عیب یابی سوختگی مواد در راهگاه گرم – بخش اول

عیب یابی سوختگی مواد در راهگاه گرم – بخش اول

سوختگی در راهگاه گرم (hot Runner) می تواند گمراه کننده و دارای تشخیص دشواری باشد . با دنبال کردن راهنمایی های زیر علت مشکل خود را پیگیری کنید.HotRunner1

تصویر سمت چپ : سوراخ سر نازل از دهانه ورودی کوچکتر است .ایجاد یک منطقه بدون حرکت برای مواد در دیواره دهانه ورودی . تصویر سمت راست : دهانه سر نازل ماشین مشابه اندازه دهانه ورودی می باشد .جلوگیری از ساکن بودن مواد در دیواره دهانه ورودی .

HotRunner2

تصویر سمت چپ : دهانه لغزشی نازل با دهانه مانیفولد در دمای اتاق تنظیم نیست .این طراحی متکی بر فرضیه مقدار انبساط حرارتی در مانیفولد برای حرکت به سمت دهانه با تنظیم مناسب است .تنظیم مناسب بستگی زیادی به نحوه عملکرد دما و و تلرانس ماشین در هر دو راهگاه گرم و قالب دارد. تصویر سمت راست : دهانه نازل رزوه ای بخوبی با دهانه مانیفولد در دمای اتاق تنظیم شده است . این نازل ها به صورتی طراحی شده که قابلیت انعطاف با مانیفولد داشته و در هر دمایی با آن تنظیم می شود .تنظیم مناسب باعث ایجاد فشار دردما و تلرانس دستگاه نمی شود .

این سوختگی ممکن است از نازل راهگاه گرم باشد ولی در حقیقت نتیجه ی حبس شدن گاز با فاصله ی نا مناسب در شیرها، علت اصلی این اتفاق می باشد .

سیستم های راهگاه گرم مزایای زیادی دارند مثلا منایع مالی را با جلوگیری از هدر رفتن مواد و بهبود چرخه ی زمان ذخیره می کنند و به طراح اجازه می دهند که بتواند ورودی هایی در نقاط مورد نیاز برای پرکردن حفره ها ایجاد کنند . راهگاه گرم به قالب گیر اجازه باز و بسته کردن ورودی شیرها را بسته به پرشدن بهینه حفره ها و مکان های خطوط جوش می دهد .اما با همه ی این مزایا با آمدن و اضافه شدن یک لایه پیچیده به ابزار و افزایش زمان ذوب پلاستیک امکان سوختگی مواد در سیستم های راهگاه گرم وجود دارد .

سوختگی در عناصر ازجمله اشتباهات رایج می باشد که به دلیل اتلاف وقت قالب گیر برای بررسی و حل مشکل به وجود می آید وقتی که زمان بیشتری صرف فهم و حل مسئله می شود. تنزل مواد در سیستم های راهگاه گرم معملا دلیل بر حرارت اضافی، نقاط گرم ، نقاط ایستایی ، تخلیه و یا ترکیبی از این چهار عامل است.

تاریخچه ی عملیات حرارتی :

وقتی که تشخیص مساله ای در سوختگی باشد،تاریخچه ی عملیات حرارتی مواد می بایست در نظر گرفته شود. بسیاری از پلیمرها به زمان و حرارت حساس هستند و این فقط بدان معناست که مقاومت در برابر افزایش دما در مقدار زمان محدودی می باشد .در دمای بالاتر زمان کمتری تا شروع تنزل وجود دارد .همچنین با گذشت زمان در دماهای پایین تر مواد اضافی به گرمای مواد اضافه شده و باعث کمک به تنزل در مسیر می کند .

