Τι είναι το Gating System;
Λειτουργία του Συστήματος Πύλης
Το σύστημα δρομέα οδηγεί το λιωμένο πλαστικό από το βαρέλι της μηχανής χύτευσης με έγχυση σε κάθε κοιλότητα του καλουπιού. Επομένως, η δομή, το μήκος, το μέγεθος και η μέθοδος σύνδεσης του συστήματος δρομέα επηρεάζουν το αποτέλεσμα πλήρωσης με έγχυση, επηρεάζοντας έτσι άμεσα την ποιότητα του προϊόντος. Επιπλέον, ο σχεδιασμός του συστήματος δρομέα θα πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη την οικονομική απόδοση, επιτυγχάνοντας γρήγορη ψύξη και σύντομους χρόνους κύκλου.
Δομή συστήματος πύλης
Το σύστημα δρομέων αποτελείται από τέσσερις δομές: κύριο δρομέα, δρομέα διακλάδωσης, πύλη και φρεάτιο κρύου γυμνοσάλιαγκας, όπως φαίνεται στο Σχήμα 7-11.
Κύριος δρομέας (σπρού)
Ο κύριος δρομέας (sprue) είναι το πλαστικό κανάλι που συνδέει το ακροφύσιο της μηχανής χύτευσης με έγχυση με το σύστημα δρομέα. Είναι το πρώτο συστατικό του συστήματος δρομέα.
Δρομείς Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας
Οι κύριοι και οι δευτερεύοντες δρομείς είναι πλαστικά κανάλια που συνδέουν τον κύριο δρομέα με την πύλη του εσωτερικού καλουπιού, επιτρέποντας στο λιωμένο πλαστικό να ρέει στο εσωτερικό καλούπι. Στην περίπτωση ενός καλουπιού δύο- πιάτων, ο δρομέας βρίσκεται στη γραμμή διαχωρισμού.
Κατά το σχεδιασμό καναλιών ροής, πρέπει να δίνεται προσοχή στο σχήμα και το μέγεθός τους στη διατομή-. Υπάρχουν γενικά τέσσερις τύποι σχημάτων διατομής για κανάλια ροής: πλήρης κύκλος, τραπεζοειδές, τροποποιημένο τραπεζοειδές και εξάγωνο (βλ. Εικόνα 7-12). Από την άποψη της μετάδοσης της πίεσης έγχυσης, όσο μεγαλύτερη είναι η-διατομή του καναλιού ροής, τόσο το καλύτερο. ενώ από την άποψη της αγωγιμότητας της θερμότητας, όσο μικρότερη είναι η επιφάνεια της διατομής-, τόσο το καλύτερο. Επομένως, όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία{10}}διατομής προς την επιφάνεια, τόσο πιο αποτελεσματικό είναι το κανάλι ροής. Τα σχέδια καναλιών ροής κυκλικής και τετράγωνης διατομής{11}}έχουν τις υψηλότερες τιμές R{13}}. Επειδή οι κυκλικές{14}}τομές ψύχονται πιο γρήγορα από τις τετράγωνες διατομές-, τα σχέδια κυκλικής-διατομής είναι τα καλύτερα. (Η τιμή R-αναφέρεται στην αναλογία του εμβαδού διατομής προς το εμβαδόν επιφάνειας· η-διατομή αναφέρεται στην περιοχή διατομής του καναλιού ροής.)
Η διάμετρος του δρομέα σχετίζεται με το μήκος ροής. όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαδρομή ροής. Ταυτόχρονα, ο δρομέας πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο στενός και κοντός. Κάθε τύπος πλαστικού έχει μια ελάχιστη απαίτηση διαμέτρου δρομέα. μια υπερβολικά μικρή διάμετρος θα επηρεάσει τη ροή του πλαστικού στην κοιλότητα του καλουπιού. Η διάμετρος του δρομέα είναι γενικά 1,0 mm παχύτερη από το επίπεδο του τελικού προϊόντος για να αποτρέψει τη στερεοποίηση του πλαστικού στον δρομέα πριν από το τελικό προϊόν, διασφαλίζοντας έτσι τη σωστή διατήρηση της πίεσης.
Πύλη
Οι πύλες έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη χύτευση και την εσωτερική καταπόνηση. Η κατάλληλη μορφή τους καθορίζεται συνήθως από το σχήμα του εξαρτήματος και μπορεί να ταξινομηθεί ευρέως σε δύο κατηγορίες: περιορισμένες πύλες και μη περιορισμένες πύλες.
