Archives for September 2014

การทำเกลียวในงานพลาสติก (Thread)

การทำเกลียวในงานผลิตพลาสติก



ชิ้นส่วนเทอร์โมพลาสติก สามารถทำให้มีเกลียวนอกและเกลียวในได้อย่างประหยัด ด้วยเทคนิคการฉีดพลาสติกแบบต่างๆ ช่วยลดการทำงานที่ต้องตัดเกลียวของชิ้นงานกึ่งสำเร็จ เมื่อต้องการเกลียวจากการฉีดพลาสติก จะต้องระมัดระวังในการออกแบบแม่พิมพ์ เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่เกิดปัญหาในการปลดชิ้นงานไม่ออกเนื่องจาก Undercut
ชิ้นงานที่่มีเกลียวนอก สามารถฉีดได้ในแม่พิมพ์ที่มีอุปกรณ์คลายเกลียวนอก (Thread-unscrewing)อย่างไรก็ตาม ชิ้นงานจำนวนมากที่มีเกลียวนอก ก็สามารถฉีดด้วยแม่พิมพ์ที่สร้างในราคาที่ถูกกว่านั่นคือ เส้นแบ่งของแม่พิมพ์ (Parting Line) จะอยู่ในตำแหน่งเส้นศูนย์กลาง (Center Line) ของเกลียว (ตามภาพด้านล่าง)

thread plastic

ชิ้นงานที่มีเกลียวใน สามารถฉีดโดยแม่พิมพ์ที่ติดตั้งอุปกรณ์คลายเกลียว แกนที่ยุบได้ (Collapsible- Core) หรือใช้มือหมุนชุดเกลียว (Thread Insert) ซึ่งถอดออกจากแม่พิมพ์พร้อมกับชิ้นงานแล้วจึงหมุนคลายเกลียวถอดออกจากชิ้นงาน และจึงฝส่ Thread Insert กลับเข้าไปอีกครั้ง แกนที่ยุบได้บางครั้งอาจไม่ต้องใช้อุปกรณ์คลายเกลียวThread Insert กับการฉีดเกลียวที่มีรูปร่างหน้าตัดกลม ขึ้นอยู่กับเกรดพลาสติกที่ใช้และอุณหภูมิที่ใช้ ในบางกรณีก็อาจเป็นได้ที่จะถอดเกลียวที่ฉีดออกจากแม่พิมพ์ โดบปลดจาก Core ที่เป็นเกลียวนอกตื้นๆ แล้วไม่ทำให้ชิ้งานพลาสติกเสียหาย อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ต้องใช้แผ่นปลด Stripper Plate หรือเข็มกระทุ้ง Ejector Pin ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่

ความร้อนสะสมในชื้นงานพลาสติก Melt Accumulation

Melt Accumulation จุดสะสมน้ำพลาสติก



การออกแบบชิ้นงานพลาสติก ควรหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนความหนาของหน้าตัด แต่หากต้องเปลี่ยนความหนา ด้วยเหตุผลทางด้านความแข็งแรงและประโยชน์ใช้สอยควรเปลี่ยนไปทีละน้อย การเปลี่ยนแปลงความหนาของหน้าตัดแบบหักมุม จะทำให้เกิดความเค้นเฉพาะจุด เมื่อรับแรงก็จะเกิดการร้าวเปรียบเสมือนเป็นรอยบากหรือทำให้แตกไว้ก่อนตรงบริเวณนั้น

จุดสะสมน้ำพลาสติกเป็นส่วนที่ใช้เวลานานในการหล่อเย็น จึงทำให้รอบการฉีดนานขึ้นด้วยและยังเป็นสาเหตุของการเกิดโพรงอากาศ(viod) ในภาพด้านล่างเป็นการแสดงให้เห็นการออกแบบโครงเพื่อเสริมความแข็งแรง โครงที่จัดวางเป็นกากบาก กรณีนี้จะเห็นได้ชัดเจนถึงความแตกต่างของการออกแบบ ให้เหมาะสมกับสภาพการฉีดพลาสติกและการรับแรง ชิ้นงานพลาสติกที่มีโครงจัดวางเป็นรูปกากบาท จะมีความแข็งแรงกว่าโครงสร้างที่จัดวางเยื้องกัน และทนแรงได้มากกว่า

จุดสะสมน้ำพลาสติก

จุดสะสมน้ำพลาสติก

ในภาพ C แสดงการออกแบบจุดตัดของโครงสี่เส้น ที่คำนึงถึงคุณสมบัติของพลาสติก และการรับแรงไปพร้อมๆกัน แบบนี้จะไม่มีจุดสะสมน้ำพลาสติก อีกทั้งความหนาของโครงและจุดเชื่อมต่อจะเท่ากัน ค่าใช้จ่ายในการทำแม่พิมพ์แบบนี้จะสูงขึ้นอีกมาก และต้องระวังเรื่องน้ำหนักของชิ้นงานเมื่อคำนึงถึงความประหยัด

ชิ้นงานหนึ่งที่มีความยากในด้านการออกแบบแม่พิมพ์และการฉีดพลาสติกคือ ภาชนะบรรจุเพื่อการขนส่งและลังวางขวด ซึ่งทำจากพลาสติก HDPE ภาชนะเหล่านี้ต้องทนแรงสูงที่เกิดจากการขนย้าย แรงกระแทก และความเค้นอัดเมื่อวางซ้อนกัน ในโรงงานเบียร์และเครื่องดื่มมักพบว่ามีการวางซ้อนกันสูงถึง4-5เมตร หรือมากกว่านั้น

ประมาณว่าความสูงของลังคือ 250 มม. และลังหนึ่งใบมีขวดวางเต็มจะมีน้ำหนัก 15 กก. เมื่อวางซื้อนกัน 18 ใบ ลังที่อยู่ใบล่างสุดต้องรับแรงได้ถึง 17×15=255 กก. การออกแบบที่ถูกต้องจึงเป็นสิ่งที่สำคัญมากๆ เนื่องจากหากแม่พิมพ์ทำการผลิตขึ้นมาแล้ว หากไม่สามารถใช้งานและรับแรงได้จริงเท่ากับเป็นการสูญเปล่าทั้งเวลาและวัสดุ