Exit

1. شركت ملي صنايع پتروشيمي شركت پژو هش و فناوري پتروشيمي (سهامي خاص) گروه پژو هشهاي مشتري محور Injection Molding Process تهيه كننده : الهام زينالي Exit

2. Injection Molding Process

3. فهرست فرآيند تزريق طبقه بندي دستگاه هاي تزريق اجزاي مختلف دستگاه تزريق عيب يابي قطعات تزريق

4. فرآيند تزريق يكياز مهمترين روش هايرايج براي شكل دهي پلاستيك‌ها، قالبگيري تزريقي مي‌باشد. امروزه خانه،خودرو، دفتركار و … حاوي انواع مختلفي از وسايل و قطعاتي است كه به روش قالبگيري تزريقي ساخته شده است. به عبارتي حدود 32% از كل پلاستيك‌هاي جهان با استفاده از روش تزريقي شكل‌دهي مي‌شوند. در شكل دهي پلي الفين‌ها نيز روش قالبگيري تزريقي حدود 20% را به خود اختصاص مي‌دهد .

5. فرآيند تزريق پلاستيکها يکی از مهمترين روشهای شکل دهی مواد پليمری است . اين فرآيند قابليت توليد قطعات سه بعدی و پيچيده پلاستيک را در زمانی کوتاه دارا است .در اين فرآيند مواد اوليه پلاستيک از طريق يک دريچه مخروطی وارد سيلندر حرارتی شده و با دوران پيچ به جلو انتقال يافته و همزمان توسط گرم کننده ها و همچنين تنش برشی حاصل از دوران پيچ نرم يا ذوب می گردد . در مرحله بعد، مواد انباشته شده در جلوی سيلندر با حرکت خطی پيچ به درون قالب تزريق می گردد.

6. مراحل عملياتی فرآيند تزريق پلاستيک ها بر حسب زمان در شکل زير نمايش داده شده است .اين مراحل بترتيب عبارتند از : Mold Close بسته شدن قالب عمل تزريق نگهداری فشار ادامه خنک کاری قطعه در قالب باز شدن قالب خروج قطعه از درون قالب Inject Ejection Time Cycle Holding pressure Mold Opening Remaining Cooling time

7. طبقه بندي دستگاههاي تزريق امروزه دستگاههاي تزريق با ظرفيت‌هاي مختلف ساخته‌ مي‌شوند.تقسيم بندي اين دستگاهها بر اساس حداكثر مقدار پلي استايرن تزريقيدرهر بار تزريق مي‌باشد. روش ديگرتقسيم بندي اين ماشين‌ها براساس حداكثر فشار بسته شدن قالب مي‌باشد. بر اين اساس ماشين‌هاي 75 تن يا 250 تن بصورتي هستند كه ماكزيمم فشار بسته شدن قالب 75 تا 250 تن مي‌باشد. جدول ذيل ارتباط تقريبي اين دو معيار را نشان مي‌دهد.

8. اجزاي مختلف قالب قالب موتور اسپرو مارپيچ رانر قسمت بسته شدن قالب گيت سيستم بسته شدن بازويي سر باره گير مواد سيستم بسته شدن هيدورليكي حفره يا كويتي شير كنترل يك طرفه منافذ هوا نازل پران نازلهاي باز سيستم خنك كننده نازلهاي سيل كننده يا ثابت

9. موتور دستگاههاي تزريق معمولا توسط موتورهاي الكتريكي و گيربكس يا توسط موتورهاي هيدروليكي به حركت در مي‌آيند. بطوركلي موتورهاي الكتريكي بازده بيشتر و توانايي ايجاد گشتاور بيشتري نسبت به موتورهاي هيدروليكي دارند. ولي از طرفي اعمال اين گشتاور بسيار بالا در هنگام شروع به كار ماشين سرد نيروي بسيار زيادي به پيچ اعمال مي‌كند كه مي‌تواند باعث شكستن پيچ شود. بنابراين در صورت استفاده از موتورهاي الكتريكي، بايد با استفاده از محافظ هاي قطع كننده تحت بار بالا(over load protection)مانند سوئيچ‌هاي حرارتي يا كلاچهاي اصطكاكي از اعمال بار اضافي به مارپيچ جلوگيري كرد. با استفاده از موتورهاي هيدروليكي مي‌توان بدون مرحله توقف و استفاده از گيربكس دور پيچ را تغيير داد به همين دليل كنترل فرآيند قالبگيري و شرايط مذاب تزريقي به قالب آسانتر و بهتر مي‌باشد. ايجاد سر و صداي كمتر و هزينه تعميرات پائين‌تر از ديگر مزاياي اين موتور‌ها مي‌باشد.

