ระบบ Gating คืออะไร?
ฟังก์ชั่นของระบบ Gating
ระบบรันเนอร์จะนำพลาสติกหลอมเหลวจากกระบอกเครื่องฉีดพลาสติกไปยังแต่ละช่องของแม่พิมพ์ ดังนั้นโครงสร้าง ความยาว ขนาด และวิธีการเชื่อมต่อของระบบรันเนอร์ล้วนส่งผลต่อเอฟเฟกต์การฉีด ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ การออกแบบระบบรันเนอร์ควรคำนึงถึงประสิทธิภาพเชิงเศรษฐกิจ ทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วและมีรอบเวลาสั้นด้วย
โครงสร้างระบบประตู
ระบบรันเนอร์ประกอบด้วยโครงสร้าง 4 โครงสร้าง คือ รันเนอร์หลัก รันเนอร์กิ่ง เกท และบ่อโคลด์ทาก ดังแสดงในรูปที่ 7-11
นักวิ่งหลัก (ป่วง)
Main runner (sprue) คือช่องพลาสติกที่เชื่อมต่อหัวฉีดของเครื่องฉีดพลาสติกเข้ากับระบบรันเนอร์ เป็นองค์ประกอบแรกของระบบรันเนอร์
นักวิ่งระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา
รางวิ่งหลักและรางรองคือช่องพลาสติกที่เชื่อมต่อรางวิ่งหลักกับประตูของแม่พิมพ์ด้านใน เพื่อให้พลาสติกหลอมเหลวไหลเข้าสู่แม่พิมพ์ด้านใน ในกรณีของแม่พิมพ์สองแผ่น- รางวิ่งจะอยู่ที่เส้นแบ่งส่วน
เมื่อออกแบบช่องทางการไหล ควรให้ความสำคัญกับ-รูปร่างและขนาดภาคตัดขวางของช่องทางเหล่านั้น โดยทั่วไป รูปร่างตัดขวาง-สำหรับช่องทางการไหลมีสี่ประเภท: วงกลมเต็ม สี่เหลี่ยมคางหมู สี่เหลี่ยมคางหมูดัดแปลง และหกเหลี่ยม (ดูรูปที่ 7-12) จากมุมมองของการส่งผ่านแรงดันการฉีด ยิ่งพื้นที่หน้าตัด-ของช่องการไหลมีขนาดใหญ่เท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น ขณะที่จากมุมมองของการนำความร้อน ยิ่งพื้นที่ผิวตัดขวาง-เล็กลงก็ยิ่งดี ดังนั้น ยิ่งอัตราส่วนของ-พื้นที่หน้าตัดต่อพื้นที่ผิวมากขึ้น ช่องทางการไหลก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น การออกแบบช่องการไหลแบบตัดขวางและสี่เหลี่ยมจัตุรัส-มีค่า R- สูงที่สุด เนื่องจากหน้าตัดแบบวงกลม-เย็นเร็วกว่าหน้าตัดแบบสี่เหลี่ยม-หน้าตัดแบบวงกลม-การออกแบบหน้าตัดแบบวงกลมจึงดีที่สุด (ค่า R- หมายถึงอัตราส่วนของพื้นที่หน้าตัด-ต่อพื้นที่ผิว ส่วนพื้นที่หน้าตัด- หมายถึงพื้นที่หน้าตัดของช่องการไหล)
เส้นผ่านศูนย์กลางของรันเนอร์สัมพันธ์กับความยาวของการไหล ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่เท่าไร เส้นทางการไหลก็จะยิ่งยาวขึ้นเท่านั้น ในขณะเดียวกันนักวิ่งควรแคบและสั้นที่สุด พลาสติกแต่ละประเภทมีข้อกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำของรันเดอร์ เส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กเกินไปจะส่งผลต่อการไหลของพลาสติกในช่องแม่พิมพ์ โดยทั่วไปเส้นผ่านศูนย์กลางของรันเนอร์จะหนากว่าระดับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป 1.0 มม. เพื่อป้องกันไม่ให้พลาสติกในตัวรันเนอร์แข็งตัวก่อนผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป จึงรับประกันการยึดแรงดันที่เหมาะสม
