Archives for แม่แบบพลาสติก

Slide Block Locking

โมล์ดฉีดพลาสติก แบบที่มี slide core ผู้ออกแบบแม่พิมพ์สามารถออกแบบได้หลากหลายวิธี ขึ้นอยู่กับลักษณะชิ้นงาน,ขนาด และข้อจำกัดในเรื่องของต้นทุนที่ใช้สร้างแม่พิมพ์ ซึ่งในแต่ละรูปแบบก็มีข้อดี,ข้อเสียแตกต่างกันไป ในบทความนี้จะยกตัวอย่างวิธีการออกแบบที่นิยมใช้กันอยู่ 4 แบบ

รูปแบบชุดล็อค slide แม่พิมพ์พลาสติก
รูปแบบชุดล็อค slide แม่พิมพ์พลาสติก

ภาพที่ 1 โมล์ดพลาสติก แบบนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่แรงดันไม่สูงมากนัก เนื่องจากมีความแข็งแรงต่ำ มีโอกาสที่สลักเกลียวที่ใช้ยึดจะยืดออก ส่งผลให้ในจังหวะฉีด slide จะถอยกลับได้ ซึ่งจะทำให้ชิ้นงานพลาสติกเกิดครีบแลบได้

ภาพที่ 2 โมล์ดพลาสติก แบบนี้จะคล้ายคลึงกับภาพที่ 1 แต่ความยาวสลักเกลียวน้อยกว่าจะมีความแข็งแรงมากกว่า ในบางครั้งจะให้ความร้อนแก่สลักเกลียวในการประกอบด้วย

รูปแบบชุดล็อค slide แม่พิมพ์พลาสติก
รูปแบบชุดล็อค slide แม่พิมพ์พลาสติก

ภาพที่ 3 โมล์ดพลาสติก แบบนี้จะทำการขุดเป็น sub insert ในชุดแม่พิมพ์อีกที แบบนี้จะดีกว่า 2 แบบแรก

ภาพที่4 โมล์ดพลาสติก แบบนี้จะทีความแข็งแรงมากที่สุด โดยทำมาจากวัสดุก้อนเดียวกันเลย แต่จะทำให้สิ้นเปลืองวัสดุและเวลาในการตัดเฉือนมากกว่า ซึ่งทำให้ต้นทุนของแม่พิมพ์สูงขึ้นตามไปด้วย

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

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

ขึ้นรูปพลาสติกแบบฝังเกลียวโลหะ (Metal Thread Insert)

ขึ้นรูปพลาสติกแบบฝังเกลียวโลหะ (Metal Thread Insert)



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

เกลียวโลหะฝังพลาสติก

ภาพที่ 1 เกลียวโลหะฝังพลาสติกขึ้นรูป

แม่พิมพ์พลาสติกที่ใช้การฉีดหุ้มเกลียวโลหะ ต้องออกแบบให้มีการจับยึดเกลียวโลหะที่แน่นหนาเพียงพอ Read More

การปลดชิ้นงานในแม่พิมพ์แบบ Slide Core

แม่พิมพ์พลาสติก แบบ Slide Core



การออกแบบแม่พิมพ์พลาสติก ผู้ออกแบบต้องคำนึงถึงขั้นตอนในการเข้าน้ำพลาสติก และสิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งคือการปลดชิ้นงาน รูปแบบชิ้นงานพลาสติกบางประเภทสามารถออกแบบให้เปิดแม่พิมพ์ และปลดชิ้นงานได้แบบปกติ แต่ในบางครั้งด้วยรูปทรงที่ถูกจำกัด ทำให้ผู้ออกแบบไม่สามารถหลีกเลี่ยงการทำแม่พิมพ์แบบ Slide Core ได้

การออกแบบ Slide Core ต้องมีความแข็งแรงเพียงพอ เพราะในจังหวะที่น้ำพลาสติกเติมเต็มเข้าสู่โพรงแม่แบบ พลาสติกที่เย็นตัวจะหดรัดตัว Slide Core หากระบบปลดออกแบบมาไม่ดีพอ อาจส่งผลให้ไม่สามารถปลดชิ้นงานได้ ผู้ออกแบบส่วนใหญ่จึงจำเป็นต้องใช้ระบบไฮดรอลิค เพื่อปลด Slide Core แต่ระบบไฮดรอลิคค่อนข้างยุ่งยากและเป็นอุปสรรคในการต่อสายน้ำมันเข้ากับเครื่องฉีดพลาสติก