10. مارپيچ مارپيچ‌هاي استفاده شده در فرآيند تزريق نيز معمولا شامل سه ناحيه خواك‌دهي يا تغذيه،ناحيه ذوب و ناحيه سنجش يا پمپ (metering)هستند. قسمت تغذيه بيشترين عمق را داشته و اين عمق تا ناحيه ذوب كاهش مي‌يابد. درناحيه ذوب در اثر اصطكاك حرارت زيادي ايجاد شده و مواد پلاستيك بصورت سيال در مي‌آيد و هواي آن خارج مي‌شود. در ناحيه سنجش (metering) نرم شدن كامل شده و فشار مذاب به تدريج زياد مي‌شود. L/Dدر مارپيچ‌هاي فرآيند تزريق بين 20:1تا 36:1 متغير بوده و زاويه φ معمولا 8/17 درجه‌ مي‌باشد. در طراحي پيچ قسمت تغذيه حدود 50 درصداول پيچ، ناحيه ذوب 25 درصد و ناحيه سنجش 25درصد طول پيچ در نظر گرفته مي‌شود .

11. تاثير نسبتL/Dبر خصوصيات دستگاه تزريق به صورت زير مي‌باشد: 1- هرچه L/D بزرگتر باشد، امكان يكنواخت شدن مواد مذاب بيشتر مي‌شود. 2- هر چه L/D بزرگتر باشد،‌ فشار در سيلندر بيشتر مي‌شود. 3- هر چه L/Dبزرگتر باشد، حرارت مالش بيشتر بوده و ماده بطور يكنواخت‌تر ذوب و گرم مي‌شود. 4- هر چه L/D بزرگتر باشد،‌ سطح اصطكاك با ماده بزرگتر مي‌باشد. يكي ديگر از مسائل مهم در حركت پيچ، طول stroke پيچ (طول حركت رفت و برگشت) مي‌باشد. اين مقدار در حد D 3 ~ D 1 مي‌باشد. در دهه 1980 براي افزايش ظرفيت توليد اين مقدار را تا بيش از D4افزايش دادند ولي اين طرح به دليل ايجاد حباب‌هاي درشت برروي سطح توسعه چنداني نيافتبه همين دليل سازندگان ماشين‌هاي تزريق جهت افزايش حجم مذاب در هر بار مجبور به افزايش قطر سيلندر يا پيچ شدند .

12. قسمت بسته شدن قالب (clamping) عمل و مكانيزم متوالي بسته شدن قالب بصورت زير مي‌باشد. 1- نزديك شدن دو صفحه قالب بصورت سريع 2- بستن قالب 3- باز كردن قالب به آهستگي 4- باز كردن قالب به صورت سريع 5- باز كردن قالب تا حد نهايت بصورت آهسته 6- خارج كردن محصول از قالب امروزه دو نوع مكانيزم جهت بستن قالب استفاده مي ‌شود. سيستم تمام هيدروليكي، سيستم بسته شدن بازويي.

13. سيستم هاي بسته شدن بازويي: از سيستم هاي بازويي نيز همانند سيستم‌هاي بسته شدن هيدروليكي استفاده مي‌شود كه شامل بستن قالب به نصف مقدار، بستن قالب هنگام تزريق و سرد كردن قالب و سپس برگشت قالب تا ميزاني كه قطعه قالبگيري بتواند از قالب خارج شود، مي باشد. سيستم بسته شدن بازويي از دو ميله كه از انتها به هم متصل مي‌باشند تشكيل شده‌اند و بصورت لولا عمل مي‌كنند و توسط سيلندرهاي هيدروليكي ميله‌هاي اتصال خود را بصورت مستقيم در مي‌آورند. به خاطر تقويت شدن نيروي اعمالي توسط ميله‌هاي بازو، نيروي نهايي وارده توسط بازو مي‌تواند 50 برابر بيشتر از نيروي سيلندر باشد.

14. بعضي از معايب سيستم‌هاي بازويي: 1- سيستم بازويي اجازه نمي‌دهد كه به آساني نيروي بسته شدن قالب اندازه‌گيري شود. 2- به خاطر سرعت حرارت گرفتن غير يكنواخت،‌ ممكن است ميله‌هاي بازو بصورت متفاوت انبساطيافته و در نتيجه تاثير روي نيروي بسته شدن قالب داشته باشند. درحالي كه در سيستم هيدروليكي اين تغييرات به صورت اتوماتيك توسط شير فشار شكن يا اضافه شدن روغن بيشتر به سيلندر قابل جبران مي‌باشند. 3- اتصالات سيستم بازويي تمايل زيادي به سائيده شدن دارند. بنابراين توجه زيادي در سيستم روغن كاري و نگهداري آنها مي‌بايستي به عمل آيد. از آنجائي كه هر دو سيستم داراي مزايا و معايب مشخصي هستند، مكانيزم‌هايي در حال توسعه مي‌باشند كه تلفيقي از هر دو سيستم باشند. در اين سيستم‌ها از تركيب سرعت حركت بالا و اعمال نيرو و برداشتن نيرو از بازوها بصورت سريع به همراه كنترل دقيق بازوها و صرفه جويي در توان سيلندر هيدروليك با پيستون كوچك استفاده شده است.

