Archives for ฉีดพลาสติก

แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก แบบปลดชิ้นงานโดยใช้แรงดันอากาศ Air Ejection

ในการฉีดพลาสติก เมื่อพลาสติกหลอมเหลวถูกดันสู่แม่พิมพ์แล้ว ในขั้นตอนต่อไปคือการ cooling ชิ้นงาน เมื่อชิ้นงานเซทตัวดีพอแล้ว จึงทำการปลดชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์ ในขั้นตอนนี้เราเรียกกันว่า Ejection โดยทั่วไปแล้ว การปลดชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์ เรามักใช้ ejector pin หรือแผ่นใช้ปลดชิ้นงาน ejector plate ทั้งนี้ขึ้นกับลักษณะของชิ้นงานนั้นๆ ในบทความนี้จะนำเสนอวิธีการปลดชิ้นงานโดยใช้ลม ซึ่งเรียกว่า air ejector

การปลดชิ้นงานโดยใช้ลม คือการใช้แรงดันลมจากแหล่งกำเนิดภายนอก ต่อเข้าสู่ตัวแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก เมื่อแม่พิมพ์เปิด ลมจะได้ดันชิ้นงานให้หลุดออกจากตัวแม่พิมพ์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะขึ้นอยู่กับชิ้นงานว่ามีขนาดใหญ่หรือเล็ก และชิ้นงาน

Read More

การเชื่อมพลาสติกด้วยความร้อน Thermal Welding

งานฉีดพลาสติก มีวิธีการต่อ ชิ้นส่วนพลาสติก เข้าด้วยกัน โดยใช้วิธีการเชื่อมด้วยความร้อนนั้น อาจทำได้หลายวิธีขึ้นอยู่กับชนิดของพลาสติก และลักษณะของรอยต่อ วิธีที่นิยมใช้ในการเชื่อมคือ

-เชื่อมด้วยความร้อน

-เชื่อมด้วยอัลตร้าโซนิค

-เชื่อมด้วยการสั่นสะเทือน

-เชื่อมด้วยการหมุน

-เชื่อมด้วยความถี่วิทยุ RF

-เชื่อมด้วยการเหนี่ยวนำหรือแม่เหล็กไฟฟ้า

การเชื่อมด้วยความร้อน

ในการเชื่อมพลาสติกด้วยความร้อน โดนเฉพาะชิ้นส่วนที่ทำจาก polycarbonate (PC) และชนิดอื่นที่คล้ายกัน จะนำแผ่นความร้อนที่เคลือบด้วย Polytetrafluorethylene (PTFE) คั่นกลางระหว่างพลาสติกทั้งสองชิ้นที่จะต่อกัน ชิ้นส่วนพลาสติก

Read More

การต่อชิ้นงานพลาสติกเข้าด้วยกันแบบถาวร

ในกระบวนการผลิต ชิ้นงานพลาสติก สามารถทำได้หลายวิธี เช่น การฉีดพลาสติก ,การเป่าพลาสติก หรือการขึ้นรูปพลาสติก ในบทความนี้จะเน้นถึงการผลิตโดยกระบวนการฉีดพลาสติกเป็นหลัก

การต่อชิ้นส่วนพลาสติกเข้าด้วยกันแบบถาวรจะแบ่งเป็นหัวข้อใหญ่ๆได้ดังนี้

-วิธีการประสานทางเคมี (Chemical Bonding)

-วิธีการเชื่อมด้วยความร้อน (Themal Welding)

การประสานด้วยเคมี (Chemical Bonding)