Οι περιορισμένες πύλες είναι στενά τμήματα στην είσοδο της κοιλότητας του καλουπιού, καθιστώντας εύκολη την επεξεργασία τους και επιτρέποντας την εύκολη κοπή του εξαρτήματος από τον δρομέα, μειώνοντας έτσι την υπολειπόμενη τάση. Αυτός ο τύπος χρησιμοποιείται γενικά σε καλούπια πολλαπλών-κοιλοτήτων όπου χυτεύονται πολλαπλά μέρη με μία κίνηση, καθώς διευκολύνει την ομοιόμορφη κατανομή και αποτρέπει την αντίστροφη ροή του πλαστικού εντός της κοιλότητας. Οι περιορισμένες πύλες μπορούν περαιτέρω να κατηγοριοποιηθούν σε πλευρικές πύλες, επικαλυπτόμενες πύλες, πύλες με φλάντζα, πύλες σε σχήμα ανεμιστήρων-, πύλες φιλμ, πύλες δακτυλίου, πύλες δίσκων, σημειακές πύλες και πύλες υποβρυχίων. Οι απεριόριστες πύλες είναι εκεί όπου το πλαστικό εγχέεται απευθείας στην κοιλότητα του καλουπιού μέσω ενός κατακόρυφου δρομέα.
Ο τύπος, η θέση, το μέγεθος και ο αριθμός των πυλών επηρεάζουν άμεσα την εμφάνιση, την παραμόρφωση, τη συρρίκνωση του καλουπώματος και την αντοχή του χυτευμένου τμήματος. Ως εκ τούτου, οι ακόλουθοι παράγοντες θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά το σχεδιασμό.
(1) Παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τον προσδιορισμό του σχήματος της πύλης: Το σχήμα της πύλης επηρεάζει τη δυνατότητα ροής της ρητίνης εντός της κοιλότητας του καλουπιού, την εμφάνιση του χυτευμένου τμήματος και τον προσανατολισμό της ροής του υλικού. Επομένως, κατά την επιλογή του τύπου πύλης, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη τον τύπο υλικού ή το σχήμα του προϊόντος και την επίδραση του προσανατολισμού της ροής.
(2) Παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τον προσδιορισμό του μεγέθους της πύλης:
① Χαρακτηριστικά πλαστικής ροής.
② Πάχος τοιχώματος καλουπιού.
③ Ποσότητα πλαστικού που εγχέεται στην κοιλότητα του καλουπιού.
④ Θερμοκρασία τήξης πλαστικού.
⑤ Θερμοκρασία καλουπιού.
(3) Παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τον προσδιορισμό της θέσης της πύλης:
① Η πύλη πρέπει να βρίσκεται στο παχύτερο σημείο της διατομής-του πλαστικού τμήματος. Αυτό επιτρέπει την πιο αργή ψύξη στην πύλη, διευκολύνοντας τη ροή του τηγμένου υλικού στην κοιλότητα του καλουπιού και αποτρέποντας ελαττώματα όπως η συρρίκνωση.
② Η θέση της πύλης θα πρέπει να ελαχιστοποιεί τη διαδρομή ροής του τηγμένου υλικού, να μειώνει τις αλλαγές κατεύθυνσης ροής και να ελαχιστοποιεί την απώλεια πίεσης. Γενικά, μια πύλη που βρίσκεται στο κέντρο του πλαστικού τμήματος είναι πιο αποτελεσματική.
③ Η θέση της πύλης θα πρέπει να διευκολύνει την εξαέρωση του αερίου από την κοιλότητα του καλουπιού. Εάν το λιωμένο υλικό που εισέρχεται στην κοιλότητα του καλουπιού κλείσει πρόωρα το σύστημα εξαερισμού, θα είναι δύσκολο για τα αέρια να διαφύγουν από την κοιλότητα, επηρεάζοντας την ποιότητα του προϊόντος. Τα κανάλια εξαερισμού πρέπει να τοποθετούνται στην τελική θέση όπου το λιωμένο υλικό φθάνει στην κοιλότητα για να διευκολύνεται ο εξαερισμός.