15. سيستم بسته شدن هيدورليكي در اين قسمت مي‌توان به موارد زير اشاره نمود. 1- با استفاده از سوئيچ‌هاي محدود كننده مي‌توان طول حركت پيستون را جهت قالبهاي با قطر مختلف تنظيم نمود. 2- حركت‌هاي آرام قالب را مي‌توان با استفاده از شيرهاي فشار شكن تامين نمود. به اين ترتيب هم نيروي لازم جهت غلبه بر نيروهاي اصطكاكي فراهم مي‌شود و هم هنگام وجود مانع بر سر حركت قالب، پيستون متوقف مي‌شود. 3- تناژ دستگاه توسط گيج‌هاي ساده فشار قابل تشخيص و به راحتي قابل تنظيم و به كارگيري مي‌باشد. 4- ماشين داراي مكانيزم خود محافظتي نيز مي‌باشد. وقتي كه فشار تزريق ضربدر سطح مقطع تماسي قطعه بيشتر از تناژ نيروي بسته شدن قالب باشد، روغن از طريق شير فشار شكن عبور كرده و باعث مي‌ شود مذاب از قالب خارج شود و به اين ترتيب از ايجاد فشارهاي غير معمول و زياد به دستگاه جلوگيري به عمل مي‌آيد. 5- مكانيزم بكار گرفته شده باعث به مينيمم رساندن تعميرات سيستم مي‌شود، زيرا تمام قطعات متحرك در سيستم،درون روغن حركت كرده و مكانيزم خود روغن كاري را دارند

16. شير كنترل يك طرفه • در واقع دستگاههاي تزريق در مرحله تزريق از پيچ به عنوان يك پيستون استفاده مي‌كنند. به اين ترتيب امكان ايجاد جريان برگشتي در طول پيچ هنگام تزريق وجود دارد. اين جريان در مورد رزين هايي با ويسكوزيته كم اهميت زيادي دارد. براي غلبه به اين مشكل از شيرهاي كنترل يك طرفه استفاده مي‌شود. شير كنترلهاي توپي و حلقه‌اي از مرسوم‌ترين شيرهاي كنترلي مورد مصرف در دستگاههاي تزريق مي‌باشند.

17. نازل • به قسمت انتهايي برل كه در واقع با قالب در تماس مي‌باشد، نازل گفته مي‌شود. به طور كلي وظيفه اصلي نازل انتقال مواد مذاب به داخل sprue مي‌باشد ولي در برخي از قالب‌هاي چند كويته از سيستم‌هاي چند نازلي استفاده مي‌شود. در اين نوع قالبها نازل منتهي به كويتي شده و در نتيجه sprue و سيستم راهگاه يكي مي‌باشند. به طوركلي همه نازلها مي‌بايستي به صورت جداگانه گرم شده و كنترل شوند. به غيراز نازلهاي اشاره شده در بالا ساير نازلها را مي‌توان به دو قسمت كلي تقسيم‌بندي نمود.

18. نازلهاي باز (Open Nozzles) همانطور كه ديده مي‌شود قسمت انتهايي نازل در تماس با قالب قرار گرفته و قطر قسمت خروجي مواد آن اندكي كوچكتر از قطر اسپرو در قالب مي‌باشد. اين قطر كمتر در حد mm 1 ~ 5/0 بوده و جهت آب‌بندي الزامي مي‌باشد. البته اين مقدار در مورد دستگاههايي با دقت بالا (دقت موقعيت‌هاي سيلندر و محل قالب) مي‌تواند كمتر باشد. هنگام ساخت قالب مي‌بايست شكل انتهايي نازل در نظر گرفته شود تا حداكثر آب‌بندي بوجود آيد. در شكل زير ابعاد يك نازل استاندارد نشان داده شده است. همانطور كه ديده مي‌شود قسمت انتهايي نازل باريك شده و بعد از يك طول خاص دوباره افزايش قطر دارد. ابعاد اين قسمت‌ها براي رزين‌هاي مختلف متفاوت مي‌باشد .

19. نازل‌هاي سيل كننده يا ثابت (shut- off nozzle or sealing nozzle) بعضي مواقع در اثر ويسكوزيته پائين مذاب (ناشي از گريد خاص يا دماي بالا) يا فشار بالاي تزريق و … مواد از حد فاصل نازل وقالب بصورت قطرات اشك مانند خارج مي‌شوند.(drooling)اين پديده در مورد نايلونها شايع‌تر مي‌باشد.جهت جلوگيري از اين پديده از نازل‌هاي سيل كننده استفاده مي‌شود. نمونه‌اي از اين نازلها در شكل زير نشان داده شده است. اين نازلها به سه دسته زير تقسيم مي‌شوند: الف) thermal seal nozzles ب ) Mechanical seal nozzles ج ) spring – loaled nozzles كه نوع دوم كارايي به مراتب بالاتري نسبت به بقيه دارد.

20. جهت به حداقل رساندن افت فشار يا اشك ريختن مواد مذاب از نازل، هنگام تزريق مي بايستي از اپتيمم درجه حرارت استفاده شود. در تعبيه اكثر نازل‌ها از نوارهاي الكتريكي گرمكن خارجي يا از كاترپيچ‌هاي حرارت داخلي يا كويل‌هاي حرارتي استفاده مي‌شود.در حين مونتاژ قسمتهاي گرمكن دستگاه، استفاده از ترموكوپل‌هاي مجزا و كنترل كننده نيز پيشنهاد مي‌گردد. گرم‌كن هاي نازل نبايد به كنترل كننده حرارتي بدنه دستگاه و ديگر سيستم هاي كنترل كننده وصل شوند.

