2. การทำงานของชิ้นส่วนเครื่องฉีดพลาสติก ที่มีผลต่องานฉีด

    หน้า   1   2    

2.1 บทนำ

     เมื่อสั่งให้ชิ้นส่วนต่าง ๆ ของเครื่องฉีดพลาสติกทำงาน ย่อมเกิดผลกระทบต่าง ๆ ต่อคุณภาพของชิ้นงาน ฉีดตลอดจนอาจจะเกิดความเสียหายขึ้นได้ ดังนั้นโรงงานฉีดพลาสติกจึงควรต้องมีการศึกษาเพื่อเรียนรู้ถึงหน้าที่ของชิ้นส่วนที่สำคัญ ๆ ต่าง ๆ ของเครื่องฉีด ตลอดจนการเลือกใช้และการสั่งให้ชิ้นส่วนต่าง ๆ ของเครื่องฉีดพลาสติกทำงานอย่างถูกต้องเหมาะสม ดังตัวอย่างต่อไปนี้

2.2 การเลือกใช้หัวฉีดให้เหมาะสมกับงานฉีดพลาสติก

     หัวฉีดในงานฉีดพลาสติกจะมีอยู่ 2 แบบ คือ หัวฉีดแบบเปิดกับแบบปิด การเลือกใช้จึงต้องดูถึงความเหมาะสมและข้อดีข้อเสียที่อาจจะเกิดขึ้นดังนี้ คือ

2.2.1 หัวฉีดแบบเปิด

หัวฉีดแบบเปิด คือ หัวฉีดที่มีรูทะลุตลอดโดยไม่มีระบบกลไกใด ๆ ในการปิด–เปิดรูหรือช่องทางการไหลของพลาสติกเหลว กล่าวคือ พลาสติกเหลวสามารถไหลออกจากหัวฉีดได้ตลอดเวลา ถ้าพลาสติกเหลวมีความหนืดต่ำพอ
1. ข้อดี
• ราคาถูก เนื่องจากมีอุปกรณ์และชิ้นส่วนไม่ซับซ้อน และสามารถสร้างได้ง่าย
• ทำความสะอาดได้ง่ายเมื่อจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนชนิดของพลาสติก(เปลี่ยนจากฉีดเก้าอี้พลาสติกใช้เม็ด PP เป็นฉีด อ่างเปลผสมปูนใช้เม็ด HDPE)หรือเปลี่ยนสี(เปลี่ยนจากฉีดตะกร้าหูเหล็กสีแดงเป็นตะกร้าหูเหล็กสีเขียว) โดยเฉพาะเมื่อใช้เม็ดพลาสติกรีไซเคิลถ้ามีเศษโลหะเข้าไปอุดตันในหัวฉีด
• ในกรณีที่แหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับเกิดการสึกหรอไปบ้าง พลาสติกเหลวจะไหลย้อนกลับเข้าไปในกระบอกได้ไม่มากในจังหวะของการฉีด เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้ความดันในการฉีดที่สูงเพื่อเปิดรูฃองหัวฉีดเหมือนกับหัวฉีดแบบปิด
• ไม่สิ้นเปลืองพลังงานมาก เพราะแม้จะใช้ความดันฉีดที่ไม่สูงมาก พลาสติกเหลวก็สามารถไหลออกจากหัวฉีดได้
• พลาสติกเหลวที่ไหลออกจากหัวฉีดเข้าแม่พิมพ์จะยังมีความดันที่สูงอยู่
2. ข้อเสีย
• พลาสติกเหลวสามารถไหลออกจากหัวฉีดได้ตลอดเวลา ถ้าใช้อุณหภูมิพลาสติกเหลวที่กระบอก ฉีดสูงโดยเฉพาะอุณหภูมิที่หัวฉีดหรือใช้แบ็กเพรสเชอร์ (Back Pressure) สูง ๆ และใช้ซักแบก (Suck Back) น้อย ๆ นอกจากนี้ยังทำให้เกิดการสูญเสียวัตถุดิบพลาสติกด้วย และถ้า พลาสติกเหลวไหลออกจากหัวฉีดมาก ๆ จะทำให้ปริมาตรพลาสติกเหลวในกระบอกฉีดเหลือน้อยเกินไป จนทำให้ชิ้นงานที่ฉีดเกิดรอยแหว่งได้
• ในกรณีที่ฉีดแบบแช่หัวฉีดอยู่กับแม่พิมพ์ โดยที่พลาสติกเหลวเกิดการไหลออกจากหัวฉีด และพลาสติกเหลวจะไหลเข้าแม่พิมพ์ด้วย เมื่อทำการฉีดจะเกิดปัญหาขั้วแข็งหรือขั้วเย็น (Cold Slug) ของพลาสติกที่ไหลเข้าแม่พิมพ์ก่อนการฉีด แล้วเกิดการเย็นตัวที่ประสานกันไม่ดีกับพลาสติก เหลวที่ฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ภายหลัง ชิ้นงานจะเกิดรอยตำหนิบริเวณ Gate หรือใกล้ Gate ได้
• รอบการทำงานฉีด (Cycle Time) อาจจะนานกว่าการใช้หัวฉีดแบบปิด เนื่องจากในช่วงของการหมุนสกรูเพื่อหลอมและป้อนพลาสติกเหลวไปข้างหน้าปลายสกรู สกรูฉีดจะต้องหยุดหมุน ก่อนที่แม่พิมพ์จะเปิด เพราะถ้าแม่พิมพ์เปิดก่อน พลาสติกเหลวจะไหลออกจากหัวฉีดแล้วเข้าไปในแม่พิมพ์ด้านอยู่กับที่ได้ทันทีเนื่องจากความดันแบ๊กเพรสเชอร์ (Back Pressure)

