طراحی قطعات پلاستیکی – بخش اول
برای اطمینان پیدا کردن از کیفیت نهایی محصولات ،ضروری است که با اجزای کیفی آنها آشنا شویم. محصول قالب های تزریق پلاستیک قابلیت قالب گیری با استاندارد و کیفیت بالا را توسط تمرکز بر تکنولوژی پلاستیک به صورت زیر دارا می باشند :
- تصحیح قطعات طراحی شده
- دقت در انتخاب مواد
- پروسه فرآیند پلاستیک
تنها با استناد به این سه حوزه تکنولوژی پلاستیک یک طراح محصول می تواند قطعاتی با کیفیت و کارایی بالا و قیمت مناسب طراحی کند .هدف از این طراحی ، سرو کار داشتن با این سه مدل در طراحی قطعات است .
تصحیح خطوط راهنما در طراحی قطعات :
اگر تنها یک قانون در فرآیند قالب های تزریق باشد ، داشتن ضخامت دیواره یکنواخت است . در اینجا چند مثال از مشکلاتی که در طراحی قطعات با ضخامت دیواره غیر یک شکل وجود دارد را شریح می دهیم .
به شکل سینک یا یو شکل شدن به دلیل انقباض ناگهانی
تنش به دلیل انقباض ناگهانی
خالی شدن به دلیل انقباض ناگهانی
بخش سرد شده به عکس العمل سرد شدن انقباض جرم داخلی بستگی نداشته و دلیلی بر ایجاد ضخامت مناسب در قطعات است
تابدار شدن به دلیل انقباض ناگهانی
تمرکز تنش در مناطق با انقباض بالا و پایین ،دلیل بر ایجاد تاب در قطعات است .
زاویه خروج مناسب :
قطعات پلاستیکی همیشه با مخروط یا زاویه خروج طراحی می شوند و به قطعات اجازه ی خروج مناسب در قالب می دهد .یک تعریف مناسب برای زاویه خروج آن است که : درجه سطح دیواره یا ریب نیاز به جداشدن قطعات پلاستیکی قالب گیری شده از قالب فولادی است . بدون داشتن زاویه مناسب ،جدا شدن قطعات پلاستیکی از قالب دشوار است .زاویه نیم درجه ،کمترین مقدار و بیشترین کاربرد را دارد .زاویه یک و نیم تا دو درجه در هر گوشه به صورت معمول در قالب های تزریق پلاستیک در نظر گرفته می شود .
ریب ها یا دیوار ها
در بسیاری از مواقع ،استحکام قطعات می بایست افزایش یابد به این دلیل که بروی قطعات پلاستیکی بار اعمال می شود .یکی از آسان ترین راه ها برای رفع این مشکل، تغییر شکل قطعات با اضافه کردن ریب یا دیواره می باشد .استفاده از ریب ها یک راه عملی و اقتصادی و درواقع راهی برای افزایش مقاومت قطعات است . اما با استفاده از راهنما ها و اضافه کردن ان ها به ریب ها باعث ایجاد شکل سینکی یا یو شکل و ایجاد لک در صفحه نمی شود .
| ۱- ضخامت ریب باید کمتر از ضخامت دیواره باشد . ضخامت ریب ۶۰ تا ۸۰ درصد اندازه اسمی ضخامت عمومی قطعه پیشنهاد می شود .۲- برای افزایش استحکام می توان تعداد ریب ها را افزایش داد و یا از دیوارهای کنار دار در طراحی و مقاومت قطعات پلاستیکی استفاده کرد . |  |
| ۱- برای افزایش استحکام بهتر است که تعداد ریب ها را افزایش داد نه ارتفاع را .۲- برای ریب های ضخیم ، آن ها را از پشت هسته خارج کنید . این کار باعث ایجاد یک حفره در فضای زیر قطعه و ایجاد یک دیواره یک شکل می کند . |  |
ارتفاع : بیشترین ارتفاع از سه برابر ضخامت عمومی دیواره قطعات
سوراخ ها :
سوراخ ها به راحتی در قطعات قالب ایجاد می شوند . سنبه با جلو آمدن در حفره قالب باعث ایجاد سوراخ در هنگام قالب گیری قطعه می شوند. سوراخ های ته بسته دارای سهولت تولید راحتری نسبت به سوراخ های راه به در دارند بدین معنا که از کل قطعه عبور نکرده اند .سوراخ های ته بسته توسط سنبه ها تنها از یک طرف قابل پشتیبانی هستند .پین ها می توانند از مرکز ،توسط فشار ذوب مواد پلاستیکی در حین فرآیند قالب گیری خارج شوند . قاعده ی خوب شصت : عمق سوراخ ته بسته می بایست دوبرابر قطر سنبه ها بوده و ماکزیمم چهار برابر قطر سنبه ها باشند . راهنمایی برای سوراخ های ته بسته و راه به در، در تصویر زیر آمده است.
 | برای قطر کمتر از ۳/۱۶ “قطر. ۲D=L4D=L برای قطر بیش از ۳/۱۶ “قطر. |
 | ۴D=L برای قطرکمتر از ۳/۱۶ “قطر. ۶D=Lبرای قطر بیشتر از ۳/۱۶ “قطر |
قوانین معینی در قرار گیری سوراخ ها در قطعات فالب وجود دارد . اگر کمترین فاصله ها به صورت زیر نباشد ، سوراخ ها به صورت تخم مرغی شکل ، و یا قطعات در محیط خود از شکل خود خارج می شوند .
| T =ضخامت دیواره قطعه D =قطر سوراخ | |
همانطور که در تصویر بالا نمایش داده شد ، فاصله ی بین گوشه سوراخ تا سطح عمودی (مثل ریب) یا گوشه ای از قطعه می بایست دوبرابر ضخامت قطعه باشد .این قاعدهدر بین دو سوراخ مشابه است . در آخر ضخامت دو قطعه و یا قطر سوراخ می بایست در نظر گرفته شود .
با سهولتی که در سوراخ کاری در قطعات قالب وجود دارد دیگر نگرانی برای مقاومت قطعات وجود نخواهد داشت . برای هر سوراخ ته بسته و یا قالب خطوط جوش وجود دارد .خطوط جوش به دلیل جریان مذاب پلاستیک حول پین های هسته به جود می آیند . خطوط جوش به اندازه ی محیط مواد پلاستیکی قوی نیستند و می تواند باعث کاهش شکل کلی در قطعات قالب شود .طراح قطعات می بایست این نقاط را در هنگام طراحی سوراخ ها در قطعات قالب در نظر بگیرد .
هم محور کردن سوراخ ها هنگامی که محور ها به صورت موازی و در یک راستا باشد آسان است . اما هنگامی که سوراخ ها به صورت عمود بر خطوط قطعات است می بایست از هسته های جمع شونده استفاده کرد . پین ها برای ایجاد بعضی موارد مورد استفاده قرار می گیرند .طراح به اطلاعات ناشی ازمشکل کناره سنبه نیاز دارد تا بتواند با اضافه کردن موارد لازم با ایجاد قالب کمک کند .با آگاهی اندک از نحوه باز شدن قالب و اینکه خطوط قطعه در کجا واقع شده است این موارد قابل اصلاح است .قاعده ی شصت : در هر کجا که همه قواعد طراحی به صورت متحد و هم راستا در باز شدن قالب باشد ،می توان از انباشته شدن جلوگیری کرد .
منبع :اینترنت
ترجمه : ایران ملد
