اختصاصی بسپار/ نوآوری ها در فناوری‌ راهگاه گرم و افزایش قابل توجه در عملکرد

بسپار/ایران پلیمر نوآوری‌‌ها در راهگاه‌‌های گرم، کیفیت قطعه، کنترل گرمایی، سرعت تغییر رنگ و موارد دیگر را بهبود می‌بخشد. در این مقاله، تحولات نشان داده شده در نمایشگاه Fakuma 2023 گزارش شده است.

اجزای فناورانه مربوط به راهگاه‌‌های گرم، از جمله طرح‌های افشانک (nozzle) و چندراهه (manifold)، سامانه‌ها و واحدهای کنترل دمایی، کارایی را در حوزه‌های مختلف بهبود می‌بخشند. آخرین پیشرفت‌ها، خلاقیت‌های کم‌‌جا و صرفه‌جویی در فضا را معرفی می‌کنند یا از ساخت سه بعدی در طرح‌هایی برای کارهای قالب‌گیری پیچیده یا تسهیل مشکلات فراورش، رسیدگی به طیف وسیع‌تری از مواد در حین اجرای سریع‌تر تغییر مواد و رنگ، بهبود کنترل دما با نرم‌افزار و/یا فناوری گرمایش ضمن ایجاد سهولت استفاده و افزودن اتصال برای نظارت در زمان واقعی و کنترل از راه دور استفاده می‌کنند.
شرکت Hasco در نمایشگاهFakuma 2023 در آلمان یک طرح جدید راهگاه گرم با گلویی دریچه‌‌دار را معرفی کرد که با استفاده از ساخت افزایشی (چاپ سه‌‌بعدی) برای حذف نواحی جریان مذاب ضعیف ساخته شده است. معاون اجرایی ‌بخش راهگاه گرم می‌گوید فناوری جدید گلویی دریچه‌‌دار Shadowfree، سایه‌های جریان یا نقاط مرده‌ای را که می‌تواند در پشت پین دریچه رخ دهد و می‌تواند منجر به اختلال در جریان، خطوط جریان مذاب قابل مشاهده، تخریب پلاستیک و تغییرات رنگ طولانی شود، از بین می‌برد.

شرکت Hasco دریچه Shadowfree نوع درون‌‌پیچ (screw-in) را با استفاده از ساخت افزایشی ذوب لیزری انتخابی (SLM) و یک روش تصفیه نهایی که ابداع کرده است، تولید می‌کند. این سامانه جریان مواد را به کانال‌های ساده تقسیم می‌کند که به‌‌طور یکنواخت در اطراف سوزن قرار می‌گیرند. جریان مذاب ساده در نقطه‌ای جمع می‌شود که پین دریچه وارد کانال مذاب شده است. این طرح، تغییرات رنگ را در راهگاه گرم امکان‌‌پذیر می‌کند که تا 70 درصد سریع‌‌تر از طرح‌های معمول است. طبق گفته شرکت Hasco، آزمایش‌های دقیق نشان داده است که سامانه انتقال سریع از مواد سیاه به سفید تنها در 25 چرخه فراهم می‌‌شود، در حالی که سامانه‌های گلویی دریچه‌‌دار متداول ممکن است به 200 چرخه نیاز داشته باشند.
شرکت Hasco برای اولین بار مفهوم ساخت افزایشی SLM را در تولید خط سامانه‌های چندراهه راهگاه گرم Streamrunner خود که در سال 2019 معرفی شده و برای سامانه‌های چندحفره‌ای طراحی شده است، وارد کرد. استفاده از SLM امکان ایجاد “طراحی سه بعدی آزاد راهگاه‌‌ها” را بدون نقاط مرده و گوشه‌های تیز بهینه می‌کند.