2.2.2 หัวฉีดแบบปิด

หัวฉีดแบบปิด คือ หัวฉีดที่มิระบบกลไกปิด–เปิดรูหรือช่องทางการไหลของพลาสติกเหลว โดยระบบกลไกจะเปิดรูหัวฉีดเมื่อทำการฉีดและย้ำรักษาความดัน และระบบกลไกจะปิดรูหัวฉีดเมื่อสิ้นสุดเวลาการย้ำแล้ว ระบบกลไกที่นิยมใช้จะมิลักษณะเป็นแท่งเข็มปิด–เปิดรูที่ปลายหัวฉีด
1. ข้อดี
• จะไม่ทำให้เกิดการสูญเสียของวัตถุดิบพลาสติกไปที่หัวฉีด เนื่องจากพลาสติกเหลวไม่สามารถ ไหลออกจากหัวฉีดได้ตลอดเวลา เพราะรูของหัวฉีดจะถูกปิดไว้จนกว่าจะถึงเวลาของจังหวะการฉีด รูของหัวฉีดจึงจะเปิดออก การใช้อุณหภูมิพลาสติกเหลวที่กระบอกฉีดสูงหรือการใช้แบ๊กเพรสเชอร์สูง ๆ ก็ไม่ทำให้พลาสติกเหลวไหลออกจากหัวฉีดก่อนเวลา และที่สำคัญคือไม่จำเป็นต้องใช้ชักแบ๊กเลย
• จะไม่เกิดปัญหารอยตำหนิบริเวณ Gate หรือใกล้ Gate ที่ตัวชิ้นงานฉีด เนื่องจากการเกิดขั้ว แข็งหรือขั้วเย็นของพลาสติกที่ไหลเข้าแม่พิมพ์ก่อนช่วงการฉีดแล้วเกิดการเย็นตัวที่ประสานกัน ไม่ดีกับพลาสติกเหลวที่เพิ่งฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ภายหลัง
• รอบการทำงานฉีด (Cycle Time) จะสั้นกว่า เนื่องจากในช่วงของการหมุนสกรูเพื่อหลอมและป้อนพลาสติกเหลวไปข้างหน้าปลายสกรู จะสามารถเปิดแม่พิมพ์และกระทุ้งชิ้นงานออกไปได้พร้อม ๆ กัน เพราะพลาสติกเหลวจะไม่ไหลออกจากหัวฉีด
2. ข้อเสีย
• มีราคาแพง เนื่องจากมีอุปกรณ์และชิ้นส่วนที่ซับซ้อนมากกว่า สร้างได้ยากกว่า
• ทำความสะอาดได้ยากเมื่อจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนชนิดของพลาสติกหรือเปลี่ยนสี โดยเฉพาะ ถ้ามีเศษโลหะหลุดลอดเข้าไปอาจทำให้หัวฉีดเสียหายได้
• เนื่องจากมีความจำเป็นต้องใช้ความดันในการฉีดที่สูงเพื่อเปิดรูฃองหัวฉีด ดังนั้นในกรณีที่แหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับเกิดการสึกหรอไปบ้าง พลาสติกเหลวจะไหลย้อนกลับเข้าไปใน กระบอกฉีดได้มากในจังหวะของการฉีด ทำให้ปริมาณเนื้อพลาสติกเหลวสามารถไหลออกจากหัวฉีดเข้าแม่พิมพ์ได้น้อย ชิ้นงานจะเกิดรอยแหว่งได้
• สิ้นเปลืองพลังงานมากกว่า เพราะต้องใช้ความดันฉีดที่สูงมากเพื่อเปิดรูของหัวฉีด
• พลาสติกเหลวที่ไหลเข้าแม่พิมพ์จะเกิดการสูญเสียความดันมากกว่า อาจจะทำให้ชิ้นงานเกิดรอยแหว่งหรือรอยยุบ ไม่ได้ขนาดและน้ำหนักตามที่ต้องการ