ประตู
เกทมีผลกระทบอย่างมากต่อความสามารถในการขึ้นรูปและความเค้นภายใน รูปแบบที่เหมาะสมมักจะถูกกำหนดโดยรูปร่างของชิ้นส่วน และสามารถแบ่งกว้าง ๆ ได้เป็นสองประเภท: ประตูจำกัด และประตูไม่จำกัด
ประตูจำกัดเป็นส่วนแคบที่ทางเข้าโพรงแม่พิมพ์ ทำให้ง่ายต่อการแปรรูปและช่วยให้ตัดชิ้นส่วนจากรันเนอร์ได้ง่าย ซึ่งช่วยลดความเค้นตกค้าง โดยทั่วไปจะใช้ประเภทนี้ในแม่พิมพ์หลาย-ช่องที่มีการขึ้นรูปหลายชิ้นส่วนในคราวเดียว เนื่องจากช่วยให้กระจายได้ทั่วถึงและป้องกันการไหลย้อนกลับของพลาสติกภายในช่อง ประตูที่ถูกจำกัดสามารถแบ่งประเภทเพิ่มเติมได้เป็นประตูด้านข้าง ประตูที่ทับซ้อนกัน ประตูหน้าแปลน ประตูรูปพัดลม- ประตูฟิล์ม ประตูวงแหวน ประตูดิสก์ ประตูชี้ และประตูใต้น้ำ ประตูที่ไม่จำกัดคือจุดที่พลาสติกถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์โดยตรงโดยใช้รางแนวตั้ง
ประเภท ตำแหน่ง ขนาด และจำนวนของประตูส่งผลโดยตรงต่อรูปลักษณ์ การเสียรูป การหดตัวของแม่พิมพ์ และความแข็งแรงของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป ดังนั้นการออกแบบจึงควรคำนึงถึงปัจจัยต่อไปนี้
(1) ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อกำหนดรูปร่างเกต: รูปร่างเกตส่งผลต่อการไหลของเรซินภายในโพรงแม่พิมพ์ ลักษณะของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป และการวางแนวการไหลของวัสดุ ดังนั้นเมื่อเลือกประเภทประตู จำเป็นต้องพิจารณาประเภทวัสดุหรือรูปร่างผลิตภัณฑ์และอิทธิพลของการวางแนวการไหล
(2) ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อกำหนดขนาดประตู:
ลักษณะการไหลของพลาสติก
ความหนาของผนังแม่พิมพ์
3 ปริมาณพลาสติกที่ถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์
④ อุณหภูมิหลอมเหลวของพลาสติก
⑤ อุณหภูมิของแม่พิมพ์
(3) ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อกำหนดตำแหน่งของประตู:
① ประตูควรอยู่ที่จุดที่หนาที่สุดของหน้าตัด-ของชิ้นส่วนพลาสติก ซึ่งช่วยให้ระบายความร้อนช้าลงที่ประตู อำนวยความสะดวกในการไหลของวัสดุหลอมเหลวเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ และป้องกันข้อบกพร่อง เช่น การหดตัว
2 ตำแหน่งเกตควรลดเส้นทางการไหลของวัสดุหลอมเหลวให้เหลือน้อยที่สุด ลดการเปลี่ยนแปลงทิศทางการไหล และลดการสูญเสียแรงดันให้เหลือน้อยที่สุด โดยทั่วไป ประตูที่อยู่ตรงกลางของชิ้นส่วนพลาสติกจะมีประสิทธิภาพมากกว่า
3 ตำแหน่งประตูควรอำนวยความสะดวกในการระบายก๊าซจากโพรงแม่พิมพ์ หากวัสดุหลอมเหลวที่เข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ปิดระบบระบายอากาศก่อนกำหนด จะทำให้ก๊าซหลุดออกจากโพรงได้ยาก ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ควรวางช่องระบายอากาศไว้ที่ตำแหน่งสุดท้ายที่วัสดุหลอมเหลวจะไปถึงช่องระบายอากาศเพื่อช่วยให้ระบายอากาศได้สะดวก
