การควบคุมความชื้นของเทอร์โมพลาสติก

(คุณสมบัติ Hydroscopic ของเทอร์โมพลาสติก)

คุณสมบัติที่สำคัญของเทอร์โมพลาสติกคือ ปราศจากความชื้นและสารทำละลายอื่นที่มีจุดเดือดต่ำ ความชื้นปริมาณเล็กน้อย สามารถกลายเป็นไอน้ำได้ ซึ่งจะมีโอกาสติดอยู่ภายในชิ้นงาน ในระหว่างขั้นตอนการฉีดพลาสติก

เปอร์เซ็นต์ความชื้นเทอร์โมพลาสติก

ไอน้ำนี้จะขยายตัว เมื่อแรงดันของน้ำพลาสติกลดลงในขั้นตอนสุดท้ายของการฉีดพลาสติก ซึ่งนำไปสู่การเกิดโพรงในเนื้อชิ้นงาน บางครั้งโพรงดังกล่าวจะแบน เนื่องจากการเฉือนระหว่างที่น้ำพลาสติกไหล ทำให้เกิดรอยเงาที่ผิวพลาสติกที่เรียกว่า Mica mark ความชื้นที่ถูกดูดซับเข้าไปในเนื้อพลาสติก ทำให้ต้องใช้เวลานานในการอบเม็ดพลาสติกให้แห้ง โดยทั่วไปเมื่อใช้อุณหภูมิในการฉีดสูงขึ้น ปริมาณความชื้นที่ยอมให้มีในเม็ดพลาสติกก็ต้องลดลงด้วย ทั้งนี้เพราะ Read More

ขึ้นรูปพลาสติกแบบฝังเกลียวโลหะ (Metal Thread Insert)

การฝังเกลียวโลหะอาจทำได้โดยการฉีดพลาสติกหุ้ม (Casted-in) หรือฝังลงไปในรูที่ฉีดเตรียมไว้แล้ว โดยการใช้คลื่นเสียง Ultra Sonic หรือความร้อน โลหะที่ใช้สำหรับฝังในแม่พิมพ์พลาสติกจะมีรูปแบบต่างๆ ดังแสดงในภาพที่ 1

ภาพที่ 1 เกลียวโลหะฝังพลาสติกขึ้นรูป

แม่พิมพ์พลาสติกที่ใช้การฉีดหุ้มเกลียวโลหะ ต้องออกแบบให้มีการจับยึดเกลียวโลหะที่แน่นหนาเพียงพอ Read More

การอั้นอากาศในโมลพลาสติก

ขั้นตอนการฉีดพลาสติก เครื่องฉีดพลาสติกจะสร้างแรงดันให้น้ำพลาสติกหลอมเหลวไหลเข้าสู่แม่พิมพ์ ซึ่งจะเข้าไปแทนที่อากาศภายในคาวิตี้ หากอากาศภายในแม่พิมพ์นี้ ไม่สามารถเล็ดลอดออกไปได้ ก็จะขัดขวางการไหลของน้ำพลาสติก ซึ่งจะทำให้อากาศภายในร้อนขึ้นเนื่องจากการอัดตัว เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดรอยไหม้ที่ผิวชิ้นงานพลาสติก ทำให้ชิ้นงานเสียหาย

ภาพที่ 1 แสดงปัญหาการอั้นอากาศในแม่พิมพ์ฉีด

โดยปกติ แม่พิมพ์พลาสติก ไม่จำเป็นต้องออกแบบร่องระบายอากาศ Read More

เครื่องฉีดพลาสติก

ในการทำงานฉีดพลาสติกโดยเฉพาะอย่างยิ่งเทอร์โมพลาสติกนั้น มีบริษัทที่ผลิตเครื่องฉีดพลาสติกออกมามากมายหลายแบบ ซึ่งไม่สามารถจะนำเอาแต่ละแบบมาแสดงในที่นี้ได้ ในหลักการแล้วเครื่องฉีดพลาสติกทั้งหลายจะแตกต่างกันเฉพาะรูปร่าง วัสดุที่ใช้ ระบบส่งกำลัง และระบบควบคุม ส่วนจุดมุ่งหมายในการนำมาใช้นั้นคล้ายคลึงกันมาก เครื่องฉีดพลาสติกแบ่งตามลักษณะของทิศทางการฉีดได้ 4 แบบ (ตามภาพด้านล่าง)

แบบที่มีใช้มากที่สุดก็คือแบบ A โดยชุดฉีด และหน่วยเปิด-ปิดแบบอยู่ในทิศทางเดียวกัน

ลักษณะเครื่องฉีดพลาสติกแบ่งตามทิศทางการฉีด

เครื่องฉีดแบบแนวดิ่งแบบ C และ D โดยปกติจะออกแบบไว้สำหรับ Read More

How to Make Injection Mould with 3D Printer

ขั้นตอนในการผลิตแม่พิมพ์พลาสติก ต้องอาศัยเครื่องจักรหลากหลายชนิด เพื่อขึ้นรูปโลหะให้ตรงตามแบบทำให้ต้นทุนในการผลิตแม่พิมพ์พลาสติกมีราคาสูง และ เมื่อได้ทำการตัดเฉือนโลหะไปแล้วหากมีการปรับเปลี่ยนแก้ไขแบบชิ้นงาน อาจต้องทำการขึ้นรูปใหม่ทั้งหมด ซึ่งเป็นเรื่องยุ่งยากและค่าใช้จ่ายจะสูงมาก

