3. การไหลของพลาสติกในงานฉีด

    หน้า   1   2    

3.4 อุณหภูมิความเร็วการไหลและอัตราเฉือนของพลาสติกในแม่พิมพ์ฉีด

รูปที่ 3.15 จะพบว่าในช่วงของการฉีด อุณหภูมิของพลาสติกเหลวขณะที่กำลังไหลอยู่ในแม่พิมพ์ฉีดนั้น จะมีค่าต่ำที่สุดอยู่ที่บริเวณติดกับผนังด้านในของแม่พิมพ์ฉีดเนื่องจากอุณหภูมิของผนังแม่พิมพ์ที่เย็น และอุณหภูมิของพลาสติกเหลวที่มีค่าสูงที่สุดจะอยู่ที่บริเวณใกล้กับผนังด้านในของแม่พิมพ์ เนื่องจากการเฉือนจะเกิดขึ้นมากที่สุดที่บริเวณนี้ (ไม่ใช่บริเวณตรงกลางของช่องทางการไหล) โดยเฉพาะที่ระยะทางการไหลที่มากขึ้น พลาสติกจะมีอุณหภูมิสูงกว่า (เวลาในการฉีดที่มากขึ้นหรือเวลาที่พลาสติกไหลนานขึ้นนั้น จะส่งผลให้พลาสติกที่ไหลอยู่ตรงปลายด้านหน้าสุดจะมีอุณหภูมิสูงกว่ามากขึ้น)
ลักษณะการไหลของพลาสติกออกจากหัวฉีดที่ถูกต้องและไม่มีฟองอากาศ
รูปที่ 3.1 ลักษณะการไหลของพลาสติกออกจากหัวฉีดที่ถูกต้องและไม่มีฟองอากาศ

3.5 การหาแนวประสานในชิ้นงานฉีดพลาสติกแบบง่าย ๆ

แนวประสาน (Weld Line) หรือเส้นแนวเชื่อมประสานของเนื้อพลาสติกเหลวที่ไหลมาบรรจบกันนั้น อาจจะส่งผลให้เกิดเป็นตำหนิหรือรอยประสาน (Weld Mark) ขึ้นได้ แต่ไม่เสมอไป เพราะถ้าพลาสติกเหลวไหลมาบรรจบและเข้าเป็นเนื้อเดียวกันได้ดี ก็จะมองไม่เห็นรอยประสาน แนวประสานจะเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ เช่น
1. มีทางน้ำพลาสติกเข้า (Gate) อยู่หลายตำแหน่งในชิ้นงานฉีดชิ้นเดียวกัน
2. ชิ้นงานมีความหนาแตกต่างกัน
3. มีสิ่งกีดขวางการไหล เช่น มีสลักในแม่พิมพ์เพื่อทำให้เกิดรูหรือช่องว่างในเนื้อชิ้นงาน
ส่วนสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดรอยประสาน (Weld Mark) หรือตำหนิที่เกิดขึ้นจากแนวประสาน คือ พลาสติกเหลวประสานไม่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างสมบูรณ์ โดยมีสาเหตุรอง คือ
1. อุณหภูมิของพลาสติกเหลวที่กระบอกฉีดต่ำเกินไป
2. อุณหภูมิของแม่พิมพ์ต่ำเกินไป
3. ความเร็วในการฉีดต่ำเกินไป โดยเฉพาะที่ตำแหน่งที่พลาสติกเหลวไหลมาบรรจบกัน (ความเร็วในการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของสกรู, mm/s)
4. อัตราการฉีดหรือปริมาตรของพลาสติกเหลวที่ไหลเข้าแม่พิมพ์ต่อหน่วยเวลาต่ำเกินไป (mm3/s)
