Fundamentele de ventilare și eliminare a aerului

Plasarea prin injecție este un proces de înaltă presiune în care plasticul topit este forțat într-o cavitate de mucegai închis. Pe măsură ce se topește avansează față, trebuie să se disloce aerul prezent în cavitate. Dacă acest aer nu poate scăpa suficient de repede, devine comprimat, încălzit, și poate provoca semne de arsură, fotografii scurte, sau chiar mucegai daune. Ventilația adecvată este eliberarea controlată a aerului și gazelor prinse. Designul piesei în sine

Ventura este de obicei realizat prin canale superficiale tăiate în linia de despărțire sau în locații specifice pe cavitatea. Aceste orificii de aerisire trebuie să fie suficient de adânc pentru a permite trecerea aerului, dar suficient de superficial pentru a preveni flash-ul din plastic. Geometria parte afectează în cazul în care aerul devine blocat și cât de repede poate fi evacuat. O geometrie care promovează un flux neted, uniform, cu obstacole minime simplifică foarte mult ventilarea.

Cum influenţează o parte din geometrie eficienţa de ventilare

Fiecare caracteristică geometrică pe o parte influenţează comportamentul faţă de flux şi locaţia de ultima umplere. Aerul se acumulează în zonele care umplu ultima, care sunt adesea cele mai profunde, mai subţiri, sau cele mai tortuoase secţiuni. Următoarele caracteristici au un efect pronunţat asupra cerinţelor de ventilare.

Colțuri și margini ascuțite

Colturile interne ascuţite creează zone moarte unde aerul poate fi izolat de calea principală de curgere. Pe măsură ce se topeşte colţul, un buzunar de aer poate rămâne prins dacă ventilarea nu este furnizată direct la colţ. Canelurile de vânt la colţurile ascuţite din interiorul colţurilor] sunt adesea necesare pentru a preveni arsurile. Similar, marginile ascuţite de pe partea exterioară poate provoca topirea să se dividă şi să se recombine, aerul de prindere în linia de sudură rezultată.

Carii adânci şi găuri oarbe

Cavități adânci, cum ar fi cele pentru boși sau coaste, acționează ca capcane de aer. Aerul se ridică la cel mai înalt punct al cavității (atunci când mucegaiul este orientat în mod corespunzător). Dacă acest punct nu este ventilat, aerul comprimat va preveni umplerea completă sau cauza o urmă de arsură. Designerii trebuie să plaseze orificiile de aerisire la cele mai adânci secțiuni, adesea folosind pini ejector sau orificii de aerisire miez ca rute suplimentare de evacuare.

Secţiuni subţiri

Pereţii subţiri oferă rezistenţă ridicată la fluxul de topire, ceea ce determină ca presiunea de a construi şi aerul să fie comprimată înaintea frontului de flux. În matriţa extrem de subţire (< 1 mm), the melt can cool prematurely, trapping air in the unsolidified core. ) Sunt necesare mai multe orificii mici de-a lungul secţiunii subţiri] pentru a evita blocarea gazului. Raportul aspectului (long/gros) contează: secţiunile mai subţiri mai lungi au nevoie de ventilare din ce în ce mai eficientă.

Detalii complexe: Coaste, Undercuts, și textures

Coastele care sunt adânci în raport cu lăţimea lor pot acţiona ca nişte cavităţi miniaturale. Vents ar trebui plasate la capătul fiecărei coaste unde topirea se umple ultima. Undercuts necesită adesea mecanisme de alunecare (nuclei laterale) care introduc linii suplimentare de despărțire

Strategii de proiectare pentru ventilare optimizată

Designul proactiv pentru ventilare poate reduce drastic iterații de testare mucegai. Următoarele strategii sunt dovedite în producție.

Plasarea strategică a ventilului bazată pe simularea fluxului

Program de simulare a completării mucegaiului (de exemplu, Moldex3D, Autodesk Moldflow) prezice localizarea liniilor sudate, a capcanelor pentru aer și a zonelor de umplere. Puneți orificiile de aer la fiecare trapă de aer prezisă. Simularea modernă poate modela chiar compresia dinamică a aerului și efectul său asupra temperaturii de topire. Autodesk Moldflow oferă instrumente pentru evaluarea adecvării ventilării timpurii în proiectare.

Folosind ejector Pins și Pins de bază ca Vents

Pivoţii de ejector sunt adesea situaţi în secţiuni adânci ale mucegaiului. Prin măcinarea unui mic plat pe o parte a pinului, se creează o cale de ventilaţie de-a lungul pinului şi oţelului înconjurător. Acesta este un mod eficient din punct de vedere al costurilor de a adăuga ventilaţie fără a se machia orificiile de separare suplimentare. În mod similar, ace de bază pentru găuri pot fi fantate pentru a permite evacuarea aerului.

