دما را در ناحیه سیلندر کنترل کنید

کنترل ضعیف دما موجب فرایند و جریان مذاب نامنظم می­شود. در این گزارش چند نکته در مورد چگونگی کنترل برخی موارد آورده شده است.

قالب­گیری قطعات پلاستیک به صورت قطعه­ ای قابل قبول، یک فرایند پیچیده همراه با صدها متغیر است. برخی­ ها روش ISO9000 را برای مواجه با آن برمی­ گزینند. مشکل این است که آیا کسی همه متغیرها را می­داند؟ اغلب یک متغیر نادیده گرفته می­شود و آن دما است. کنترل دما چیست و فرایندکار چگونه می­تواند آن را کنترل کند؟

افزایش بیش از حد دما در ناحیه، وقتی رخ می­دهد که یکی از نواحی دمایی در سیلندر (نه افشانک (nozzle)) همواره بیش از °C 5 گرم­تر از دمای تنظیم شده باشد. افزایش بیش از حد دما می­تواند حتی وقتی رخ دهد که کنترل­گر دما درخواست برق برای روشن کردن نوار گرمکن نکند. کنترل­گرهای دما باید برای کنترل دمای ناحیه، چرخه روشن و خاموش داشته باشند. تمام نواحی چرخه یکسانی ندارند، زیرا هر ناحیه سیلندر وظایف گوناگونی دارد. برای مثال ناحیه عقبی ممکن است چرخه روشن بیشتر یا طولانی تر از ناحیه مرکزی داشته باشد. زیرا آن ناحیه به گلویی خوراک ­گیرِ سردتر نزدیک است. به طور کلی هر ناحیه به کنترل دما نیاز دارد تا ماردان و فرایند به طور یکنواخت و مناسبی کار کند. اگر ناحیه سیلندر بسیار داغ باشد و کنترل­گر در چرخه خاموشی باشد، تمام گرمای این ناحیه از طریق گردش ماردان یا برگشت آن ایجاد می­شود. برخی ممکن است فکر کنند که این کار درست است، زیرا برق صرفه­جویی می­شود. در اوایل کارم، مربی­ام به من نشان داد که چگونه توانست برق گرم­کن­ های ناحیه را قطع کند و دستگاه هم­چنان کار کند. متاسفانه این روشی نیست که جواب دهد. اگر نوار گرم­کن دائما روشن یا دائما خاموش باشد، کنترل دمایی وجود ندارد. این یک کنترل دمای ضعیف است و فرایند و جریان مذاب یکنواختی را فراهم نمی­کند.

پس چگونه جریان مذاب یکنواخت داشته باشیم؟ برای داشتن مذاب یکنواخت، کنترل­گرهای ماردان، سیلندر و هر ناحیه باید به درستی کار کنند. این یک کار تعادلی پیچیده است که شامل طراحی ماردان، بسپار، تنظیم دما، طراحی دیواره سیلندر، ضریب اصطکاک دانه روی دیواره سیلندر و قانون مورفی حاضر در همه جا (omnipresent Murphy’s Law) است. یکنواختی مذاب در قالب­گیری تزریقی پیچیده ­تر است. زیرا ماردان به طور پیوسته نمی­چرخد و رفت و برگشتی است. به علاوه فراموش نکنید که ما نمی­توانیم دمای واقعی مذابی را که قالب­گیری می­کنیم اندازه­ گیری کنیم. مطمئن نیستم که تمام این برهم کنش­ها را درک کنم اما در مورد آنچه افزایش بیش از حد دما در ناحیه می­شود و اینکه برای کنترل آن چه کنیم چند نکته دارم.

برای درک دلایل افزایش بیش از حد دما، روی این تمرکز کنید که ماردان، چگونه پلاستیک را ذوب می­کند. شکل 1 نمایی از ماردان همه منظوره (GP) را نشان می­دهد. تمرکز ما ناحیه گذار (تراکم یا فشارش) است. زیرا جایی است که در آن، دانه­ های پلاستیکی ذوب می­شوند. معمولا پذیرفته شده است که حدود 80% انرژی مورد نیاز برای ذوب پلاستیک از اصطکاک و تراکم ناشی از چرخش ماردان فراهم می­شود، مابقی از نوارهای گرمکن. هنگامی که ماردان می­چرخد، انرژی لازم برای ذوب پلاستیک از دو منبع اصلی گرفته می­شود:

(دامه دارد …)