รูปร่างชิ้นงานบางแบบผู้ออกแบบสามารถเลือกใช้ระบบ Pneumatic แทนได้ แต่ต้องคำนึงถึงแรงที่ใช้ในการปลดชิ้นงานเพื่อเลือกใช้กระบอกลมให้ถูกต้อง การออกแบบแม่พิมพ์พลาสติกให้ปลดด้วยระบบลมนั้น ในบางกรณีจะสะดวกกับผู้ปฎิบัติงานมากกว่าระบบไฮดรอลิค

แม่แบบพลาสติกกระทุ้งสองขั้นตอน

แม่พิมพ์พลาสติกกระทุ้ง2ชั้น Double Stage Ejection



ชิ้นงานพลาสติกที่มีขนาดใหญ่แต่มีผนังบาง มักจะต้องออกแบบวิธีการปลดหลายขั้นตอน โดยเฉพาะในกรณีที่ไม่สามารถวางเข็มกระทุ้งให้ดันส่วนผนังข้างหรือโครง ซึ่งเป็นส่วนที่แข็งแรงพอจะรับแรงกระทุ้งโดยไม่ทำให้ชิ้นงานเสียหาย จากภาพตัวอย่างด้านล่างชิ้นงานลักษณะนี้จะไม่สามารถกระทุ้งที่ผนังชิ้นงานได้โดยตรง

double-stage-ejection

double-stage-ejection


ในกรณีนี้ต้องออกแบบระบบปลดชิ้นงานแบบสองขั้นตอน ชิ้นงานจะถูกแกะออกจากคอร์ก่อน ในระหว่างเปิดแม่พิมพ์โดยใช้แผ่น Stripper สปริงที่อยู่ในชุดกระทุ้งจะต้องแข็งแรงเพียงพอที่จะไม่ยุบตัวในขั้นตอนนี้ ทันทีที่แผ่นกระทุ้งชนกับแผ่นยึดคอร์ สปริงจะถูกอัดให้ยุบตัว ทำให้เข็มกระทุ้งดันชิ้นงานหลุดออกจากแผ่น Stripper ทำให้สามารถปลดชิ้นงานได้อย่างสมบูรณ์

แม่พิมพ์แบบคาวิตี้แยก

แม่พิมพ์แบบคาวิตี้แยก Spilt Cavity Mould



รูปแบบของชิ้นงานพลาสติกบางประเภท จำเป็นต้องออกแบบแม่พิมพ์พลาสติกให้ผนังด้านข้างทั้งหมดของคาวิตี้เลื่อนออก เพื่อปลดชิ้นงานออกจากคอร์ การออกแบบในลักษณะนี้ จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์คาวิตี้แยก หรือบางครั้งเรียกว่าแม่พิมพ์แบบแยก Spilt Mould ตัวอย่างเช่น กล่องที่ด้านนอกของผนังด้านข้างมีโครงและช่อง ดังเช่นกรณีของแม่พิมพ์ฉีดลังบรรจุขวด หากแรงประกบแม่พิมพ์ของเครื่องฉีดพลาสติกนั้นไม่เพียงพอ การออกแบบแม่พิมพ์แบบนี้จะช่วยให้แรงประกบแม่พิมพ์ในส่วนที่ต้องการ

แม่พิมพ์พลาสติกแบบคาวิตี้แยก

แม่พิมพ์พลาสติกแบบคาวิตี้แยก

ภาพด้านบนแสดงขั้นตอนการทำงานของแม่พิมพ์แบบแยก ตัวเลื่อนรูปลิ่มจะถูกล็อคด้วยโครง ซึ่งต้องมีขนาดพอที่จะทนต่อแรงดันในคาวิตี้ได้ โดยไม่ถ่างออก มิฉะนั้นจะเกิดครีบแลบขึ้น ตัวเลื่อนจะถูกนำเลื่อนไปตามร่อง T หรือร่องหางเหยี่ยว ความเอียงของตัวล็อคประมาณ 10-15 องศา ซึ่งจะใช้ได้ผลดีในทางปฏิบัติ มุมที่เล็กกว่านี้อาจนำไปสู่การอัดตัวเนื่องจากแรงประกบ หากมุมใหญ่เกินไปแรงประกบจะไม่พอ การล็อคเกิดจากแม่พิมพ์ส่วนที่อยู่ตรงกันข้าม ซึ่งสามารถทำเป็นผิวเอียงรับส่วนตัวเลื่อนที่ Read More