21. اجزاي مختلف قالب اسپرو رانر گيت سر باره گير مواد حفره يا كويتي پران منافذ هوا سيستم خنك كننده

22. اجزاي مختلف قالب قالب از قسمت‌هاي بسيار مهم فرآيند تزريق بوده و طراحي درست آن از اهميت بالايي برخوردار است . سيستم راهگاهی از اجزاء متعددی تشکيل شده است که عبارتند از :

23. بوش تزريق (Sprue Bush) پس از اينکه قالب بسته شد و نازل ماشين به قالب فشرده شد تا نقطه انتقال بين اين دو کاملا” بسته شود، مواد مستقيما” از سر نازل دستگاه به داخل بوش تزريق (sprue) جريان می يابند.اسپرو ماده مذاب را از سر نازل دستگاه می‌گيرد و آنرا بهصفحه‌ای که معمولا” عمود برراه تغذيه است هدايت می‌کند. در مورد اسپرو رعايت کردن نکات ذيل الزامی است:عمل تزريق مواد از نازل به اسپرو نيروی موضعی بسيار زيادی درقالب ايجاد مي‌کندو قالب در نقطه تزريق به سرعت ساييده می‌شود. بنابراين در عمل برای بوش تزريق از فولاد سختکاری شده استفاده می‌شود. در صورت خرابی يا سايش می‌توان اسپرو را تعويض کرد.

24.  اسپرو نبايد پيش از هيچ مقطعی منجمد شود تا فشار نگهداری (Holding pressure) به اندازه کافی منتقل شود. جدايی اسپرو از نيمه ثابت قالب هنگام باز شدن قالب ، بايد راحت و با اطمينان انجام شود. به همين علت آنرا مخروطی شکل می سازند که زاويه مخروط از 5/1 درجه تا حدود 4 درجه متغير می باشد .در قالبهای چند حفره ای که اسپرو به راهگاه متصل است، بايد در قالب تدبيری انديشيده شود تا منجر به جدا شدنمطمئن و راحت اسپرو و راهگاه از نيمه ثابت قالب گردد. برای اينکار از راهگاه کش يا چنبه کش (Sprue puller) استفاده می شود. راهگاه کش در نيمه متحرک قالب نصب می گردد . سر فرم دار آن بصورت يک شيار عمل کرده و اسپرو را می گيرد و از بوش تزريق جدا می کند.

25. راهگاه (Runner) مسيراصلی مواد از اسپرو تا محل گيت راهگاه نام دارد. وظيفه اصلی رانر توزيع ماده به صورتی است که تمام حفره ها در قالب چند حفره ای همزمان و در شرايط يکسان فشار و دما پر شوند. طول مسير راهگاه بايد کوتاهترين مسير ممکن باشد. چون مسير طولانی هم پرت مواد زيادی دارد و هم اعمال فشار درحفره کم می شود و مواد در مسير سرد شده و تزريق مناسبی انجام نمی شود.

26. جدول زير انواع سطح مقطع گيت ها و مزايا و معايب هر يک را نشان می دهد .

27. انواع سيستم راهگاهی سيستم راهگاه سرد  سيستم راهگاه گرم راهگاههای سرد مستقيما” در صفحات قالب ماشينکاری می شوند. بنابراين دمای آنها با دمای کلی قالب برابر است و مواد داخل راهگاه پس از تزريق منجمد می شوند و بايد پس از هر کورس با قطعه از قالب خارج شوند. راهگاه سرد مواد ترموپلاستيک را که دور ريز قالب می باشد می توان مجددا” آسياب و استفاده کرد .

28. سيستم راهگاه گرم در قالب ترموپلاستيکها با مانيفلد گرم يا بوش گرم مشخص می شود . در واقع می توان سيستم راهگاه گرم را دنباله سر نازل دستگاه تا کويته قالب فرض کرد بنابراين اين سيستم دور ريز ندارد . دمای سيستم راهگاه گرم بيش از 180 درجه سانتيگراد و در دامنه دمای مذاب ترموپلاستيکها است و بسيار بيشتر از دماهای معمولی در قالبها است . از مزيتهای اين سيستم می توان به موارد زير اشاره نمود: اکثر قطعات بزرگ را با سيستم راهگاه گرم توليد می کنند . کاهش زمان در هر سيکل تزريق .دورريز نشدن مواد راهگاهها و حذف هزينه آسياب کردن مجدد مواد .مقدار مواد در يک ضرب به اندازه حجم راهگاهها کم می شود .حذف خروج سيستم راهگاه از قالب اتوماسيون فرآيند را راحتتر می سازد .قطر راهگاهها را می توان بزرگ گرفت تا افت فشار کم شود.با راهگاههای گرم شده می توان مسير جريان بلند ايجاد کرد و گلويي تزريق را در بهترين موقعيت قرار داد.

29. معايب سيستم راهگاههای گرم به شرح ذيل می باشد: ضايعات زيادی در راه اندازی دارد. کار بيشتری در طراحی قالب لازم است . به علت نصب تجهيزات کمکی (گرم کنها، ترموکوپل و کنترلرها ) هزينه های قالب بيشتر است . در اين سيستممشکلات بيشتری از قبيل خرابی المنتهای گرمايی وجود دارد . ساخت آن بسيارمشکل است و نياز به پرسنل متخصص دارد. توزيع ناهمگن دما باعث ايجاد اختلاف در دمای مذاب و در نتيجه پر شدن غير يکنواخت می شود. خطر افت کيفيت بر اثر گرما در مواد حساس به علت مسير جريان بلند وجود دارد.

