هفت مزیت عمده استفاده از سیستم راهگاه گرم یا هات رانر : بخش اول
با توجه به اینکه سیستم‌های راهگاه گرم و هم سیستم های راهگاه سرد دارای مزایا و معایبی می باشد، و لذا اگر معیار انعطاف پذیری در انجام طراحی ملاک باشد در این صورت سیستم راهگاه گرم دارای مزایای افزون تری می‌باشد.
قالب گیری مواد ترموپلاستیک بدون راهگاه را ، نمی‌توان تکنولوژی جدیدی به حساب آورد- این تکنولوژی بیشتر از ۵۰ سال است که شناخته شده و از لحاظ تجاری نیز بیش از ۴۰ سال است که در دسترس قرار گرفته و مورد استفاده می باشد. هرچند، افزایش فروش سیستم‌های راهگاه گرم در دهه گذشته به صورت نمایی بوده است. این موضوع بهبود تکنولوژی راهگاه گرم(hot runner) ، کنترل حرارت و جریان را به وضوح نشان می‌دهد. این رشد همچنین می‌تواند نشان دهنده درک خوب و مقبولیت بالای سیستم های راهگاه گرم در کاربردهای قالب سازی و OEM را دارا باشد.
امروزه بیش از ۴۰ شرکت گوناگون تولید کننده سیستم راهگاه گرم وجود دارند که کار طراحی، ساخت و نصب سیستم های راهگاه گرم را برعهد دارند. میزان فروش سیستم های فعلی در نزدیک صدها میلیون دلار می باشد و فروشی نزدیک به ۵۰ میلیون دلار و یا بیشتر دور از دسترس شرکت های تولید کننده بزرگ نمی‌باشد.
تمام کاربردهای قالب سازی را نمی‌توان مناسب با سیستم های بدون راهگاه دانست. بعضی از مواد به دما و ارتباط بین دما و زمان نیز حساس می باشند، مخصوصا زمانی که اندازه شات های وارد شده کوچک باشد. بعضی از خانواده های قطعات، به منظور دست‌یابی و جهت دهی به اهداف، تا زمانی که به فرآیند عملیاتی دیگری نرسند، به خوبی می‌توانند به سیستم راهگاه متصل شوند. در موارد دیگر، میزان حجم مورد نیاز برای قطعات ممکن است کم باشد به نحوی که نتوان میزان ارزش افزوده شده به سیستم راهگاه گرم به قیمت قالب را تنظیم کرد.
مزایای سیستم راهگاه گرم
هر چند نیاز فزاینده‌ای به سیستم های راهگاه سرد وجود دارد، مزایای سیستم‌های راهگاه گرم بسیار زیاد است و در بین انتخاب های تکنولوژی راهگاهی در میان قالب‌سازان ترموپلاستیک به عنوان ترجیح مطرح میشود. مزایای کلیدی راهگاه گرم عبارتند از:
• حذف راهگاه
با افزایش مواد و پیچیده شدن آنها، سیستم‌های راهگاه سرد نیز گران تر خواهند بود. هر چند بتوان راهگاه را مجددا مورد استفاده قرار داد- البته در بسیاری از کاربرد های مطرح شده در صنایع پزشکی و غذایی نمی توان استفاده مجدد کرد- ذخیره کردن و تراش مجدد راهگاه ها بسیار گران قیمت، همراه با صدا و آلودگی غباری خواهد بود. در سرعت های بالا، در قالب هایی که دارای تعداد حفره زیاد می‌باشند، آسیاب مجدد راهگاه می تواند به عنوان مشکلی بزرگ مطرح باشد. زمانی که از یسستم‌های راهگاه گرم استفاده می کنیم، مشکل آسیاب کردن راهگاه و هزینه‌های مرتبط با آنها مطرح نمی‌شوند.
• کاهش زمان تزریق، هزینه پردازش کم
در بسیاری از موارد، وزن کلی سیستم راهگاه سرد به نصف وزن موادی که در قالب تزریق وارد میشود، می رسد و همچنین از لحاظ ضخامتی نیز از قطعات قالب گیری شده ضخیم‌تر می باشد. استفاده از سیستم راهگاه گرم سبب کاهش زمان تزریق می شود به این دلیل که میزان خنک کاری با ضخامت دیواره ها کنترل میشود. علاوه بر این به دلیل کوچک بودن اندازه شات ها زمان تزریق را کاهش داده و با بازگردانی مارادون تزریق نیز می‌توان زمان سیکلی را کاهش داد.