วิธีการนี้ไม่ต้องใช้ชิ้นส่วนช่วยยึดหรือสกรู แต่ต้องใช้น้ำยาเคมี อุปกรณ์จับยึด (Fixture) และอุปกรณ์ป้องกัน รอยต่อจะเกิดจากสารละลาย และตัวประสานสำหรับต่อชิ้นส่วนที่เป็นวัสดุชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกัน รอยต่อแบบนี้เหมาะสำหรับการประกอบชิ้นส่วนที่ต้องอุดไม่ให้ของเหลวหรือแก๊สรั่วออกมา และไม่สามารถใช้รอยต่อด้วยสกรู รอยต่อแบบนี้มีข้อดีคือ ไม่เกิดความเค้นจากการประกอบชิ้นส่วน แต่มีข้อเสียคือ สารละลายหรือตัวประกอบที่ใช้มักจะมีสารพิษ และเป็นอันตรายต่อผู้ใช้ สารเคมีเหล่านี้จะต้องเข้ากันได้กับชนิดของพลาสติก หรือวัสดุที่จะประสาน นอกจากนี้การเตรียมสารเคมีและรอให้รอยต่ออยู่ตัวจะต้องใช้เวลานาน ซึ่งขึ้นอยู่กับวิธีที่ใช้ ดังนั้นสรุปได้ว่า

การต่อชิ้นงานพลาสติก,ชิ้นส่วนพลาสติก,เชื่อมพลาสติก
การต่อชิ้นงานพลาสติก,ชิ้นส่วนพลาสติก,เชื่อมพลาสติก
Read More

ฉีดพลาสติก และอัตราการเย็นตัว

โมลฉีดพลาสติกล้วนถูกออกแบบมาเพื่อ ฉีดพลาสติก ให้ได้ชิ้นงานออกมาสมบูรณ์ถูกต้องตามที่ผู้ออกแบบได้ทำการออกแบบไว้ ในขั้นตอนการสร้าง แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก นั้น หากผู้ออกแบบขาดประสบการณ์ในงานฉีดพลาสติก อาจทำให้ชิ้นงานพลาสติกเกิดปัญหาขึ้นได้

ในการฉีดพลาสติกจุดที่ส่งผลต่อชิ้นงานพลาสติกคือแรงดันและอุณหภูมิ ซึ่งมีผลต่อการหดตัวของชิ้นงาน ความหนาของผนังชิ้นงานที่แตกต่างกันย่อมส่งผลต่อเวลาในการหล่อเย็นที่ต่างกัน และมีโอกาสที่จะเกิดฟองอากาศด้านในได้

อัตราการเย็นตัวงานฉีดพลาสติก
การเย็นตัว งานฉีดพลาสติก

จากตารางที่1 แสดงความสัมพันธ์ของอุณหภูมิและเวลาที่ใช้ในการหล่อเย็นชิ้นงาน โดยแบ่งชิ้นงานเป็น4แบบ มีความหนาชิ้นงานเท่ากัน แตกต่างกันเพียงจุดรอยต่อขอชิ้นงาน จะเห็นได้ว่าชิ้นงาน a ใช้เวลาในการหล่อเย็นถึงจุด Te น้อยกว่าชิ้นงาน d ถึง15วินาที

อัตราการไหลน้ำหล่อเย็นในแม่พิมพ์พลาสติก

การหล่อเย็นในแม่พิมพ์พลาสติก เป็นขั้นตอนที่มีความสำคัญอย่างมากในกระบวนการฉีดพลาสติก เพื่อให้รอบการฉีดสั้นลงการหล่อเย็นจะเริ่มต้นเมื่อฉีดพลาสติกเต็มแม่พิมพ์ ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่ง ความร้อนส่วนใหญ่จะถ่ายเทออกไปในช่วงเวลาหล่อเย็น(เวลาหลังการฉีด) จนถึงการเปิดแม่พิมพ์และการปลดชิ้นงาน การออกแบบระบบหล่อเย็นจะขึ้นอยู่กับพท.ของชิ้นงานที่ต้องหล่อเย็นเป็นเวลานานที่สุดให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิปลดชิ้นงาน

สิ่งสำคัญที่ต้องนำมาพิจารณาคือความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการหล่อเย็นและ fourier number ความหนาแน่นของกระแสความร้อนแปรตามอุณหภูมิของคาวิตี้ สำหรับความหนาผนังที่ต่างๆกัน ความหนาแน่นของกระแสความร้อน สามารถช่วยในการเลือกออกแบบระบบหล่อเย็นของแม่พิมพ์