30. گلويی تزريق (gate) مخروطي لبه اي گلويی تزريق gate)، مواد را از رانرها به حفره قالب (cavity) انتقال می دهد. برای جدا شدن آسان و راحت گيت از قطعه بايد ابعاد گيت تا حد امکان کوچک باشد . ديسكي حلقه اي تونلي نقطه اي (قالب سه صفحه اي) نقطه اي (با راه تغذيه معكوس) گلويي تزريق بدون راهگاه قالب با راهگاه عايق بندي شده

31. 1-گلويي مخروطيكاربرد:گلويي مخروطي ساده ترين و قديميترين نوع گلويي است كه كاربرد وسيع آنبراي مواد با ويسكوزيته بالا و حساس به دما مي باشد .اين گلويي سطح مقطع دايروي دارد و كمي مخروطي است و در بزرگترين مقطع خود به قطعه مي رسد. اين گلويي بايد هميشه در ضخيم ترين مقطع قطعه قالبگيري قرار بگيرد.جدايش مخروطي به مقدار زيادي به پرداخت سطحي مخروطي بستگي دارد. به عنوان يك قانون داخل بوشهاي تغذيه كاملا” پوليش مي شود. هميشه به علت اثر نامطلوب مخروطي، آن را بايد از قطعه ماشينكاري كرد.حتي با دقيق ترين عمليات تكميلي، اين نقطه قابل رويت است . در برخي موارد اين موضوع نامطلوب است و سعي مي شود كه مخروط در موقعيتي قرار بگيرد كه بعد از مونتاژ محصول پوشيده شود. قطر مخروط بايد 1 ميلي متر بيشتر از قطر نازل دستگاه باشد و زاويه مخروط آن بايد ° 4/2 باشد .زاويه كمتر از اين حد باعث جدا نشدن گيت از قالب در موقع ejection مي شود و زاويه هاي بزرگتر از اين مقدار نيز باعث هدر رفتن بيشتر مواد و زمان خنك كنندگي طولاني تر مي شود. مزايا :كيفيت بالا و ابعاد دقيق به دست مي آيد. معايب:براي جدا كردن راه تغذيه عمليات اضافي لازم است و اثر محل گلويي تزريق مشخص است.

32. 2-گلويي لبه ايكاربرد:گلويي تزريق لبه اي اصولا” براي قطعاتي كه سطوح بزرگ و ديواره نازك دارند مثل صفحات و تسمه ها به كار مي رود. موادي كه راه تغذيه را ترك مي كنند ،ابتدا به يك كانال توزيع گسترده كه حفره قالب را توسط يك زمينه باريك به سيستم راهگاه متصل مي كند، وارد مي شود. سطح مقطع باريك گلويي درحين پرشدن قالب مثل يك دريچه عمل مي كند. بنابراين قبل از اينكه مواد از گلويي وارد حفره قالب شود كانال با مذاب پر مي شود . اگر ويسكوزيته تغيير قابل توجهي داشته باشد اين دريچه و پهناي آن بايد اصلاح شود. كانال توزيع معمولا” مقطع دايروي دارد. اين مدل گيت بيشتر براي مواد آكريليكي مصرف مي گردد. ابعاد گيت بايد كوچك باشد.ضخامت آن تقريبا” بين 25/0 تا 63/0 و طول آن حدود 63/0 مي باشد . مزايا :خطوط برخورد ندارد، كيفيت بالا و ابعاد دقيق مي باشد. معايب:عمليات اضافي براي جدا كردن گلويي تزريق وجود دارد.

33. 3-گلويي ديسكي كاربرد:اين گلويي براي قطعاتي كه تقارن محوري دارند و ماهيچه فقط در يك سمت نصب شده است بكار مي رود .ديسك به شكل صفحه دايروي يا مخروطي با زاويه ° 45 (گلويي تزريق چتري) استو مذاب را به صورت يكنواخت در قطر بزرگتر قطعه قالبگيري توزيع مي كند. مزايا :خطوط برخورد ندارد و استحكام كم نمي شود. معايب:عمليات اضافي براي جدا كردن گلويي تزريق وجود دارد.