ดังนั้นจึงต้องรู้ตำแหน่งที่จะเกิดแนวประสานของพลาสติกเหลวขึ้นบนชิ้นงานเมื่อกำหนดตำแหน่ง Gate ที่เข้าชิ้นงานแล้ว เพื่อช่วยในการตัดสินใจว่าจะยอมรับชิ้นงานที่ฉีดออกมาได้หรือไม่ ถ้าเกิดรอยประสานหรือความแข็งแรงของชิ้นงานไม่เพียงพอเนื่องจากรอยประสาน ถ้ายอมรับไม่ได้ ก็ต้องย้ายตำแหน่งแนวประสานไปอยู่ที่ตำแหน่งอื่นที่ไม่มีผลต่อความสวยงามหรือความแข็งแรงของชิ้นงานด้วยการย้ายตำแหน่งของ Gate หรือ เปลี่ยนแปลงขนาดและรูปทรงของตัวชิ้นงาน
การหาตำแหน่งของเส้นแนวประสานจะสามารถหาได้แบบง่าย ๆ ด้วยการลากเส้นตรงและสร้างส่วนโค้งการไหลดังตัวอย่างต่อไปนี้
ในกรณีที่มีสิ่งกีดขวางการไหลเพื่อทำให้เกิดเป็นรูหรือช่องว่างในเนื้อชิ้นงานฉีด ให้ลากเส้นตรงจากจุดฉีด ไปยังขอบหรือมุมนอกสุดของสิ่งกีดขวางนั้น ๆ ดังรูปที่ 3.16 เราก็จะได้พื้นที่แรเงาด้านหลังของสิงกีดขวางโดยมีเส้นตรงที่เราลากขึ้นมาเป็นแนวขอบเขต แนวประสานจะอยู่ในพื้นที่แรเงานี้ ซึ่งวิธีการหาตำแหน่งแนวประสานให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้
1. ใช้วงเวียนกางรัศมีพอเหมาะ แล้วเขียนส่วนโค้งหรือวงกลมโดยใช้จุดฉีดเป็นจุดหมุน โดยเว้นพื้นที่แรเงาเอาไว้ดังรูปที่ 3.17
2. จากนั้นให้ใช้จุดตัดของขอบนอกสุดของสิ่งกีดขวางกับเส้นตรงที่ลากขึ้นมาเป็นจุดหมุน แล้วทำส่วนโค้งต่อจากเส้นโค้งเดิมที่สร้างไว้แล้ว ก็จะได้จุดตัดของส่วนโค้ง ซึ่งแนวของจุดตัดของส่วนโค้งคือแนวประสานของ พลาสติกเหลวนั่นเอง ดังรูปที่ 3.18
การลากเส้นตรงไปยังขอบนอกของสิ่งกีดขวาง
รูปที่ 3.16 การลากเส้นตรงไปยังขอบนอกของสิ่งกีดขวาง
การเขียนวงกลมและเส้นโค้งเพื่อดูการไหลของพลาสติกเหลว
รูปที่ 3.17 การเขียนวงกลมและเส้นโค้งเพื่อดูการไหลของพลาสติกเหลว
การเขียนเส้นโค้งเพื่อดูเส้นแนวประสานของพลาสติกเหลว
รูปที่ 3.18 การเขียนเส้นโค้งเพื่อดูเส้นแนวประสานของพลาสติกเหลว
ถ้าสิ่งกีดขวางมีรูปร่างซับซ้อน ก็ให้ลากเส้นตรงไปตัดกับขอบของสิ่งกีดขวางแล้วทำส่วนโค้ง ทำเช่นนี้ไปเรื่อย ๆ จนเกิดจุดตัดของส่วนโค้งช่วงสุดท้าย ดังขั้นตอนต่อไปนี้ (ตามรูปที่ 3.19–3.21)
1. ลากเส้นตรง L1 และ L2 ไปตัดกับขอบหรือมุมของสิ่งกีดขวางที่อยู่ในตำแหน่งกว้างที่สุด (รูปที่ 3.19)
2. ใช้วงเวียนกางรัศมีพอเหมาะที่เท่ากัน แล้วเขียนส่วนโค้งหรือวงกลมโดยใช้จุดฉีดเป็นจุดหมุน โดยเว้นพื้นที่ด้านนอกที่เกิดขึ้นนอกขอบเขตของเส้นตรง L1, L2 และเส้นรอบรูปของสิ่งกีดขวางเอาไว้ (รูปที่ 3.19)
3. ลากเส้นตรง L3 และ L4 จากจุดเริ่มต้นที่จุดตัดของเส้นตรูง L1, L2 กับมุมของสิ่งกีดขวางไปตัดกับขอบของสิ่งกีดขวางที่อยู่ในตำแหน่งกว้างที่สุด (รูปที่ 3.20)