Proiectarea de canale de ventilare dedicate

Pentru piesele cu geometrii extreme, canalele de ventilare dedicate pot fi adăugate la proiectul piesei în sine

Reglarea adâncimii și a lățimei orificiilor

Adâncimea de ventil trebuie controlată cu atenție pe baza vâscoziunii materialelor. Pentru materiale cu flux ridicat precum Nylon, sunt necesare orificii de aerisire la fel de superficiale ca 0.005 inci; pentru materiale mai vâscoase precum PC/ABS, pot fi acceptabile 0,002 inchi. Venturile mai mari reduc scăderea presiunii, dar trebuie să fie mai multe sloturi superficiale decât un singur slot pentru a evita flash-ul. O practică comună este utilizarea unui set de sloturi mici, uniform spaționate.

Impactul asupra eficienței și calității producției

Ventilarea corectă reduce direct timpul de ciclu, resturile și întreținerea. Când aerul nu este ventilat în mod adecvat, devine o forță rezistivă care încetinește umplerea și crește presiunea necesară de injecție. Presiuni mai mari duc la forțe de prindere mai mari și la flash potențial. Ventilația eficientă poate reduce timpul de ciclu cu 5

Defectele eliminate prin ventilare bună includ:

  • Urme de arsuri (aer încălzit dielectric)
  • Scurte focuri
  • Lineuri de sudură
  • Splay / argint streaming

Un studiu publicat în Journal of Injection Molding Technology a constatat că ventilarea optimizată a ratelor reduse ale deșeurilor a fost cu aproape 30% într-o componentă complexă a automobilelor.A se vedea această cercetare legată pentru date suplimentare.

Efectul asupra perioadei ulterioare şi a menţinerii

Mai puţine urme de arsură înseamnă mai puţină curăţare şi lustruire a mucegaiului. Vents-urile pot fi înfundate cu reziduuri arse; design-uri uşor de curăţat (de exemplu, inserţii de ventilaţie detașabile) reduc timpul de descărcări. În plus, părţile cu ventilaţie adecvată prezintă o scădere mai consistentă şi o rampă de război, reducând defecţiunile de inspecţie finală.

Considerații avansate: materiale, temperatură și vid de ventilație

Geometria partilor interactioneaza cu proprietatile materiale si conditiile de proces. De exemplu, materialele care genereaza mai mult gaz in timpul topirii (de exemplu, ABS, nailon) necesita o capacitate de ventilare mai mare. Materialele de temperaturi ridicate (PEEK, LCP) necesita cai de ventilatie mai lungi pentru a racori gazele in siguranta.

Ventilație de vid pentru geometrii complexe

În cazuri extreme, cum ar fi locuințe electronice cu perete subțire sau părți cu nuclee extrem de adânci, abordarea de ventilare pasivă este insuficientă. Sistemele de aerisire în vid trag activ un vid pe cavitatea mucegaiului înainte de injectare, eliminarea tot aerul. Această tehnică permite mucegaiul să fie umplut mai repede și cu presiune mai mică, chiar și cu geometrii provocatoare. Gestionarea ventilaţiei în mucegaiuri multicavizate

Când părțile au diferite geometrii în același mucegai, fiecare cavitate trebuie să fie ventilată individual. Cea mai provocatoare geometric cavitate dictează parametrii de injecție de ansamblu. Designerii pot echilibra ventilarea prin utilizarea blocurilor de aerisire reglabile care permit reglarea în timpul procesului de încercare mucegai.

Concluzie

Înțelegerea impactului geometriei părții asupra ventilării și eliminării aerului nu mai este o activitate de proiectare fundamentală. De la colțuri ascuțite la miezuri adânci, fiecare caracteristică creează o posibilă capcană aeriană care trebuie abordată prin plasarea strategică a ventilației, prin dimensiuni adecvate ale ventilării și uneori sisteme de evacuare a gazelor dedicate. Pe măsură ce mulerele împing limitele de geometrie subțiri și complexe, rolul ventilării devine și mai critic. Instrumentele moderne de simulare, combinate cu strategii practice de proiectare, permit inginerilor să prezice și să rezolve provocările de ventilare înainte de reducerea oțelului. Prin integrarea considerentelor de ventilare timpurie în ciclul de proiectare a produsului, producătorii pot realiza cicluri mai rapide, o calitate mai mare și costuri totale mai mici. Tendințele viitoare indică utilizarea sporită a feedback-ului senzorilor de in-cavity pentru a controla activ ventilarea în timp real, îmbunătățirea robustă a procesului.