34. 4-گلويي حلقه اي كاربرد:گلويي تزريق حلقه اي براي قطعات استوانه اي كه در آن لازم است ماهيچه ، به علت طول آن، در هر دو انتها نگهداشته شود به كار مي رود.مذاب از راه تغذيه عبور كرده و ابتدا به يك كانال حلقوي ، كه با يك گلويي به قطعه متصل است، مي رود . بنابراين ابتدا گلويي تزريق حلقوي با ماده پر مي شود و سپس از طريق گلويي وارد حفره قالب مي شود. اگر چه يك خط جوش در گلويي تزريق حلقه اي وجود دارد ،ولي اثر آن با محدود شدن در گلويي جبران شده و ديگر ديده نمي شود.ابعاد گلويي تزريق حلقه اي به نوع پلاستيك قالبگيري ، وزن و ابعاد قطعه قالبگيري و طول جريان بستگي دارد. مزايا :امتياز ويژه اين گلويي تزريق، امكان نگهداري ماهيچه در هر دو انتها است . به اين ترتيب قالبگيري قطعات استوانه اي نسبتا” بلند (نسبت طول به قطر بزرگتر از 5 به 1) با ضخامت ديواره يكسان ممكن مي شود. همچنين گلويي تزريق حلقه اي براي قطعات استوانه اي در قالبهاي چند حفره اي به كار مي رود. در حاليكه با يك گلويي تزريق ديسكي ، كه طرح مشابهي دارد، نمي توان قطعات استوانه اي در قالبهاي چند حفره اي توليد كرد و يا ماهيچه را در هر دو انتها نگه داشت. ضخامت گيت در محدوده 25/0 تا 6/1 ميلي متر مي باشد . معايب:خط برخورد جزيي و عمليات اضافي براي جدا كردن گلويي تزريق دارد.

35. 5-گلويي تونلي ( گلويي زير آبي) كاربرد :گلويي تزريق تونلي اصولا” در قالبهاي چند حفره اي براي توليد قطعات كوچك كه مي توان به صورت جانبي آنها را تزريق كرد به كار مي رود. اين گلويي، تنها سيستم گلويي تزريق خود جداساز با يك خط جدايش است كه به صورت اتوماتيك عمل مي كند . قطعه و راهگاه در صفحه يكساني كه از خط جدايش مي گذرد قرار دارد. راهگاهها به نقطه اي نزديكبه حفره هاي قالب كشيده شده و در آنجا زاويه دار مي شوند.انتهاي آنها سوراخ مخروطي داردكه از طريق گلويي به حفره هاي قالب متصل است . سوراخ تونل شكلي كه در ديواره حفره قالببه صورت مايل فرزكاري شده است يك گوشه تيز بين حفره قالب و تونل ايجاد مي كند.اين گوشهقطعه را از سيستم راهگاه مي برد.دو طرح براي تونل وجود دارد. سوراخ تونل را مي توان به شكل نقطه اي يا مخروط ناقص ايجاد كرد.درحالت اول انتقال به قطعه قالبگيري نقطه اي ودرحالت دوم بيضوي است.شكل اخير بسيارآرامتر منجمد مي شود و زمان فشار نگهداري را بيشتر مي كند. ماشينكاري ارزان است زيرا اين كار توسط يك فرز انگشتي و در يك عمل فرزكاري انجام مي شود.براي بيرون اندازي ، قطعه و سيستم راهگاه بايد در نيمه متحرك قالب قرار بگيرد.اين كار به وسيله شيارهايي در قطعه و سيستم راهگاه انجام مي شود.اگر شيار قطعه نامناسب باشد،اختلافدماي قالب ممكن است قطعه قالبگيري را روي ماهيچه اي كه در نيمه متحرك قالب است نگه دارد .

36. مزايا :جدايي گلويي تزريق به صورت اتوماتيك صورت مي گيرد. معايب :به علت افت فشار زياد فقط براي قطعات ساده قابل استفاده است .

37. 6- گلويي نقطه اي ( قالب سه صفحه اي) كاربرد:در قالبهاي سه صفحه اي، قطعه و گلويي تزريق با دو خط جدايش مختلف مرتبط مي شوند. نيمه هاي ثابت و متحرك قالب با يك صفحه مياني كه خط جدايش دومي را در حينحركت باز شدن قالب ايجاد مي كند ، از هم جدا شده اند.اين سيستم اصولا” در قالبهاي چند حفره اي براي قطعاتي كه بايد از مركز تزريق شوند و اثرات باقيمانده و عمليات اضافي نداشته باشند به كار مي رود . اين حالت ، خاصه در مورد قطعات سيلندري كه گلويي تزريق جانبي ماهيچه را جا به جا كرده و باعث تابيدگي مي شودوجود دارد.همچنين قطعات جدار نازك با سطح بزرگ در قالبهاي تك حفره اي به همين روش قالبگيري مي شود. اگر نسبت طول به ضخامت جريان ، استفاده از چند گلويي تزريق را لازم سازد، اين كار عملي است. دراين مورد بايد توجه خاصي به خطوط برخورد و هواگيري داشت .حركت باز شدن قالب سه صفحه اي و بيرون اندازي، قطعه را از سيستم راهگاه همراه با گلويي تزريق جدا مي كند.بنابراين در اين قالب عمليات جداسازي به صورت اتوماتيك است .ابتدا قالب در يك خط جدايش باز مي شود و سپس در خط جدايش ديگر قطعه قالبگيري و سيستم راهگاهرا جدا مي كند. در استفاده از قالب سه صفحه اي ، اگر نازل قسمت تزريق تا صفحه راهگاهها ادامه يابد ، مانند قالبگيري بدون راهگاه راه تغذيه را مي توان حذف كرد.

38. مزايا:جدايي گلويي تزريق به صورت اتوماتيك صورت مي گيرد. معايب:حجم قراضه ها زياد است و هزينه قالب بيشتر مي باشد.

