اهمیت انتخاب فولاد در قالب تزریق پلاستیک – بخش دوم
طراح قالب می بایست طراحی حفره را در زمان انتخاب نوع قالب فولادی برای استفاده در نظر بگیرد . بعضی از مواردی که در طراحی حفره قالب نیاز به بررسی است شامل :
- فرایند ساخت قالب
- نوع پلاستیک
- تعداد قطعات
- اندازه ی قطعات
- حفرهای ریز
- سنبه های شکننده
- لغزش قطعات
- خنک کاری/مشکلات ناحیه حرارتی
اندازه قطعات :
انتخاب فولاد برای قالب کوچک و بزرگ به شدت بسته به انتخاب فرایند قالب گیری ، نوع پلاستیک و تعداد قطعات می باشد . حتی اگر ملاحظات خاصی هم در نظر گرفته نشده باشد ، کمترین فولاد انتخابی می بایست از AISI 4140 ,4150 باشد .ملاحظات خاص با توجه به اندازه قطعه و با استفاده از انتخاب هایی مثل H13,S7,D2 ، فولاد زد زنگ و یا دیگر فولادهای سرد شده با آب یا روغن است .ورق های نیترید شده و کرم شده P20 هم میتواند مورد استفاده قرار گیرد .
حفره/پیچیدگی سنبه
پیچیدگی بیشتر در شکل حفره و یا سنبه نیاز به استفاده از فولاد به طوری که در قسمت اندازه قطعات تشریح شده است دارد .
با استفاده از فولادهای کربوریزه شده و یا نیترید شده P20 و یا فولاد های سرد شده توسط آب یا روغن مورد استفاده می باشد .این مواد می بایست سخت و دارای مواد مقاوم به سایش مثل آلومینیوم و یا آلیاژهای برنز باشد .
خنک کاری / مشکلات عملیات حرارتی
در بعضی اوقات در این موارد استفاده از آلومینیوم و یا آلیاژهای برنز و برلیوم ،مس مورد استفاده است چون آنها دارای انتقال حرارتی بهتری هستند .
قالبسازان انتخاب های زیادی در شکل دادن و فرم دادن به حفره قالب دارند .معولا ترکیبی از روش ها برای ایجاد شکل نهایی مورد استفاده می باشد . روش های معمول شامل :
- ماشین کاری های مرسوم و معمولی
- هابینگ یا ماشین کاری قطعات دندانه دار
- ماشین های کنترل عددی یا CNC
- ریخته گری
- ماشین های تخلیه الکتریکی یا EDM
ماشین کاری های مرسوم :
ایجاد حفره ها و سنبه ها ی قالب با استفاده از دستگاه تراش ، ماشین فرز ، ماشین دریل و سنگ .
ماشین های کنترل عددی یا CNC
ماشین هایی با قابلیت کنترل ،از طریق برنامه های کامپیوتری برای حرکت ابزار و تولید شکل مناسب حفره و سنبه .
ماشین های تخلیه الکتریکی یا EDM :
ماشین های الکتریکی اسپارک که با ستفاده از الکترود ، باعث سایش در فولاد و ایجاد حفره و یا سنبه می شود. الکترود ها معمولا از جنس گرافیت می باشد به طوری که قطعات فولادی در مایع دی الکتریک قوطه ور شده باشند.
هابینگ :
هابینگ برای ایجاد حفره ها با ایجاد نیروی زیاد و هاب پولیش شده شکل قطع را در محفظه قالب ایجاد می کند. این فرایند باعث حذف بسیاری از ماشین کاری ها شده و باعث ایجاد محصولی یکسان همراه با چندین حفره و همراه با کیفیت سطح پولیش شده بسیار بالا می باشد .
ریخته گری :
روش های مختلفی در ریخته گری برای تولید سنبه ها و حفرها در حال گسترش است .
ریخته گری سرامیکی :
این روش برای تولید حفرها و سنبه ها در جایی که دقت زیادی مورد انتظار است ، استفاده می شود مانند چوب و چرم
ریخته گری تحت فشار (دایکاست– دایکست) :
سنبه ها و حفره ها می توانند توسط موادی چون مس بریلیوم ساخته شوند .این آلیاژ ذوب شده می تواند درون قالب ریخته شود و دارای سخت شدگی و پولیش بالا باشد تا زمانی که فلز تحت فشار بوده و سرد شود و به شکل مطلوب درآید .
فرایند عملیات حرارتی در قالب های فولادی مورد استفاده قرار می گیرد همچنین انتخاب فولاد مناسب نیز موثر است .بعضی از فاکتورهایی که می بایست مورد توجه با شد مثل :
- ایجاد اعوجاج و یا پیچش در قطعه
- ایمنی در سخت شدن کامل
- عمق سخت شدن
- مقاومت در مقابل با دکربوریزه شدن
اطلاعات فنی برای طراحان برای مقایسه و انتخاب قالب های فولادی با توجه با فاکتورهای بالا موجود می باشد . زمانی که تاثیرات عملیات حرارتی در انتخاب مواد قالب های فولادی در نظر گرفته نشود ، زمان و پول تلف می شود .
تنش و پیچش می توانند توسط ماشین کاری یا عملیات حرارتی به وجود آیند . راه حل معمول برای رفع پیچش ، از بین بردن تنش با نرمالیزه کردن می باشد . پیچش ، تنش و ترک می تواند با استفاده از عملیات حرارتی و تمپر کردن برطرف شوند .
فاکتورهای زیادی در انتخاب مناسب فولاد قالب برای کار مورد نظر می بایست در نظر گرفته شود . بعضی از فاکتورها شامل :
- فرایند ساخت قالب های پلاستیک
- نوع پلاستک ها
- تعداد قطعات تولید شده
- طراحی حفره
- کیفیت سطح قطعات
- روش های عملیات حرارتی
منبع : اینترنت
ترجمه :ایران ملد