④ Η πύλη πρέπει να βρίσκεται ακριβώς απέναντι από το τοίχωμα του πυρήνα ή από έναν μεγάλο πυρήνα, επιτρέποντας στο υψηλής ταχύτητας λιωμένο υλικό να προσκρούει απευθείας στην κοιλότητα ή το τοίχωμα του πυρήνα, αλλάζοντας έτσι την κατεύθυνση ροής, μειώνοντας τον ρυθμό ροής και γεμίζοντας ομαλά την κοιλότητα. Αυτό εξαλείφει τα εμφανή σημάδια εκτόξευσης στο πλαστικό μέρος και αποτρέπει τη θραύση του τήγματος.
⑤ Ο αριθμός των πυλών πρέπει να ελέγχεται. Η είσοδος στην κοιλότητα μέσω πολλών πυλών θα δημιουργήσει περισσότερες γραμμές συγκόλλησης.
⑥ Η θέση της πύλης πρέπει να εξασφαλίζει ομοιόμορφη τροφοδοσία λιωμένου υλικού, με τη διαδρομή ροής από τον κύριο δρομέα προς όλα τα μέρη της κοιλότητας να είναι ίδια ή παρόμοια, για να μειωθούν οι γραμμές λάμψης και συγκόλλησης.
⑦ Για πλαστικά μέρη με πυρήνες ή ένθετα, ειδικά κυλινδρικά πλαστικά μέρη με λεπτούς πυρήνες, αποφύγετε την απευθείας τροφοδοσία στον πυρήνα ή το ένθετο για να αποτρέψετε την κάμψη του πυρήνα ή τη μετατόπιση του ένθετου.
⑧ Η θέση της πύλης πρέπει να αποφεύγει την πρόκληση θραύσης τήγματος. Όταν μια μικρή πύλη βρίσκεται ακριβώς απέναντι από μια κοιλότητα με μεγάλο πλάτος και πάχος, το τετηγμένο υλικό υψηλής ταχύτητας που ρέει μέσω της πύλης θα υποβληθεί σε υψηλή διατμητική τάση, με αποτέλεσμα φαινόμενα θραύσης τήγματος, όπως εκτόξευση και ερπυσμό. Η εκτόξευση τήγματος είναι επιρρεπής στο να προκαλέσει δίπλωμα, με αποτέλεσμα σημάδια κυματισμού στο προϊόν.
⑨ Όταν το λιωμένο πλαστικό εγχέεται με υψηλή ταχύτητα στην κοιλότητα του καλουπιού μέσω της πύλης, παρουσιάζει ένα κατευθυντικό αποτέλεσμα. Η θέση της πύλης θα πρέπει να επιλέγεται έτσι ώστε να αποφεύγονται οι αρνητικές επιπτώσεις αυτής της κατευθυντικής επίδρασης.
⑩ Κατά τον προσδιορισμό της θέσης και του αριθμού της πύλης για ένα καλούπι, πρέπει να ελέγχεται η αναλογία ροής για να διασφαλιστεί ότι το τήγμα γεμίζει την κοιλότητα. Ο λόγος ροής καθορίζεται από τον λόγο του συνολικού μήκους του καναλιού ροής προς το συνολικό πάχος του καναλιού ροής. Η επιτρεπόμενη τιμή του ποικίλλει ανάλογα με τις ιδιότητες του τήγματος, τη θερμοκρασία, την πίεση έγχυσης κ.λπ.
⑪ Για επίπεδα πλαστικά μέρη, η παραμόρφωση και η παραμόρφωση είναι επιρρεπείς επειδή οι ρυθμοί συρρίκνωσής τους είναι ασυνεπείς σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Η χρήση πολλαπλών πυλών είναι πολύ πιο αποτελεσματική.
⑫ Για πλαστικά μέρη-τύπου πλαισίου, η διαγώνια τοποθέτηση των θυρών μπορεί να βελτιώσει την παραμόρφωση που προκαλείται από τη συρρίκνωση.
⑬ Για πλαστικά μέρη σε σχήμα δακτυλίου{{0}, η πύλη πρέπει να τοποθετηθεί εφαπτομενικά για να μειωθούν οι γραμμές συγκόλλησης, να αυξηθεί η αντοχή της περιοχής συγκόλλησης και να διευκολυνθεί ο εξαερισμός.
⑭ Για πλαστικά μέρη με ανομοιόμορφο πάχος τοιχώματος, η θέση της πύλης πρέπει να διατηρείται όσο το δυνατόν πιο σταθερή για να αποφευχθούν οι δίνες.