2.3 การเลือกใช้และตรวจสอบแหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับ

2.3.1 การเลือกใช้แหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับ

ตามที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าแหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับหรือ Check Ring นั้นจะทำหน้าที่เป็นลูกสูบในการขับดันพลาสติกเหลวในกระบอกฉีดให้ไหลเข้าแม่พิมพ์ โดยป้องกันพลาสติกเหลวไหลย้อนผ่านแหวนกลับเข้ากระบอกฉีดได้ นอกจากนี้ในจังหวะที่สกรูหมุนเพื่อหลอมและป้อนพลาสติกเหลวไปข้างหน้าปลายสกรูนั้น พลาสติกเหลวจะดันแหวนไปยันกับหัวจรวด (Screw Tip) พร้อมกับไหลลอดผ่านรูแหวนและร่องที่หัวจรวดไปอยู่ด้านหน้าของปลายสกรูด้วย พลาสติกเหลวที่ไหลไปอยู่ด้านหน้าของปลายสกรูจะไม่สามารถไหลออกจากหัวฉีดได้เนื่องจากในช่วงจังหวะการทำงานนี้แม่พิมพ์ยังปิดอยู่ รวมทั้งมีพลาสติกที่เป็นตัวชิ้นงานอยู่ภายในแม่พิมพ์และปิดรูของหัวฉีดอยู่ด้วยนั่นเอง เมื่อพลาสติกเหลวมีปริมาณมากขึ้นจนกระทั่งมีแรงมากกว่าค่าความฝืดที่ผิวของสกรูกับกระบอกฉีดพลาสติกเหลวจะดันแหวนให้กลับไปยันกับบ่าของสกรู ทำให้สกรูถอยหลังกลับไปทางด้านกรวยเติมเม็ดพลาสติกได้ โดยที่พลาสติกเหลวไม่สามารถไหลลอดผ่านรูแหวนกลับเข้าไปในร่องเกลียวสกรูได้ตามเดิม เนื่องจากแรงที่ทำให้แหวนยันอยู่ที่บ่าของตัวสกรูที่มาจากความดันพลาสติกเหลวกระทำกับพื้นที่หน้าตัดวงแหวนของตัวแหวนนั้น มีค่า มากกว่าแรงที่จะทำให้แหวนเปิด ซึ่งมาจากความดันพลาสติกเหลวค่าเดียวกันที่ไหลอยู่ในรูแหวนและกระทำกับเส้นรอบวงของรูแหวนเท่านั้น (ไม่มีพื้นที่ให้ความดันกระทำจึงไม่มีแรงเกิดขึ้น) จากการทำหน้าที่ของตัวแหวนดังที่ได้กล่าวมานี้จะเห็นได้ว่าตลอดเวลาที่สกรูหมุนและถอยหลังกลับ ตัวแหวนจะต้องเคลื่อนที่ไปมาตามแนวแกนอยู่ตลอดเวลาเช่นกันโดยทั่ว ๆ ไปแหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับจะมีอยู่ 2 ลักษณะ คือ

1. แหวนแบบที่มีเขี้ยวเกี่ยวล็อกอยู่กับหัวจรวด (Screw Tip)

แหวนแบบนี้จะหมุนไปพร้อมกับสกรู ในจังหวะที่สกรูหมุนเพื่อหลอมและป้อนพลาสติกเหลวไปด้านหน้าของปลายสกรู การสึกหรอจะเกิดขึ้นที่บริเวณพื้นที่ผิวตามแนวเส้นรอบวงของตัวแหวนมากกว่าส่วนอื่น การซ่อมแซมเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่จะไม่สามารถทำได้เนื่องจากจะยิ่งทำให้เกิดช่องว่างระหว่างสกรูกับกระบอกมากขึ้น และถ้าเจียระไนผิวแล้วชุบโครเมียมแข็งจะยิ่งทำให้ผิวของรูกระบอกเกิดการสึกหรอเสียหายมากขึ้นด้วย นอกจากนี้แหวนแบบที่มีเขี้ยวจะมีราคาแพงและสร้างได้ยาก
แหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับแบบมีเขี้ยว
รูปที่ 2.1 แหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับแบบมีเขี้ยว