เกลียวพลาสติกด้านข้าง

การปลดเกลียวพลาสติกด้านข้าง



ในงานออกแบบชิ้นส่วนพลาสติก ผู้ออกแบบโดยมากมักจะออกแบบให้ชิ้นงานพลาสติกสามารถผลิตได้โดยง่าย ทั้งในส่วนของแม่พิมพ์ที่ใช้ผลิต และกระบวนการฉีดชิ้นส่วนพลาสติก เนื่องจากหากชิ้นส่วนพลาสติกมีความซับซ้อนมาก จะทำให้ราคาแม่พิมพ์สูงขึ้น และยังต้องใช้ระยะเวลาในการสร้างแม่พิมพ์ที่นานขึ้นตามไปด้วย หลังจากได้แม่พิมพ์ เมื่อนำไปทำการผลิตชิ้นงานพลาสติก ระยะเวลาฉีดสำหรับชิ้นงานพลาสติกที่ซับซ้อนมักจะนานกว่า ทำให้ราคาฉีดสูงขึ้นตามไปด้วย

แต่ในบางครั้งเราไม่สามารถหลีกเลี่ยงการออกแบบชิ้นส่วนพลาสติกที่ซับซ้อนได้ ก็จำเป็นต้องสร้างแม่พิมพ์เพื่อให้สามารถผลิตได้ตรงตามความต้องการของลูกค้า

แม่พิมพ์แบบมีเกลียวด้านข้าง

แม่พิมพ์แบบมีเกลียวด้านข้าง

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

ชุดกระทุ้งในแม่พิมพ์พลาสติก Ejector Assembly

Ejector Assembly ชุดกระทุ้งปลดชิ้นงานในแม่พิมพ์



ชุดกระทุ้งปลดชิ้นงานจะประกอบไปด้วย แผ่นกระทุ้ง (Ejector plate) แผ่นยึด (Retainer plate) ตัวหยุด (Stoper) และกลไกดันกลับ ทั้งหมดเป็นชุดกระทุ้ง ถ้าเข็มกระทุ้งหลายอันดันชิ้นงาน จะต้องดันพร้อมกัน ดังนั้นจึงต้องประกอบอยู่กับแผ่นกระทุ้ง เข็มกระทุ้งที่ดันออกไปก่อน จะทำให้ชิ้นงานงอและขัดอยู่ในแม่พิมพ์ เข็มกระทุ้งจะใส่อยู่กับแผ่นยึดซึ่งติดกับแผ่นกระทุ้งด้วยสกรู แผ่นนี้จะทำงานโดยสลักที่ต่อกับระบบกระทุ้งของเครื่องฉีด ตัวหยุดจะจำกัดระยะเลื่อนของชุดกระทุ้ง ในระหว่างปลดชิ้นงาน

การประกอบเข็มกระทุ้งกับแผ่นยึด ต้องทำแบบหลวมๆ พอให้ขยับทางด้านข้างได้ เพื่อให้เข็มกระทุ้งปรับแนวเข้ากับรูที่แม่พิมพ์ บางครั้งแผ่นกระทุ้งถูกชุบแข็งจนหัวเข็มกระทุ้งไม่สามารถกดให้ยุบลงไปได้ อาจเป็นสาเหตุให้เกิดการขัดได้ ดังนั้นชุดกระทุ้งขนาดใหญ่จะมีสลักนำ (Leader pin) ตามภาพด้านล่าง ส่วนชุดกระทุ้งขนาดเล็ก อาจนำเลื่อนด้วยเข็มดันกลับ (Return pin) เมื่อเริ่มต้นปลดชิ้นงานแรงกระทุ้งทั้งหมดจะรวมอยู่ที่ศูนย์กลางของแผ่นกระทุ้ง แผ่นนี้จึงต้องแข็งแรงพอที่จะไม่ถูกดันจนแอ่น เมื่อแม่พิมพ์ปิดชุดกระทุ้งต้องกลับเข้าสู่ตำแหน่งเริ่มต้นโดยเข็มไม่ได้รับความเสียหายจากส่วนของแม่พิมพ์ที่อยู่ฝั่งตรงข้าม ซึ่งทำได้โดยใช้เข็มดันกลับ,สปริง,กลไก toggle เป็นตัวนำเลื่อนสำหรับแผ่นกระทุ้ง

โดยปกติชุดกระทุ้งจะอยู่ที่ตำแหน่งศูนย์กลางของแม่พิมพ์ และเลื่อนอยู่ในที่ว่างแคบๆภายในแม่พิมพ์ ในแม่พิมพ์ขนาดใหญ่ช่องว่างนี้อาจมีขนาดกว้างมีโอกาสที่จะทำให้แผ่นคอร์แอ่นได้ ซึ่งสามารถป้องกันโดยใช้เสาค้ำ

ejector-plate-guide

ejector-plate-guide