39. 7- گلويي نقطه اي ( با راه تغذيه معكوس) كاربرد:راه تغذيه معكوس اغلب به يك محفظه كه داخل نيمه ثابت قالب ماشينكاري شده ادامه مي يابد.اين محفظه از طريق يك كانال گلويي تغذيه با مخروط معكوس به حفره قالب متصل است.در حين عمليات ، راه تغذيه با نازل ماشينكاملا” آب بندي مي شود و در اولين ضرب كاملا” با مواد پلاستيك پر مي شود. در سيكلهاي كوتاه مواد داخل راه تغذيه سيال باقي مي ماند و مواد ضربهاي بعدي در آن نفوذ مي كند. طبيعتا” نازل را نمي توان هر بار عقب كشيد. مزايا:عمليات اضافي لازم نيست. معايب:ترجيحا” براي موادي كه در مقابل گرما پايدار هستند ( مانند PS,PE) به كار مي رود، براي ديگر مواد كاربرد محدودي دارد.

40. 8- گلويي بدون راهگاه كاربرد:براي قالبگيري بدون راهگاه، نازل تا قطعه ادامه مي يابد . مواد از يك گلويي تزريق نقطه اي تزريق مي شود. از آنجا كه نازل در حين تزريق و زمان فشار نگهداري در تماس با قالب سرد است اين فرآيند فقط براي توليد قطعات ديواره نازك با سرعت زياد سيكلها قابل استفاده است .اين سرعت نبايد كمتر از سه ضرب در دقيقه باشد تا از انجماد نازل كه فقط با رسانش گرم مي شود جلوگيري كند.كاربرد اين روش محدود است و براي محصولات بسته بندي ارزان به كار مي رود. مزايا:اتلاف مواد در سيستم راهگاه وجود ندارد. معايب :نشاني از نازل روي قطعه وجود دارد.

41. 9- قالب با راهگاه عايق بندي شده كاربرد: اغلب قالبهاي چند حفره اي با گلويي تزريق نقطه اي يا تونلي و يا با چند گلويي به علت گستردگي سيستم راهگاه ضايعات زيادي توليد مي كنند.در هر ضرب،ماشين قالبگيريبايد ماده اي براي سيستم راهگاه علاوه بر خود قطعه آماده كند.بنابراين در بسياري از مواردزمان سيكل با خود قطعه محاسبه نمي شود بلكه با راهگاه كه گاهي بسيار ضخيمتر است تعيين مي شود.سيستم راهگاه عايق بندي شده تكنيكي ارائه مي كند براي موادي كه دامنه ذوب و نرم شدن آنها بزرگ است و تكرار سيكل آنها سرعت بالايي دارد كاربرد دارد.عملكرد اين راهگاه مشابه راه تغذيه معكوس است . بنابراين راهگاه بايد به اندازه كافي ضخيم باشد تا موادي كه در مركز كانال است گرم و سيال باقي بماند .ماده اي كه در ديواره كانال منجمد شده است يك لايه عايق در مقابل قالب خنك شده تشكيل مي دهد و از انجماد مركز حين سيكلهاي كوتاه مدت جلوگيري مي كند. مزايا:جدايي گلويي تزريق به صورت اتوماتيك صورت مي گيرد و اتلاف مواد در راهگاه فقط پس از پايان كار وجود دارد. معايب :خطر ورود ماده سرد به حفره قالب پس از قطع عمليات وجود دارد.

42. سر باره گير مواد(Cold Slug Well) استفاده از سرباره گير مواد در سيستم راهگاه سرد اغلب توصيه می شود . نتيجه اينکار اين است که هر گونه مواد سردی را که در نوک سر نازل دستگاه وجود دارد و به داخل قالب تزريق شده است به دام می اندازد و اجازه نمی دهد که به داخل حفره تزريق وارد شود.اگر اين مواد سرد درداخل حفره تزريق شوند منجر به معايب سطحی مثل اثر جت و همچنين ضعيف شدن قطعه در بعضی نواحی می گردد در نتيجه قطعه بدست آمده معيوب می باشد.

43. حفره يا كويتي (cavity) به قسمتي از قالب كه قطعه نهايي حاصل از سرد شدن مذاب در آن است، حفره يا كويتي اتلاق مي‌شود. طراحي اين قسمت از قالب وابسته به شكلقطعه بوده و در كيفيت قطعه نهايي اثر زيادي دارد. در واقع طراحي كويتي برايقطعه‌هاي ساده كار چندان مشكلي نيست اما براي قطعه‌هاي پيچيده مشكلات طراحي به مراتب بيشتر است. در ادامه به بررسي برخي از شكلهاي خاص كه طراحي آنها نياز به دقت بيشتري ‌دارد مي‌پردازيم: الف) قطعه‌هاي نعلي شكل در واقع در چنين قطعه‌هايي به دليل گير كردن قطعه به قالب ( بدليل شرينكيج و اصطكاك بين قطعه و قالب) خروج قطعه از قالب به آساني انجام نمي گيرد و جهت خروج آسان قطعه از قالب مي‌بايست يك اختلاف اندازه بين بالا و پائين قطعه وجود داشته باشد. بر اساس آزمايش‌هاي مختلف زاويه‌اي بيش از 5 درجه جهت خروج آسان و بدون تغيير شكل قطعه لازم است .

