คุณสมบัติที่สำคัญของเทอร์โมพลาสติกคือ ปราศจากความชื้นและสารทำละลายอื่นที่มีจุดเดือดต่ำ ความชื้นปริมาณเล็กน้อยสามารถกลายเป็นไอน้ำได้ ซึ่งจะมีโอกาสติดอยู่ภายในชิ้นงานในระหว่างขั้นตอนการฉีดพลาสติก ไอน้ำนี้จะขยายตัว เมื่อแรงดันของน้ำพลาสติกลดลง ในขั้นตอนหลังของการฉีด ซึ่งนำไปสู่การเกิดโพรงในเนื้อชิ้นงาน บางครั้งโพรงดังกล่าวจะแบน เนื่องจากการเฉือนในระหว่างที่น้ำพลาสติกไหล ทำห้เกิดเป็นรอยเงาที่เรียกว่า mica mark ความชื้นจะถูกดูดซับเข้าไปในเนื้อพลาสติก จึงต้องใช้เวลานานในการอบเม็ดพลาสติกให้แห้ง โดยทั่วไปถ้าใช้อุณหภูมิในการฉีดสูงขึ้น ปริมาณความชื้นที่ยอมให้มีในเม็ดพลาสติกก็จะต้องลดลงตามไปด้วย เนื่องจาก อุณหภูมิที่สูงกว่าจะทำให้น้ำที่มีมวลคงที่ กลายเป็นไอในปริมาตรที่ใหญ่กว่า ตัวอย่างเช่น polycarbonate(PC)ถูกฉีดที่อุณหภูมิประมาณ 300^oC ความชิ้นในเนื้อพลาสติกควรมีน้อยกว่า 0.02% ในขณะที่ celluloss acetate(PA)ถูกฉีดที่อุณหภูมิ 170^oC ความชื้นที่ยอมให้มีได้ถึง 0.3% เทอร์โฒพลาสติกที่ตัวมันเองมีคุณสมบัติดูดความชื้น (hydrosopic) ในบางครั้งอาจเกิดปัญหานี้ได้ เพราะสารที่เติมลงไปในเม็ดพลาสติกเป็นสาร hydrosopic

ตารางที่1

ชนิดของเทอร์โมพลาสติก	เปอร์เซ็นต์ความชื้นที่ยอมให้มีได้(คิดตามน้ำหนัก)
PAR PC+ABS PA PC+PBT PC ABS PET PBT	0.02 0.05 0.10 0.02 0.02 0.20 0.03 0.04

 

 

การเสียรูปของแม่พิมพ์ Mould Deformation

แม่พิมพ์ฉีดพลาสติกจะต้องรับแรงมาก และมักจะใช้ฉีดชิ้นงานที่มีความแม่นยำสูง การเสียรูปของแม่พิมพ์ มีผลต่อขนาดของชิ้นงานที่ได้ในขั้นตอนสุดท้าย รวมทั้งการเปลี่ยนขนาดของพลาสติกในระหว่างขั้นตอนการหล่อเย็น นอกจากนี้ การเสียรูปมากเกินไปของแม่พิมพ์ ยังทำให้เกิดผลเสียต่อการฉีดพลาสติก

ผลที่มีต่อคุณภาพชิ้นงาน

– ผิดขนาด

-เกิดคลีบแลบ Flashing

ผลที่มีต่อการทำงานของแม่พิมพ์โดยเฉพาะการเสียรูปในแนวขวางกับทิศทางการปลดชิ้นงาน และมีขนาดใหญ่กว่าการหดตัวของชิ้นงาน จะทำให้เกิดปัญหาในการเปิดแม่พิมพ์ หรือใช้แรงกระทุ้งมากในการปลดชิ้นงาน

 

ด้วยเหตุนี้ความแข็งแรง (rigidity) ของแม่พิมพ์ จึงมีผลต่อคุณภาพของชิ้นงาน และการทำงานที่ถูกต้องของแม่พิมพ์ แม่พิมพ์ทั่วไปประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนหลายชิ้น ซึ่งทั้งหมดจะช่วยสร้างความแข็งแรงให้กับแม่พิมพ์ และทำงานร่วมกัน ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์เป็นวัสดุแข็ง ในการออกแบบต้องพิจารณาความเครียด (Strain) จากการดัดและเฉือน ขนาดของชิ้นส่วนต่างๆต้องพิจารณาให้แข็งแรงพอ โดยไม่จำเป็นต้องคิดถึงความเค้นสูงสุดที่รับได้ เพราะการเสียรูปที่ยอมให้มีได้ น้อยอยู่แล้ว

ในบทความครั้งต่อไป ทาง admin จะเสนอแนวทางการวิเคราะห์การเสียรูปของแม่พิมพ์พลาสติก ท่านใดที่สนใจโปรดติดตามได้นะครับ

วิธีการคำนวณแรงปลดชิ้นงาน

สำหรับชิ้นงานรูปปลอกและกล่อง ซึ่งหดตัวรัดคอร์ไว้ แรงปลดชิ้นงานหาได้จากความเค้นปกติที่มีอยู่ในเวลาปลดชิ้นงาน และสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน

F_R =f ×P_A × A_C

เมื่อ

f = สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน

P_A = แรงดันผิวสัมผัสระหว่างชิ้นงานกับคอร์

A_C = พื้นที่ผิวของคอร์

ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจะขึ้นอยู่กับชนิดของพลาสติกกับโลหะที่สัมผัสกันอยู่ และตัวแปรในการฉีดพลาสติก การสัมผัสกันระหว่างชั้นผิวพลาสติกที่กลายเป็นของแข็งกับผิวแม่พิมพ์ ในขณะปลดชิ้นงาน  จะมีผลต่อสัมประสิทธิ์ความเสียดทานด้วย ชิ้นส่วนแม่พิมพ์ซึ่งทำโดยการ EDM และขัดเงาจะมีค่าสัมประสิทธิ์ต่ำกว่าผิวงานที่หยาบ

ตามที่ได้กล่าวมาทั้งหมดในตอนต้น ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน จะขึ้นอยู่กับความหยาบของผิว  ซึ่งจะได้แสดงค่าไว้ในตารางด้านล่างนี้

พลาสติก	สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสำหรับความหยาบผิวต่างๆ
	1µm	6µm	20µm
PE	0.38	0.52	0.70
PP	0.47	0.50	0.84
PS	0.37	0.52	1.82
ABS	0.35	0.46	1.33
PC	0.47	0.68	1.60

นอกจากค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานที่ได้ เรายังต้องหาแรงดันที่ผิวสัมผัสระหว่างชิ้นงานและคอร์  ซึ่งสามารถคำนวณได้แต่จะขอกล่าวถึงในบทความต่อๆไปนะครับ