แบบจำลองการหล่อเย็นแม่พิมพ์พลาสติก
ภาพที่ 1 แบบจำลองการหล่อเย็นแม่พิมพ์พลาสติก CAD (ซ้าย),CAE (ขวา)

ผลคุณของความหนาแน่นของกระแสความร้อนกับพท.ผิวของชิ้นงาน AM ก็คือปริมาณความร้อนซึ่งสารหล่อเย็นต้องถ่ายเทออกในหนึ่งรอบการฉีด อัตราการไหลของสารหล่อเย็น VC  คิดจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของสารหล่อเย็น ซึ่งไม่ควรเกิน 5 oC

เมื่อ

Vc อัตราการไหลของสารหล่อเย็น (ลบม./นาที)

q ความหนาแน่นของกระแสความร้อน (วัตต์/ตรม.)

AM พื้นที่ผิวของชิ้นงาน (ตรม.)

ρc ความหนาแน่นของสารหล่อเย็น (กก/ลบม.)

Tc ความร้อนจำเพาะของสารหล่อเย็น (จูล/กก.)

หรือดูความสัมพันธ์ได้จากภาพที่2

แสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่าทางความร้อนและอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นในแม่พิมพ์พลาสติก
แสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่าทางความร้อนและอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นในแม่พิมพ์พลาสติก

แม่พิมพ์พลาสติก แบบกระทุ้งเลื่อนได้ Lifting Ejector

แม่พิมพ์พลาสติก ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตในปัจจุบัน มีการออกแบบหลากหลายรูปแบบตามประเภทของชิ้นงานที่ผลิต ในอดีตการออกแบบแม่พิมพ์มักหลีกเลี่ยงชิ้นงานที่มีความซับซ้อน เนื่องจากข้อจำกัดในด้านกระบวนการตัดเฉือนโลหะ เพื่อควบคุมไม่ให้ราคาแม่พิมพ์สูงจนเกินไป
ปัจจุบันการออกแบบแม่พิมพ์มี software ที่ช่วยในการออกแบบมากมาย อีกทั้งในกระบวนการตัดเฉือนโลหะ ยังเป็นระบบ CNC ทั้งหมดแล้ว ทำให้มีความแม่นยำในการผลิตมากขึ้น ส่งผลให้สามารถออกแบบแม่พิมพ์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นได้

แม่พิมพ์พลาสติก แบบกระทุ้งเลื่อน lifting ejector #แม่พิมพ์พลาสติก #ฉีดพลาสติก
ภาพที่ 1 แม่พิมพ์พลาสติก แบบกระทุ้งเลื่อน lifting ejector #แม่พิมพ์พลาสติก #ฉีดพลาสติก
Read More

Flexible cores pin เข็มกระทุ้งแบบให้ตัวได้/ ฉีดพลาสติก# แม่พิมพ์พลาสติก#

เข็มกระทุ้งแบบหดตัวได้ Flexible cores pin

งานฉีดพลาสติกบางรูปแบบ แม่พิมพ์พลาสติกจะมีความซับซ้อน ขึ้นอยู่กับลักษณะของชิ้นงานพลาสติกที่ขึ้นรูป โดยปกติในงานออกแบบมักหลีกเลี่ยงข้อจำกัดดังกล่าวเพื่อความสะดวกในการสร้างแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก

