه نیروی کار و تغییر کمی در زمان چرخه می‌شود. برای یک قطعه ساده و متقارن در حجم کم، نرخ عیب پایین دروازه مرکزی ممکن است بیشتر از هزینه تخریب باشد. برای میلیون ها قطعه در سال در یک ابزار هشت حفره، یک سیستم لبه دار معمولا تنها گزینه واقعی است.

حساسیت رزین به برش و طول جریان چقدر است؟

مواد حساس به برش مانند پلی کربنات و اکریلیک معمولاً عیوب کمتری را در یک دروازه مرکزی نشان می دهند زیرا مذاب به جای دروازه نازک لبه از طریق یک اسپرو ضخیم جریان می یابد. مواد بسیار سیال مانند پلی پروپیلن بخشنده تر هستند و حتی در حفره های طولانی تر دروازه های لبه را تحمل می کنند. گریدهای تقویت شده با الیاف شیشه سزاوار احتیاط خاصی هستند: یک دروازه لبه الیاف را به موازات جهت جریان جهت می دهد و باعث ایجاد انقباض ناهمسانگرد و انحنای بالاتر در پایین دست می شود.

مراحل عملی برای پایین نگه داشتن نرخ نقص پس از انتخاب گیت

هنگامی که نوع دروازه تنظیم شد، این مراحل به پایین نگه داشتن نرخ نقص کمک می کند:

1. قبل از اجرای شبیه سازی با قوانین اندازه گیت شروع کنید. برای دروازه های لبه، عمق 50 تا 80 درصد ضخامت دیوار نقطه شروع ثابت شده است. برای دروازه های مرکزی، اسپرو باید به آرامی به داخل حفره منتقل شود تا از جت شدن جلوگیری شود.
2. آخرین ناحیه پر شده را با شبیه سازی قالب گیری بررسی کنید. اگر در گوشه قابل رویت یک قسمت لبه دار قرار دارد، دروازه را حرکت دهید یا هواکش را قبل از برش فولاد اضافه کنید.
3. بسته بندی بین دروازه و انتهای دور را متعادل کنید. قطعات لبه دار اغلب در نزدیکی دروازه و زیر بسته در انتهای جریان. یک پروفایل فشار نگهدارنده به خوبی تنظیم شده، استرس و علائم فرورفتگی را کاهش می دهد.
4. یک مطالعه کوتاه در آزمایش ابزار انجام دهید تا ببینید جبهه های مذاب واقعاً کجا به هم می رسند، سپس موقعیت دروازه یا مشخصات سرعت پر شدن را قبل از تعهد به تولید تنظیم کنید.

دروازه یک تصمیم پیشگیری از نقص است

نرخ عیب در قالب گیری تزریقی نتیجه بسیاری از تصمیمات کوچک است و نوع دروازه یکی از مهم ترین آنهاست. یک دروازه مرکزی و یک دروازه لبه هر دو می توانند قطعات عالی تولید کنند، اما عیوب متفاوتی را با نرخ های متفاوت ایجاد می کنند. یک طراح قالب که قبل از برش فولاد در مورد تقارن، لوازم آرایشی، حجم و مواد می پرسد، به طور مداوم کسی را که طبق عادت دروازه انتخاب می کند، شکست می دهد.

اگر در حال تنظیم دقیق قالب یا راه‌اندازی یک ابزار جدید هستید، بررسی طراحی دروازه با مهندسانی که این عیوب را مشاهده کرده‌اند و آن‌ها را تصحیح کرده‌اند، سریع‌ترین راه برای کاهش ضایعات است. تیم ما روزانه بر روی طراحی دروازه و تصحیح عیوب کار می کند و از پروژه ها از اولین پیش نویس تا اجرای آزمایشی پشتیبانی می کند. می توانید ببینید که چگونه فرآیند کامل در ما ساختار یافته است صفحه فناوری قالب گیری تزریقی ، یا نقشه های قطعات خود را مستقیماً از طریق با تیم ما به اشتراک بگذارید صفحه تماس .