④ ประตูควรตั้งอยู่ตรงข้ามกับผนังหลักหรือแกนขนาดใหญ่ เพื่อให้วัสดุที่หลอมเหลวความเร็วสูง-ส่งผลกระทบโดยตรงต่อโพรงหรือผนังแกนกลาง ซึ่งจะเป็นการเปลี่ยนทิศทางการไหล ลดอัตราการไหล และเติมลงในโพรงได้อย่างราบรื่น ซึ่งจะช่วยขจัดรอยพุ่งที่เห็นได้ชัดเจนบนชิ้นส่วนพลาสติกและป้องกันการแตกหักของพลาสติกละลาย
⑤ ควรควบคุมจำนวนประตู การเข้าโพรงผ่านประตูหลายบานจะทำให้เกิดรอยเชื่อมมากขึ้น
⑥ ตำแหน่งประตูควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการป้อนวัสดุหลอมเหลวสม่ำเสมอ โดยมีเส้นทางการไหลจากรางหลักไปยังทุกส่วนของช่องเหมือนกันหรือคล้ายกัน เพื่อลดรอยวาบไฟและรอยเชื่อม
⑦ สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกที่มีแกนหรือส่วนแทรก โดยเฉพาะชิ้นส่วนพลาสติกทรงกระบอกที่มีแกนเรียว ให้หลีกเลี่ยงการป้อนเข้าสู่แกนหรือเม็ดมีดโดยตรง เพื่อป้องกันไม่ให้แกนโค้งงอหรือการเคลื่อนตัวของเม็ดมีด
⑧ ตำแหน่งของประตูควรหลีกเลี่ยงการทำให้หลอมละลายแตกหัก เมื่อประตูขนาดเล็กอยู่ตรงข้ามกับช่องที่มีความกว้างและความหนามาก วัสดุหลอมเหลวความเร็วสูง-ที่ไหลผ่านประตูจะต้องได้รับความเค้นเฉือนสูง ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์การแตกหักของของเหลว เช่น การพุ่งและการคืบคลาน การหลอมเหลวมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการพับ ส่งผลให้เกิดรอยกระเพื่อมบนผลิตภัณฑ์
⑨ เมื่อพลาสติกหลอมเหลวถูกฉีดด้วยความเร็วสูงเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ผ่านประตู มันจะแสดงผลตามทิศทาง ควรเลือกตำแหน่งประตูเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบจากทิศทางนี้
⑩ เมื่อพิจารณาตำแหน่งเกตและหมายเลขของแม่พิมพ์ จะต้องตรวจสอบอัตราส่วนการไหลเพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวจะเต็มเข้าไปในคาวิตี้ อัตราการไหลถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของความยาวช่องการไหลทั้งหมดต่อความหนาของช่องการไหลทั้งหมด ค่าที่ยอมให้แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการหลอม อุณหภูมิ ความดันการฉีด ฯลฯ
⑪ สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกแบน การบิดเบี้ยวและการเสียรูปมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเนื่องจากอัตราการหดตัวไม่สอดคล้องกันในทิศทางที่ต่างกัน การใช้หลายประตูจะมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก
⑫ สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกประเภทเฟรม- การวางประตูในแนวทแยงสามารถปรับปรุงการเสียรูปที่เกิดจากการหดตัวได้
⑬ สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกที่มีรูปร่างเป็นวงแหวน- ควรวางประตูในแนวสัมผัสเพื่อลดรอยเชื่อม เพิ่มความแข็งแรงของบริเวณรอยเชื่อม และอำนวยความสะดวกในการระบายอากาศ
