چگونه صفحات راهگاه گرم یا هات رانر طراحی کنیم؟ (بخش اول)
قالبسازان معمولا برای قالب‌های خود نیاز به طراحی صفحات راهگاه گرم دارند. آشنا بودن با ساخت و طراحی آن می تواند فرآیند را بسیار ساده کند.
طراحی مناسب صفحات راهگاه گرم در موفقیت قالب ازاهمیت بالایی برخوردار است. صفحات راهگاه گرم می بایست به عنوان یک صفحه صلب و پایدار که تحت بار مکانیکی زیاد از جانب اجزای سیستم راهگاه گرم و دستگاه قالب گیری اعمال می شود را تحمل کند. این صفحات شامل یک مانیفولد صفحه ای و صفحه تقویتی می باشد که هنگام اتصال به هم ، ساختار پوسته مانند سیستم راهگاه گرم را می سازد (شکل ۱).
به منظور دست یافتن به یک سیستم راهگاه گرم کاملا موفق، طراحی و ساخت این سیستم نیازمند بحث و بررسی می باشد.
سیستم راهگاه گرم از انبساط گرمایی به منظور درز گیری بین اجزاء بهره می برد. این نیروی درز گیری زمانی ایجاد می شود که ارتباط بین مانیفولد و صفحه تقویتی در مقابل تسلیم و شکست اجزاء مانیفولد مقاومت می کند. این نیرو می بایست به اندازه ای زیاد باشد که از خروج و نشت پلاستیک تحت فشار بالا مقاومت کند، فشاری که می تواند از مرز ۱۲۰۰۰ پوند برای هر نازل نیز تجاوز کند. علاوه بر این، راهگاه گرم برای قالب با تعداد حفره زیاد که از مانیفولد استفاده می کنند، نیرویی به اندازه بزرگتر از ۸۰۰۰۰ پوند به منظور جدا کردن صفحه تقویتی به سیستم اضافه کند.
وزن کلی گیره ها (Clamps) و نیروی وارد شده توسط نازل دستگاه می بایست در حین طراحی صفحات تقویتی مورد بررسی قرار گیرد. وزن گیره از طریق صفحه تقویتی به محل اتصال قطعات قالب منتقل می شود. این صفحات می بایست هم قطعات داخلی را در مقابل بارهای سیکلی وارد شده و هم در مقابل وزن گیره محافظت کنند و هم در مقابل تغییر شکل هایی که می تواند سبب خوردگی و سایش قالب شود مقاومت کند. علاوه بر این، نیرو های دیگری مانند نازل دستگاه و فشار پلاستیک، نیز وجود دارند که بر مانیفولد اعمال می شود؛ به گونه‌ای که نیروها در خلاف جهت نیروی درز گیری است و در راستای جدا کردن مانیفولد و صفحه تقویتی وارد می شود.
طراحی صفحه تقویتی
صفحه مانیفولد سه کاربرد عمده دارد:
– همراستایی و پشتیبانی قطعات راهگاه گرم
-ایجاد سطح کافی برای اتصال صفحه تقویتی
– تکمیل و پشتیبانی کردن صفحه حفره ها و اجزای آنها.
در طراحی صفحه مانیفولد باید این کارایی ها را در نظر گرفت تا طرح ارائه شده کارایی خوبی داشته باشد.
پلاستیک مذاب از میان کانال هایی که دارای همراستایی بسیار دقیقی می باشند از دستگاه نازل به سمت خروج هدایت می شود. عدم همراستایی مناسب این کانال ها می تواند مشکلاتی از قبیل تغییر رنگ ضعیف، سوختگی ، نشت کامل و جاری شدن سیستم راهگاه گرم را ایجاد کند. طراحی مناسب صفحه مانیفولد می بایست اتصال پایداری برای قطعات ایجاد کننده ،ایجاد کند. این اجزاء عبارتند از موقعیت قرارگیری عایق ها، اتصال نازل و مهره ها. در طراحی این صفحات همچنین می بایست از تلرانس های بسیار دقیق نیز بهره برد تا قطعات کارایی مناسب خود را داشته باشند.
اتصال دقیق و محکم صفحه مانیفولد و صفحه تقویتی به منظور مقاومت در برابر نیروهای بحث شده بسیار ضروری و حیاتی می باشد. دو رویکرد در طراحی مانیفولد و نحوه اتصال آنها به صفحه تقویتی وجود دارد. رویکرد اول استفاده از یک صفحه به منظور ایجاد پشتیبانی مانیفولد و اجزاء نازل وجود دارد. در مرحله بعد صفحه تقویتی توسط ریل های تعبیه شده در اطراف مانیفولد متصل می شود. ظاهر و شکل ریل ها طراحی غیر پیچیده‌ای را برای طراحان و سازندگان فراهم می آورد؛ هر چند، این موضوع قابلیت و توانایی درزگیر های نازل را با توجه به ایجاد محدودیت در سطح برای اتصال آن به سطح خارجی توسط مهره را به خطر می اندازد.
رویکرد دوم ایجاد برش مشخص برای طراحی یکپارچه مانیفولد در صفحه تنها را دارد (شکل ۲).
مزیت این مسیر برش داده شده بر پیچیدگی این روش غالب می شود. به دنبال نقشه ایجاد شده برای مانیفولد، سطح بیشتری ایجاد می شود که می تواند در اتصال صفحه تقویتی مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین می توان پیچ های صفحه را در موقعیت نزدیک به مرکز صفحه و نازل یعنی جایی که نیروی جدایش بیشینه است قرار داد. با افزایش سطح تماس – در مقایسه با حالتی که از ریل استفاده می شود- مقاومت بیشتری در مقابل تغییر شکل ناشی از وزن گیره ایجاد می شود. علاوه بر این، استفاده از پیچ های کمتر سبب دست یافتن به طراحی بسیار مناسب برای سیستم خنک کاری می شود که محدودیتی هم در مقابل آن وجود ندارد.
صفحه مانیفولد همچنین پشتیبانی مناسبی برای صفحه حفره ها ایجاد می کند و در بسیاری از حالت ها به صورت مستقیم در ایجاد این پایداری نقش دارد. طراحی صفحه مانیفولد می بایست پاسخگوی نیازهای اجزاء صفحه حفره ها بوده و محل دقیق قرار گیری اجزاء را مشخص کند. سیم های حفره ها می بایست با فاصله‌ای بیشتر از پین ها و اینسرت های اصلی که نیاز به اتصال صلب دارند قرار گیرد.
سرد و گرم شدن مانیفولد می تواند منجر به چگالش و انقباض حفره های مانیفولد شود. آب به دام افتاده در داخل صفحه مانیفولد می تواند سبب خوردگی شده و به این واسطه عمر اجزاء سیستم راهگاه گرم را کاهش دهد. پس می بایست کانال های مخصوصی برای چگالش در داخل مانیفولد در نظر گرفته شود تا حفره‌ها خشک باقی بمانند.
منبع :Mold Making Technology
ترجمه : ایران ملد