⑮ Για πλαστικά μέρη σε σχήμα κελύφους-, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια διάταξη πύλης τοποθετημένη στο κέντρο- για τη μείωση των γραμμών συγκόλλησης.
⑯ Για πλαστικά μέρη σε σχήμα-θόλου, λεπτά και λεπτά-τοιχώματα, μπορούν να ρυθμιστούν πολλαπλά σημεία πύλης και νευρώσεις επεξεργασίας για να καθοδηγούν τη ροή και να αποτρέπουν την έλλειψη υλικού.
Οι παραπάνω αρχές για την επιλογή θέσεων πύλης ενδέχεται να οδηγήσουν σε αντιφάσεις στην εφαρμογή. Σε τέτοιες περιπτώσεις, είναι απαραίτητος ο ευέλικτος χειρισμός με βάση την πραγματική κατάσταση.
(4) Υπόλοιπο πύλης
Εάν δεν μπορεί να επιτευχθεί ένα ισορροπημένο σύστημα δρομέα, η ακόλουθη μέθοδος ισορροπίας πύλης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίτευξη του στόχου της ομοιόμορφης χύτευσης με έγχυση. Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για καλούπια με μεγάλο αριθμό κοιλοτήτων. Υπάρχουν δύο μέθοδοι ισορροπίας πύλης: αλλαγή του μήκους του καναλιού πύλης και αλλαγή της-διατομής της πύλης.
Όταν οι διαστάσεις της κοιλότητας έχουν διαφορετικές προβαλλόμενες περιοχές, η πύλη πρέπει επίσης να είναι ισορροπημένη. Σε αυτό το σημείο, για να προσδιοριστεί το μέγεθος της πύλης, πρέπει πρώτα να προσδιοριστεί ένα μέγεθος πύλης και να υπολογιστεί η αναλογία αυτού του μεγέθους πύλης προς τον αντίστοιχο όγκο κοιλότητας. Αυτή η αναλογία εφαρμόζεται στη συνέχεια στη σύγκριση άλλων πυλών με τους αντίστοιχους όγκους κοιλότητας για να προσδιοριστεί διαδοχικά το μέγεθος κάθε πύλης. Μετά την πραγματική δοκιμαστική έγχυση, η λειτουργία εξισορρόπησης πύλης μπορεί να ολοκληρωθεί.
Κατά την παραγωγή εξαρτημάτων ή περισσότερων τελικών προϊόντων από την ίδια κοιλότητα καλουπιού, εάν ορισμένα τμήματα του υλικού είναι πιο λεπτά, το σπρέι πρέπει να πήξει. Η ποσότητα πάχυνσης εξαρτάται από το μέγεθος του τελικού προϊόντος. Γενικά, τα παχύτερα τμήματα των τελικών προϊόντων ρέουν καλύτερα, με αποτέλεσμα την κανονική πίεση, ενώ τα λεπτότερα τμήματα ρέουν φτωχότερα, οδηγώντας σε υψηλότερη πίεση. Επομένως, εάν τα τελικά προϊόντα πρόκειται να γεμιστούν ταυτόχρονα, τα παχύτερα τμήματα ενδέχεται να εμφανίσουν φλας. Για να αποφευχθεί η ανισορροπία ροής, ο δρομέας για τα λεπτότερα τμήματα πρέπει να παχυνθεί για να αντισταθμιστεί η απώλεια πίεσης, όπως φαίνεται στο Σχήμα 7-13.
Πηγάδια κρύου γυμνοσάλιαγκας
Τα φρεάτια ψυχρής γυμνοσάλιαγκας, γνωστά και ως λάκκοι ψυχρής γυμνοσάλιαγκας, έχουν σχεδιαστεί για να αποθηκεύουν το ψυχρότερο λιωμένο πλαστικό υλικό στην αρχή της διαδικασίας πλήρωσης, εμποδίζοντάς το να εισέλθει απευθείας στην κοιλότητα του καλουπιού και να φράξει την πύλη ή να επηρεάσει την ποιότητα του προϊόντος. Τα φρεάτια ψυχρής γυμνοσάλιαγκας βρίσκονται συνήθως στο τέλος του κύριου δρομέα. Όταν οι ράβδοι διακλάδωσης είναι μακριές, θα πρέπει επίσης να τοποθετούνται φρεάτια ψυχρής γυμνοσάλιαγκας στα άκρα τους.
Δες εδώ
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με άλλα συστήματα πύλης και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους, κάντε κλικ εδώ.