⑭ สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกที่มีความหนาของผนังไม่เท่ากัน ควรรักษาตำแหน่งของเกตให้สอดคล้องกันมากที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงการหมุนวน
⑮ สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกที่มีรูปทรงเปลือก- สามารถใช้-การจัดเรียงประตูแบบยึดตรงกลางเพื่อลดรอยเชื่อมได้
⑯ สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกที่มีรูปทรงโดม- เรียว และบาง- สามารถตั้งค่าจุดเกตหลายจุดและซี่โครงกระบวนการเพื่อเป็นแนวทางในการไหลและป้องกันการขาดแคลนวัสดุ
หลักการข้างต้นในการเลือกตำแหน่งเกตอาจทำให้เกิดความขัดแย้งในการใช้งาน ในกรณีเช่นนี้ จำเป็นต้องมีการจัดการที่ยืดหยุ่นตามสถานการณ์จริง
(4) ยอดคงเหลือของประตู
หากไม่สามารถรับระบบวิ่งแบบสมดุลได้ สามารถใช้วิธี gating balance ต่อไปนี้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายของการฉีดขึ้นรูปที่สม่ำเสมอ วิธีนี้เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ที่มีช่องจำนวนมาก มีสองวิธีในการสมดุลของเกต: การเปลี่ยนความยาวของช่องเกต และการเปลี่ยนพื้นที่หน้าตัด-ของเกต
เมื่อขนาดของช่องมีพื้นที่ฉายภาพต่างกัน ประตูรั้วจะต้องมีความสมดุลด้วย ณ จุดนี้ เพื่อกำหนดขนาดเกต จะต้องกำหนดขนาดเกตหนึ่งขนาดก่อน และต้องคำนวณอัตราส่วนของขนาดเกตนี้ต่อปริมาตรช่องที่สอดคล้องกัน จากนั้นอัตราส่วนนี้จะถูกนำไปใช้กับการเปรียบเทียบประตูอื่นกับปริมาตรช่องที่สอดคล้องกันเพื่อกำหนดขนาดของแต่ละประตูตามลำดับ หลังจากการฉีดทดลองจริง การดำเนินการปรับสมดุลเกตจะเสร็จสมบูรณ์
เมื่อผลิตชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจำนวนมากจากโพรงแม่พิมพ์เดียวกัน หากบางส่วนของวัสดุบางลง สปรูจะต้องทำให้หนาขึ้น ปริมาณความหนาขึ้นอยู่กับขนาดของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป โดยทั่วไป ส่วนที่หนากว่าของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะไหลได้ดีกว่า ส่งผลให้แรงดันปกติ ในขณะที่ส่วนที่บางกว่าจะไหลได้ไม่ดี นำไปสู่แรงดันที่สูงขึ้น ดังนั้นหากต้องเติมผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปพร้อมกัน ส่วนที่หนากว่าอาจเกิดวาบไฟได้ เพื่อป้องกันการไหลไม่สมดุล รันเนอร์สำหรับส่วนที่บางกว่าจะต้องหนาขึ้นเพื่อชดเชยการสูญเสียแรงดัน ดังแสดงในรูปที่ 7-13
บ่อน้ำทากเย็น
หลุมทากเย็นหรือที่เรียกว่าหลุมทากเย็น ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดเก็บวัสดุพลาสติกหลอมเหลวที่เย็นกว่าที่จุดเริ่มต้นของกระบวนการบรรจุ เพื่อป้องกันไม่ให้เข้าไปในโพรงแม่พิมพ์โดยตรงและอุดตันประตูหรือส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปบ่อทากเย็นจะอยู่ที่ส่วนท้ายของบ่อหลัก เมื่อกิ่งก้านยาว ควรติดตั้งบ่อทากเย็นที่ปลายด้วย
ดูที่นี่
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบ gating อื่นๆ รวมถึงข้อดีและข้อเสีย โปรดคลิกที่นี่