Read More

การหดตัวภายหลังของพลาสติก

การหดตัวภายหลังของพลาสติก

งานฉีดพลาสติก ความรู้ความเข้าใจเรื่องการหดตัวของพลาสติกที่ใช้ฉีด มีความสำคัญที่จะต้องทำความเข้าใจอย่างยิ่ง เพื่อจะให้การออกแบบแม่พิมพ์ใช้ฉีดชิ้นงานได้ขนาดตามต้องการ การหดตัวของพลาสติก คือ ความแตกต่างของขนาดชิ้นงาน เมื่อขณะยังร้อนอยู่ และเมื่อชิ้นงานเย็นตัวแล้ว (ประมาณ24ชม.หลังจากฉีด) อัตราการหดตัวแสดงได้เป็นเปอร์เซ็นต์ของชนิดพลาสติกที่ใช้
ภาพแสดงคุณสมบัติของพลาสติก
ภาพแสดงคุณสมบัติของพลาสติก
การหดตัวของพลาสติกพวกโครงสร้างเป็นระเบียบ มีความซับซ้อนยุ่งยากมากกว่าพวกพลาสติกโครงสร้างไม่เป็นระเบียบ (armorphous)และมักมีการหดตัวมากกว่าด้วย ความแตกต่างของการหดตัวในทิศทางต่างๆเกิดขึ้นได้ในทิศทางตามการไหล และทิศทางที่ตั้งฉากกับการไหล เนื่องจากการหดตัวขอองโมเลกุลใน2ทิศทางนี้ต่างกัน Read More

การหดตัวในโมลพลาสติก Theory of Shrinkage

การหดตัวในโมลพลาสติก Theory of Shrinkage

โมลพลาสติกหรือแม่พิมพ์พลาสติกใช้สำหรับขึ้นรูปผลิตภัณท์พลาสติก ในการออกแบบแม่พิมพ์พลาสติก การหดตัวของพลาสติกเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรกที่ต้องพิจารณา ซึ่งการหดตัวของพลาสติกมีสาเหตุมาจากพลาสติกมีการอัดตัวและขยายตัวเมื่อได้รับความร้อน ซึ่งพลาสติกที่มีโครงสร้างเป็นระเบียบจะหดตัวมาก เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพของพลาสติกในส่วนที่เป็นระเบียบ (Crystalline) ในทางทฤษฎีสามารถหาขนาดของการหดตัวได้ถ้าทราบค่าต่างๆที่เกี่ยวข้อง ซึ่งหาได้จากแผนภูมิ แรงดัน-ปริมาตร-อุณหภูมิ (P-V-T) ซึ่งได้มาจากการวัดด้วยวิธีที่เหมาะสม

กราฟแรงดันและอุณหภูมิของพลาสติก
ภาพที่ 1 แสดงกราฟเทียบเวลากับแรงดัน(ซ้าย)และอุณหภูมิ(ขวา)ของพลาสติก

จากภาพที่ 1 ตำแหน่ง A-B เริ่มอัดน้ำพลาสติกที่อยู่ส่วนหน้าของปลายเกลียว น้ำพลาสติกไหลผ่านระบบ runner ของแม่พิมพ์พลาสติก Read More

โมพลาสติกผนังบาง Thin Wall Mold

โมพลาสติกผนังบาง Thin Wall Mold

ภาชนะที่ทำจากเทอร์โมพลาสติกที่มีโครงสร้างเป็นระเบียบ และมีการหดตัวแตกต่างกันในทิศทางการไหลและตั้งฉากกับการไหลของน้ำพลาสติก จะมีผนังโค้งเข้าหรือโค้งออกเล็กน้อยหลังจากปลดชิ้นงาน ลักษณะเช่นนี้สามารถทำให้เกิดปัญหาได้ ( ตามภาพที่ 1 )โดยเฉพาะถ้าต้องพิมพ์ลายหรือตัวหนังสือลงบนผนังด้านนี้

warpage

ภาพที่ 1 การเสียรูปของผนังด้านข้าง

ในขั้นตอนการออกแบบแม่พิมพ์พลาสติก เราสามารถชดเชยการโค้งงอของผนัง สำหรับชิ้นงานที่ฉีดด้วย HD-PE หรือ PP ผนังด้านนอกที่ถูกทำให้โค้งออก จะช่วยป้องกันไม่ให้ผนังด้านนั้นโค้งเข้าหรือเว้าเข้าไปได้ การเพิ่มความหนาทีละน้อยจนถึงกึ่งกลางของภาชนะ มักจะทำให้ชิ้นงานนั้นมีผนังข้างที่เรียบตรง อย่างไรก็ตาม การแก้ความหนาของผนังควรทำ Read More