• کارایی سیستم های قالب گیری بهبود یافته
راه اندازی سیستم های راهگاه گرم ساده تر است، به این دلیل که بعد از پر کردن نسبی حفره های قالب، چون مواد داخل راهگاه ها جامد نمی شود، سیکل به صورت اتوماتیک آغاز شده و آنها را به صورت کامل پر می کند. در سیستم های راهگاه گرم، زمانی که سیستم به دمای کاری رسید می توان آن را مورد استفاده قرار داد. همچنین در کنار استفاده از سیستم های راهگاه گرم، فشار تزریق را می‌توان به دست آورد تا به این طریق میزان انحراف ایجاد شده در صفحات و قالب را کاهش داده و میزان پلیسه ناشی از حرکت اجزای قالب را به حداقل رساند.
• کیفیت قطعات
عدم استفاده از سیستم های راهگاه سرد می تواند منجر به ایجاد شرایط پرکنندگی و بسته بندی مناسب شود. زمانی که پلاستیک از داخل سیستم راهگاه سرد جاری می شود، حرارت خود را به صفحات قالب منتقل می‌کند- سبب افت فشار می شود که می تواند برجستگی هایی را در حفره های تحت پر شدن ایجاد کند. سیستم راهگاه گرم، به عبارت دیگر، جریان پلاستیک را از نازل دستگاه تا دروازه های سیستم در دمای ثابت حفظ می کند تا پر شدن حفره ها به صورت متقارن و متعادل انجام شود. اگر به هر دلیلی آسیبی به حفره‌ها و یا بقیه قسمت های قالب وارد شود، کاهش میزان حرارت در نازل راهگاه سبب توقف پرشدن حفره‌ها از قطعات معیوب ،بسیار ساده و آسان می باشد.
• اتوماسیون قالب گیری
تعداد شرکت هایی که فرآیند قالب گیری پلاستیک خود را اتوماتیک می کنند، در حال افزایش است. بنابراین، این موضوع افزایش دقت قالب ها و قطعات بدون نقص را به همراه دارد. زمانیکه سیستم راهگاه گرم به صورت اتوماتیک مورد استفاده قرار می گیرد مزایای زیادی را به همراه دارد، علاوه بر این ثبات موجود در ابعاد قطعات، در مکانیزم های قالب، ربات ها، حمل کننده ها و ماشین آلات باعث بالا رفتن کیفیت محصولات ساخته شده می شود.
• انعطاف‌پذیری در طراحی
یکی از مزایای عمده سیستم راهگاه گرم که بسیار کم مورد توجه قرار گرفته است، توانایی آن در قرار دادن خروجی و دروازه دستگاه در محدوده وسیعی از نقاط می‌باشد با استفاده از گیت های نازل هات رانر می توان نقطعه های ورودی تزریق مواد را کاملا بهینه انتخاب کرد تا بدین ترتیب از پر شدن کامل حفره کاملا مطمئن شد و همچنین زیبایی و دقت ابعادی قطعه را تحت کنترل داشت. انعطاف پذیری که سیستم راهگاه گرم به طراحی قطعات می بخشد را می توان در طراحی قالب نیز مورد استفاده قرار داد، به طوری که انعطاف پذیری در موقعیت ورودی تزریق می تواند موقعیت و جهت گیری حفره را بهینه کند و در ساده سازی قالب و خنک کاری آن نیز موثر باشد.
• جریان مذاب
مزیتی که سیستم راهگاه گرم از لحاظ جریان، دارا می باشد، جدا بودن کانال های جریان مذاب می باشد که مجهز به گرم کن های خارجی بوده و از صفحات قالب اطراف نیز عایق بندی شده‌اند. برخلاف صفحات سیستم‌های راهگاه سرد، در نوع گرم می توان سیستم را به گونه‌ای طراحی کرد که دارای بخش های چند مسیره باشد تا از وارد شدن میزان مساوی رزین به داخل حفره ها از نازل دستگاه در شکل و پروفیل یکسان اطمینان حاصل کرد. به عبارت دیگر، مواد تزریق به تمام حفره ها (هر چند ۲ یا حتی ۹۶ حفره باشد) با دما و فشار یکسان خواهد رسید. طراحی انجام شده برای کنترل دما و فشار در عبور رزین ها از مسیر های تنگ،بسیار می تواند مفید باشد.
منبع: Mold Making Technology
ترجمه:ایران ملد