4. ใช้วงเวียนกางรัศมีเท่าเดิม แล้วเขียนส่วนโค้งโดยใช้จุดตัดของเส้นตรง L1, L2 กับมุมของสิ่งกีดขวางเป็นจุดหมุน โดยเว้นพื้นที่ด้านนอกที่เกิดขึ้นนอกขอบเขตของเส้นตรง L3, L4 และเส้นรอบรูปของสิ่งกีดขวางเอาไว้ (รูปที่ 3.20)
5. ลากเส้นตรง L5 ไปตัดกับมุมของสิ่งกีดขวาง โดยจุดเริ่มต้นจะอยู่ที่จุดตัดของเส้นตรง L3 กับมุม ของสิ่งกีดขวาง (รูปที่ 3.21)
6. ใช้วงเวียนกางรัศมีเท่าเดิม แล้วเขียนส่วนโค้งโดยใช้จุดตัดของเส้นตรง L3 กับมุมของสิ่งกีดขวางเป็นจุดหมุน โดยเว้นพื้นที่ด้านนอกที่เกิดขึ้นนอกขอบเขตของเส้นตรง L5 และเส้นรอบรูปของสิ่งกีดขวางเอาไว้ (รูปที่ 3.21)
7. ใช้วงเวียนกางรัศมีเท่าเดิม แล้วเขียนส่วนโค้งในส่วนพื้นที่ที่เหลือโดยใช้จุดตัดของเส้นตรง L4, L5 กับมุมของสิ่งกีดขวางเป็นจุดหมุน (รูปที่ 3.21)
8. จุดตัดของส่วนโค้งที่เกิดขึ้นในขั้นสุดท้ายจะเป็นแนวของการประสานกันของเนื้อพลาสติกเหลว
การลากเส้นตรง L1, L2 ไปตัดกับขอบของสิ่งกีดขวาง พร้อมทั้งเขียนวงกลมและเส้นโค้ง เพื่อดูการไหลของพลาสติกเหลว
รูปที่ 3.19 การลากเส้นตรง L1, L2 ไปตัดกับขอบของสิ่งกีดขวาง พร้อมทั้งเขียนวงกลมและเส้นโค้ง เพื่อดูการไหลของพลาสติกเหลว
การลากเส้นตรง L3, L4 ไปตัดกับขอบของสิ่งกีดขวางพร้อมทั้งเขียนเส้นโค้งเพื่อดูการไหลของพลาสติกเหลว
รูปที่ 3.20 การลากเส้นตรง L3, L4 ไปตัดกับขอบของสิ่งกีดขวางพร้อมทั้งเขียนเส้นโค้งเพื่อดูการไหลของพลาสติกเหลว
การลากเส้นตรง L5 ไปตัดกับขอบของสิ่งกีดขวางพร้อมทั้งเขียนเส้นโค้งเพื่อดูเส้นแนวประสานของพลาสติกเหลว
รูปที่ 3.21 การลากเส้นตรง L5 ไปตัดกับขอบของสิ่งกีดขวางพร้อมทั้งเขียนเส้นโค้งเพื่อดูเส้นแนวประสานของพลาสติกเหลว
ในกรณีที่ชิ้นงานมีความหนาแตกต่างกัน จะทำให้เกิดแนวประสานและอาจเกิดการอั้นอากาศได้ ซึ่งจะส่งผลต่อรอยประสานและรอยไหม้ได้เช่นกัน ดังนั้นโรงงานพลาสติกจะสามารถหาตำแหน่งของข้อบกพร่องดังกล่าวได้ เช่น ถ้าจุดฉีดอยู่ในส่วนที่หนา (S1 > S2) ให้ดำเนินการดังต่อไปนี้ (ดังรูปที่ 3.22–3.23)
1. เขียนวงกลมและส่วนโค้งไปเรื่อย ๆ โดยใช้รัศมีพอประมาณ โดยเว้นเนื้อที่ในส่วนที่บางไว้ (รูปที่ 3.22 (ก))
2. ใช้จุดตัดแรกของส่วนโค้งกับขอบหรือมุมฃองส่วนที่บางเป็นจุดหมุน (จุด A) แล้วเขียนส่วนโค้งในส่วนที่บางโดยใช้รัศมีคือ L2 (ซึ่งหาได้จากสัดส่วนความหนาจากสมการ S1/S2 = L1/L2) (รูปที่ 3.22 (ก))