کانال‌های جریان مذاب، عبور ملایم مذاب را با جریان یکنواخت به هر فرود (drop)، حتی با تعداد نابرابر (فرد) حفره‌ها یا با آرایش پیچیده و نامتقارن افشانک، فراهم می‌‌کند.
چندراهه Streamrunner ضدنشتی و کم‌‌جاتر از آن چیزی است که می‌توان از یک سامانه راهگاه گرم متداول به دست آورد. از آن‌‌جایی که نیازی به دوشاخه نیست، می‌توان گام (pitch) 18 میلی‌‌متری و ارتفاع چندراهه 26 میلی‌‌متری داشت. جرم کم بلوک چندراهه باعث کاهش مصرف انرژی برای صرفه‌‌جویی در هزینه‌‌ها می‌شود.
شرکت Hasco در سال 2022 Streamrunner Multicolour را معرفی کرد، یک نسخه چندماده‌ای از فناوری چندراهه که در آن استفاده از طرحی از ساخت افزایشی فراهم شده است که در آن کانال‌های مختلف مذاب می‌توانند در هم تنیده شوند و در عین حال توزیع متعادل مواد یا رنگ‌های مختلف را در یک ناحیه بسیار کوچک امکان‌‌پذیر می‌کند. شرکت Hasco در نمایشگاه Fakuma یک چندراههStreamrunner Multicolour را به نمایش گذاشت که با سه کانال مواد مجزا در طرحی کم‌‌جا ساخته شده است.

طراحی کانال جریان
کانال‌های جریان طراحی شده به لحاظ شارش‌‌شناسی (Rheologically) در سامانه چندراهه، فراورش یکنواخت‌‌تر مواد حساس به گرما و کاهش افت فشار را فراهم می‌کنند ضمن این‌‌که خواص مکانیکی مواد حفظ می‌شود. گرم¬کن‌‌های لوله-ای منعطف با مقطع مربعی به‌‌صورت مکانیکی در یک شیار فشرده می‌شوند تا انتقال عالی گرما را تضمین کنند.
شرکت Hasco هم‌‌چنین Streamrunner با سامانه دریچه سوزنی را ساخته است که برای کاربردهای راهگاه گرم چندفرودی (multidrop، نوعی پیکربندی که در آن یک خط انتقال به تمام گره‌ها متصل است، مترجم) با ابعاد گام افشانک باریک که در آن فناوری گلویی دریچه‌‌دار مورد نیاز است، مناسب است. طبق گفته Hasco، یک پیشرانه سوزنی برای استفاده در ماشین‌‌آلات قالب‌گیری تزریقی بزرگ‌تر به فضایی نیاز دارد که عموما در اندازه‌های قالب بزرگ‌تر طراحی می‌شود.
شرکت می‌گوید توزیع مذاب در چندراهه معمولا در هنگام استفاده از سامانه گلویی دریچه‌‌دار با محدودیت‌هایی همراه است. در نمایشگاه Fakuma، شرکت یک سامانه Streamrunner 20 فرودی کاملا متعادل با فناوری دریچه سوزنی عرضه کرد که در آن ابعاد بیرونی راهگاه گرم فقط 124 میلی‌متر در 124 میلی‌متر است. این سامانه مجهز به افشانک‌های درون‌‌پیچ با کنترل جداگانه است که می‌تواند برای پلاستیک‌های مهندسی نیز استفاده شود. شرکت می‌گوید که حرکت کوبشی (stroke) سوزن از طریق یک بسته صفحه دایره‌ای صورت می‌گیرد که توسط سیلندرهای بادی (پنوماتیک) هدایت می‌شود.

شرکت Hasco اکنون فناوری RFID را به عنوان کمکی در جمع‌آوری اطلاعات مربوط به محصول، در کفه‌‌های گرم و سامانه‌های سیم‌‌کشی خود عرضه کرده است. برچسب قالب RFID جدید شرکت دسترسی مستقیم به آخرین اطلاعات و داده‌های CAD در مورد سامانه راهگاه گرم، مانند اجزای مجزا در ابزار قالب‌‌گیری تزریقی و جزئیات جامع در مورد اجزا را فراهم می‌کند (شکل 1). کاربران می‌توانند مرجع سفارش، دسته‌بندی محصول، نوع محصول، تعداد مواد و حداکثر اندازه قالب را مشاهده کنند و برای اطمینان از نصب صحیح واحدهای قالب، نقشه‌های سرهم‌‌بندی یا ساختارهای سه بعدی کل سامانه را بارگیری کنند. کاربر می‌تواند در یک نگاه به داده‌‌برگ ایمنی و تمام قطعات یدکی مربوطه دسترسی داشته باشد. شرکت می‌گوید Mould Tag (نشانگر قالب) در سفارش‌های جدید برای کفه‌‌های گرم و سامانه‌های سیم‌‌کشی به‌صورت استاندارد نصب می‌شود.

(ادامه دارد …)

برگردان: دکتر فاطمه خودکار [email protected]

متن کامل این مقاله را در شماره 267 ماهنامه بسپار که در نیمه دی ماه 1403 منتشر شده است، می خوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.