ในปัจจุจบันได้มีการนำเครื่อง 3D Printer มาใช้ช่วยในการผลิตแม่พิมพ์พลาสติกสำหรับชิ้นงานต้นแบบ ซึ่งลดเวลาในการผลิตแม่พิมพ์ลงได้เป็นอย่างดี ทำให้ต้นทุนในการผลิตแม่พิมพ์พลาสติกลดลง

ภาพที่1 แสดงรูปแบบชิ้นงานและการวางตำแหน่งแม่พิมพ์

เริ่มต้นจากการออกแบบชิ้นงานและ insert ของแม่พิมพ์พลาสติก จากนั้นจึงทำโปรแกรมสั่ง 3D Printer เพื่อยิงชิ้นงาน insert แม่พิมพ์ต้นแบบขึ้นมา Read More

แม่พิมพ์พลาสติกแบบกระทุ้ง2ขั้นตอน (แบบที่2) Double Stage Ejection (part 2)

ในบทความตอนที่แล้ว ได้อธิบายถึงการออกแบบระบบปลดชิ้นงานแบบ 2 ขั้นตอน ในทางทฤษฏีวิธีการดังกล่าวสามารถใช้งานได้ แต่ในการฉีดพลาสติกจริงๆอาจมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นได้ หากสปริงยุบตัวเร็วเกินไป เข็มกระทุ้งที่ค่อนข้างบางจะกระทุ้งที่ชิ้นงานก่อน ซึ่งอาจทำให้ชิ้นงานเกิดความเสียหายได้ ในทางปฏิบัติจริงเราสมควรที่จะออกแบบการปลดชิ้นงานในลักษณะนี้จะเหมาะสมกว่า

แม่พิมพ์พลาสติกแบบกระทุ้ง2ขั้นตอน

แม่พิมพ์พลาสติกแบบนี้ระบบปลดชิ้นงานจะมีกระเดื่องประกอบรวมอยู่กับชุดกระทุ้ง ระหว่างที่แม่พิมพ์เปิด ชิ้นงานจะถูกปลดออกจากแม่พิมพ์ฝั่งตัวผู้โดยแผ่นปลด (Stripper Plate) แขนที่สั้นกว่าของกระเดื่องที่อยู่ในช่องของ Spacer Block จะเป็นจุดหมุนดันให้แขนอีกข้างยกแผ่นกระทุ้ง เข็มกระทุ้งจึงสามารถกระทุ้งชิ้นงานหลุดออกจากแม่พิมพ์ได้ในที่สุด การออกแบบในลักษณะนี้จะเป็นการป้องกันไม่ให้เข็มกระทุ้งดันชิ้นงานก่อนที่ชิ้นงานจะถูกปลดออกจากแม่พิมพ์ฝั่งตัวผู้

แม่พิมพ์พลาสติกกระทุ้ง2ชั้น Double Stage Ejection

ชิ้นงานพลาสติกที่มีขนาดใหญ่แต่มีผนังบาง มักจะต้องออกแบบวิธีการปลดหลายขั้นตอน โดยเฉพาะในกรณีที่ไม่สามารถวางเข็มกระทุ้งให้ดันส่วนผนังข้างหรือโครง ซึ่งเป็นส่วนที่แข็งแรงพอจะรับแรงกระทุ้งโดยไม่ทำให้ชิ้นงานเสียหาย จากภาพตัวอย่างด้านล่างชิ้นงานลักษณะนี้จะไม่สามารถกระทุ้งที่ผนังชิ้นงานได้โดยตรง

double-stage-ejection

การปลดเกลียวพลาสติกด้านข้าง

ในงานออกแบบชิ้นส่วนพลาสติก ผู้ออกแบบโดยมากมักจะออกแบบให้ชิ้นงานพลาสติกสามารถผลิตได้โดยง่าย ทั้งในส่วนของแม่พิมพ์ที่ใช้ผลิต และกระบวนการฉีดชิ้นส่วนพลาสติก เนื่องจากหากชิ้นส่วนพลาสติกมีความซับซ้อนมาก จะทำให้ราคาแม่พิมพ์สูงขึ้น และยังต้องใช้ระยะเวลาในการสร้างแม่พิมพ์ที่นานขึ้นตามไปด้วย หลังจากได้แม่พิมพ์ เมื่อนำไปทำการผลิตชิ้นงานพลาสติก ระยะเวลาฉีดสำหรับชิ้นงานพลาสติกที่ซับซ้อนมักจะนานกว่า ทำให้ราคาฉีดสูงขึ้นตามไปด้วย

แต่ในบางครั้งเราไม่สามารถหลีกเลี่ยงการออกแบบชิ้นส่วนพลาสติกที่ซับซ้อนได้ ก็จำเป็นต้องสร้างแม่พิมพ์เพื่อให้สามารถผลิตได้ตรงตามความต้องการของลูกค้า

แม่พิมพ์แบบมีเกลียวด้านข้าง

การทำเกลียวในชิ้นส่วนพลาสติกเป็นเรื่องที่ยุ่งยาก เนื่องจากทิศทางในการเปิดแม่พิมพ์มีทิศทางเดียว แต่การปลดเกลียว(ในกรณีนี้พูดถึงการทำเกลียวใน) จำเป็นต้องใช้การเคลื่อนที่ 2 ทิศทาง(การหมุนและการเคลื่อนที่ตามแนวแกน)  ผู้ออกแบบแม่พิมพ์จึงต้องจัดทำระบบกลไก เพื่อให้เกิดการหมุนและเลื่อนไปตามแนวแกนพร้อมกันในขณะที่ทำการเปิดแม่พิมพ์ ตามภาพด้านบน เมื่อแม่พิมพ์เปิดจะมีแกนเลื่อนเพื่อเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่เป็นแนวนอน Read More