2. แหวนแบบเรียบ ไม่มีเขี้ยวเอก

แหวนแบบนี้จะไม่หมุนไปพร้อมกับตัวสกรู ดังนั้นการสึกหรอ จะเกิดขึ้นที่บริเวณพื้นที่ผิวหน้าตัดของตัวแหวนมากกว่าส่วนอื่น การซ่อมแซมสามารถทำได้โดยการเจียระไนหน้าตัดที่สึกหรอออก ซึ่งทำให้ความยาวของแหวนลันลงเท่านั้น แหวนแบบนี้จะมีราคาไม่แพงและสร้างได้ง่ายกว่า
แหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับแบบไม่มีเขี้ยว
รูปที่ 2.2 แหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับแบบไม่มีเขี้ยว
ตำแหน่งการสึกหรอของแหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับ
รูปที่ 2.3 ตำแหน่งการสึกหรอของแหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับ

2.3.2 การตรวจสอบแหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับ

เมื่อแหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับเกิดการสึกหรอหรือทำหน้าที่ได้ไม่สมบูรณ์ ย่อมทำให้เกิดปัญหาต่อคุณภาพของชิ้นงานฉีด เช่น ชิ้นงานแหว่งไม่เต็มแม่พิมพ์ ชิ้นงานเกิดรอยยุบ เมื่อเกิดปัญหาดังที่กล่าวนี้โรงงานพลาสติกก็ต้องตรวจสอบว่าปัญหามาจากตัวแหวนหรือไม่ ดังนี้
1. ให้สังเกตดูว่าระยะหรือปริมาณเนื้อสำรองที่เรียกว่า Cushion มีค่าไม่คงที่สูงหรือไม่ เช่น บางครั้งก็เหลือมาก แต่บางครั้งก็ไม่เหลือเลย (สกรูอยู่ตำแหน่งสุดกระบอกฉีด) โดยดูที่ตัวสกรูจริงเป็นหลัก ไม่ควรดูที่ตัวเลข แสดงตำแหน่งของสกรูที่อยู่หน้าเครื่องฉีดหรือบนจอแสดงผล เพราะตัวเลขอาจจะไม่ตรงกับตำแหน่งจริงของสกรู ถ้าระยะ Cushion มีค่าไม่คงที่สูง แสดงว่าพลาสติกไหลรั่วผ่านแหวนย้อนกลับเข้าไปในกระบอกฉีดได้
2. ให้สังเกตดูว่าในจังหวะการฉีดสกรูมีการหมุนกลับทางกับการหมุนในจังหวะการหลอมและป้อนพลาสติกเหลวด้วยหรือไม่ (แต่เครื่องฉีดบางรุ่นอาจจะมีการล็อกสกรูไม่ให้หมุนในช่วงจังหวะการฉีด) ถ้าสกรูมีการหมุนกลับทาง แสดงว่าพลาสติกไหลรั่วผ่านแหวนย้อนกลับเข้าไปในกระบอกฉีดได้
3. ให้ฉีดซ้ำโดยไม่ต้องเปิดแม่พิมพ์เพื่อกระทุ้งชิ้นงานออก แต่ให้ชิ้นงานค้างอยู่ในแม่พิมพ์เพื่อปิดรูหัวฉีดเอาไว้ก่อน แล้วให้ฉีดด้วยระบบ Manual โดยนับเวลาฉีดประมาณ 3–5 วินาที เพื่อดูการเคลื่อนที่ของสกรู ถ้าสกรูมีการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง แสดงว่าพลาสติกไหลรั่วผ่านแหวนย้อนกลับเข้าไปในกระบอกฉีดได้
เมื่อตรวจสอบตามข้อใดข้อหนึ่งหรือทั้ง 3 ข้อดังที่กล่าวแล้ว และผลเป็นไปตามการตรวจสอบก็แสดงว่า ปัญหาที่เกิดชิ้นกับตัวชิ้นงานคือรอยแหว่ง รอยยุบ น่าจะมีสาเหตุมาจากตัวแหวนนั่นเอง เช่น แหวนเกิดการสึกหรอ หรืออาจจะมีวัสดุของแข็งเข้าไปติดค้างอยู่ในรูของตัวแหวน ทำให้แหวนติดอยู่กับที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ตามแนวแกน เพื่อปิดเปิดการไหลของพลาสติกเหลวได้ พลาสติกเหลวจึงสามารถไหลลอดผ่านรูของแหวนได้ตลอดเวลา
    หน้า   1   2    
CONTACT
169/47 ถ.พุทธมณฑลสาย 4 ต.กระทุ่มล้ม  อ.สามพราน จ.นครปฐม 73220
086-070-0007
ananindustry@gmail.com
https://www.ananindustry.com
WORKING DAYS/HOURS
วันจันทร์ - วันเสาร์
8.00 - 17.00 น.
Copyright © 2008 Anan Industry Company Limited. All Rights Reserved