از اشتباهات رایج در عملیات تزریق پلاستیک آن است که اگر مواد در هنگام پاکسازی نازل ماشین تزریق به ظاهر دارای سوختگی باشد قطعا مشکلی در سیستم های راهگاه گرم وجود دارد .عدم سوختن در هنگام پاکسازی بدان معنا نیست که مواد در معرض حرارت بیش از حد قرار نگرفته باشد . بسیاری از مواد ، نشانه خاصی در هنگام تزریق تا زمان رسیدن به نقطه ی ذوب از خود نشان نمی دهند و فقط در زمانی که می سوزد قابل مشاهده است. به دلیل آنکه جریان مواد مذاب در سیستم های راهگاه گرم همواره جاری می باشد لذا زمان در راهگاهی گرم موثر بوده اما سوختن مواد می تواند دلیل ظاهر شدن آن باشد .

خشک کردن مواد معمولا باعث از بین رفتن رطوبت در رزین می شود ولی با اضافه کردن آن به پلیمرهای حرارتی امکان اشتعال مواد در فرایند بیشتر می شود .

یکی دیگر از اشتباه این است که اگر سوختگی فقط از مواد خروجی از مرکز نازل راهگاه سوخت باشد ، به احتمال زیاد مشکلی در نازل وجود دارد .وقتی که در نازل سوختگی صورت گیرد می تواند این اطلاع را بدهد که مشکل از  عناصر است،اما این مطلب می تواند گمراه کننده باشد .

جریان مواد مذاب در سیستم های راهگاه گرم همیشه آرام است .جریان آرام بدین معناست که جریان مواد به صورت لایه های موازی می باشد و بنابراین مخلوط شدن بین لایه ای در پلیمر مذاب وجود ندارد .مواد در دیواره ،در دیواره می ماند و مواد در مرکز جریان ،در مرکز می ماند . اگرچه جریان در راهگاه گرم با چند انشعاب وجود دارد و باعث مقداری پیچیدگی می شود مواد همیشه مسیر خود را در راهگاه گرم ادامه می دهد . بخاطر وجود جریان آرام ،منشا سوختگی به سمت بالا میرود .در دستگاه تزریق برای مثال همیشه یک مسیر مشابه در راهگاه گرم دنبال می شود و اغلب در مسیر بسمت مرکز نازل حرکت می کند .

نقاط داغ

یکی از دلایل آشکار سوختگی در سیستم های راهگاه گرم آن است که هر منطقه ی راهگاه گرم با دمای فولاد از نقطه معین می گذرد .هر منطقه ی راهگاه گرم جهشی به سمت کنترل دما در منطقه معین دارد.به عبارت دیگر فقط به خاطر اینکه کنترلر دما همه ی منطقه ها را در نقطه معین نشان می دهد دلیل بر صحیح بودن این مورد نیست . تنها راه اطمینان پیدا کردن از صحت آن ،گزارشی است که کنترلر مبنی بر از بین رفتن قید صفحه و چک کردن راهگاه گرم فولاد و پلیمر در زمانی که سیستم در حالت نقطه معین است می دهد.

گاهی فرض می شود که دمایی در نازل راهگاه گرم خاص وجود دارد به دلیل وجود منطقه ای که امکان ظاهر شدن سوختگی دارد و با کاهش حرارت در نازل مشکل سریعا برطرف می شود .با کاهش دما در نازل منطقه به سمتی پیش می رود که وجود سوختگی منطقی می باشد اما این یک حل موقتی می باشد .اگر منشا اشتعال از خطوط بالا باشد و بخاطر اینکه جریان ارام به دنبال جریان دهانه دیواره در مرکز نازل می رود سپس با خنک کردن نازل همراه با خنک شدن جریان دهانه دیواره انجام می گیرد .

این امر می تواند حرکت مواد کنار جریان دهانه دیواره را کند ، کند و یا حتی اگر دما به اندازه کافی کاهش یابد باعث منجمد شدن آن شود. ضرورتا در حبس شدن مواد سوختی در مکان می تواند به صورت موقت با قطعات جلوگیری شود .با انجام این کار هنوز مساله حل نشده و سرانجام اشتعال دوباره باز خواهد گشت .

ترجمه : ایران ملد