3. ลากเส้นตรงสัมผัสกับเส้นโค้ง (Tangent) ที่เกิดจากรัศมี L2 โดยเส้นตรงนี้จะเริ่มต้นจากจุดตัดของส่วนโค้งที่เกิดจากรัศมี L1 กับขอบของชิ้นงานส่วนที่บางที่อยู่ในตำแหน่งถัดไป (รูปที่ 3.22 (ข))
4. แนวจุดตัดของเส้นตรงสัมผัสโค้งก็คือเส้นแนวประสานของพลาสติกเหลว (รูปที่ 3.22 (ค), 3.23)
เขียนส่วนโค้งการไหลเข้าไปในส่วนที่บาง
รูปที่ 3.22 (ก) เขียนส่วนโค้งการไหลเข้าไปในส่วนที่บาง
                                                             (ข) ลากเส้นตรงจากจุดตัดของเส้นโค้งในส่วนที่หนาไปสัมผัสกับเส้นโค้งการไหลในส่วนที่บาง
(ค) ได้เส้นการไหลของพลาสติกในส่วนที่บาง
ตำแหน่งเส้นแนวการไหลประสานกันของพลาสติกเหลวในส่วนที่บางเมื่อจุดฉีดอยู่ในส่วนที่หนา
รูปที่ 3.23 ตำแหน่งเส้นแนวการไหลประสานกันของพลาสติกเหลวในส่วนที่บางเมื่อจุดฉีดอยู่ในส่วนที่หนา
ถ้าจุดฉีดอยูในส่วนที่บาง (S1 < S2) ให้โรงงานฉีดพลาสติกดำเนินการดังต่อไปนี้ (ดังรูปที่ 3.24)
1. เขียนวงกลมและส่วนโค้งไปเรื่อย ๆ โดยใช้รัศมีพอประมาณ จนกระทั่งมาสัมผัสกับบริเวณส่วนที่หนาที่จุด P โดยเว้นเนื้อที่ในส่วนที่หนาไว้
2. ใช้จุดตัดแรกของส่วนโค้งกับขอบหรือมุมของส่วนที่หนาเป็นจุดหมุน แล้วเขียนส่วนโค้งในส่วนที่หนาโดยใช้รัศมีคือ L2 (ซึ่งหาได้จากสัดส่วนความหนาจากสมการ S1/S2 = L1/L2) และใช้จุด P เป็นจุดหมุนเพื่อเขียนส่วนโค้งในส่วนที่บางโดยใช้รัศมีเท่าเดิม (L1) โดยเริ่มต้นจากจุด B ไปยังเส้นโค้งการไหล
3. ลากเส้นสัมผัสโค้ง (Tangent) จากจุด A ไปยังส่วนโค้งในส่วนที่หนา (โค้งใหญ่) จะได้จุดตัด D และลากเส้นสัมผัสโค้งจากจุด D ไปยังส่วนโค้งในส่วนที่บาง (โค้งเล็ก)
4. แนวจุดตัดของเส้นสัมผัสโค้งเล็กกับส่วนโค้งในส่วนที่บางก็คือแนวประสานของพลาสติกเหลวนั้น คือพลาสติกเหลวจะไหลเข้าไปในส่วนที่หนาก่อนแล้วไหลล้นเข้าไปในส่วนที่บาง
ขั้นตอนในการเขียนเส้นโค้งการไหลและการหาเส้นแนวประสานของพลาสติกเหลวที่เกิดขั้น เมื่อจุดฉีดอยู่ในส่วนที่บาง
รูปที่ 3.24 ขั้นตอนในการเขียนเส้นโค้งการไหลและการหาเส้นแนวประสานของพลาสติกเหลวที่เกิดขั้น เมื่อจุดฉีดอยู่ในส่วนที่บาง
ตัวอย่างแสดงเส้นการไหลและแนวการไหลมาประสานกันของพลาสติกเหลวที่เกิดขึ้นเมื่อจุดฉีดอยู่ในส่วนที่บาง
รูปที่ 3.25 ตัวอย่างแสดงเส้นการไหลและแนวการไหลมาประสานกันของพลาสติกเหลวที่เกิดขึ้นเมื่อจุดฉีดอยู่ในส่วนที่บาง
    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