44. ب) قطعه‌هاي داراي زائده خارجي در واقع يكي از نكات مهم در طراحي حفره خط جدايش قطعه تزريقي مي‌باشد (كه اين خط از روي زائده‌هاي موجود در روي قطعه قابل شناسايي است)، در برخي از قطعه‌ها الزاما” خط جدايش در يك صفحه نبوده و ممكن است پله‌اي، منحني و يا زاويه دار باشد. همچنين بسته به شكل قطعه ممكن است قطعه در يك صفحه و يا در هر دوصفحه قالب قرار گيرد. در مورد قطعه‌هاي داراي زائده، كويتي به نوعي طراحي مي‌شود كه با قرار گرفتن قطعه در هر دو صفحه قالب خروج قطعه مشكلي نداشته باشد.

45. در برخي موارد طراحي كويتي براي قطعه‌هاي داراي تو رفتگي يا برآمدگي در خارج قطعه تنها با دو كفه‌اي كردن كويتي، مشكل حل نشده و با طراحي‌هاي مرسوم قطعه در قالب گير خواهد كرد. نمونه‌اي از اين قطعه‌ها در شكل ذيل نشان داده‌ شده است.

46. در چنين قطعاتي از اسپليت (split) يا به عبارتي قالب‌هاي چند تكه‌اي استفاده مي‌شود. اسپليت‌ها را مي‌توان به دو دسته كشويي و حركت زاويه‌دار تقسيم‌بندي نمود كه در هر دو دسته مي‌بايست امكانات لازم براي هدايت اسپليت‌ها در راستاي مورد نظر سيستم، تحريك اسپليت‌ها و قفل كردن قالب در موقعيت خود پيش از تزريق مواد به كويتي، در نظر گرفته شود . اسپليت كشويي: در اين طرح اسپليت‌ها بر روي راهنمايي نصب مي‌شوند كه بر روي صفحه تخت قالب قرار دارد. اين اسپليت‌ها با نيروي مكانيكي يا هيدروليكي تحريك مي‌شوند. در زمان بسته شدن، اسپليت‌ها در محل خود با پاشنه‌هاي قفل كننده‌اي كه در نيمه ديگر قالب قرار دارد موقعيت دهي مي‌شوند. اسپليت‌هاي كشويي را مي‌توان بر روي نيمه متحرك و يا نيمه ثابت قالب نصب نمود. اما حالت اول رايج‌تر بوده و طراحي قالب آن ساده‌تراست. شكل زير شماي كلي اين اسپليت‌ها رانشان مي‌دهد.

47. همانطور كه گفته شد يكي از مسايل مهم در اسپليت‌ها روش تحريك آنهاست. رايج‌ترين روشي كه براي اسپليت‌هاي كشويي استفاده مي‌شود، سيستم بادامكي مي‌باشد كه بسته به شكل آن مي تواند از نوع پين كج، بادامك و يا شيار بادامك باشد. شكل زير نمونه‌اي از روش پين كج را نشان مي‌دهد.

48. اسپليت با حركت زاويه‌دار: در اين طرح اسپليت‌ها در داخل نگهدارنده متحرك جداسازي شده و تحت حركت زاويه‌دار جابجامي‌شوند و تورفتگي يا برآمدگي جنبي قطعات براثر اين حركت زاويه‌دار آزاد مي‌شود. شكل زير فرم عمومي اين نوع اسپليت‌ها را نشان مي‌دهد. در اين نوع اسپليت‌ها نيز سيستم تحريك ممكن است پين، شيار بادامك يا فنر باشد.

49. ج) قطعاتي با تورفتگي داخلي: به هر گونه مانعي در داخل قطعه كه مانعي براي خروج قطعه از قالب در امتداد قالب باشد تورفتگي داخلي اتلاق مي‌شود. نمونه‌اي از اين قطعه‌ها در شكل ذيل نشان داده‌ شده است

50. اگر در زمان استفاده از قالب نتوان موازنه دمايي آن را كنترل كرد، پايداري ابعادي، استحكام و خواص قطعه قالب گيري شده تحت تاثير قرار مي گيرد . اگر دماي قالب افزايش يابد، زمان خنك كردن نيز بايد زياد شود و اين موضوع باعث افزايش هزينه توليد و قيمت نهايي محصول مي گردد. در يك چرخه قالب گيري تزريقي تقريبا” 75% زمان سيكل صرف خنك كردن قطعه قالب گيري شده مي گردد و براي اينكه سيستم خنك كننده حداكثر كارايي خود را داشته باشد كانال هاي خنك كننده بايد در موقعيت مناسبي طراحي شوند . براي سرد كردن قطعه، حرارت منتقل شده از قطعه به قالب، بايد از قالب گرفته شود.اين كار را مي توان با عبور دادن آب از كانالهايي كه در مكانهاي مناسب قالب تعبيه شده اند انجام داد. عامل سرمايش، بوسيله يك شيلنگ منعطف از واحد خنك كننده به سيستم قالب پمپ شده و در آنجا از درون كانال هايي كه در بدنه فلزي قالب كنده شده عبور مي كند.