أجزاء السيارات البلاستيكية، مثل هياكل الملفات، والقواعد، وصناديق المصاهر، وحوامل المصابيح، وصمامات الشفرات، وصناديق التوزيع المركزية، والأغلفة، ورفوف الدفع، حقن وحدة التحكم المركزية إن الأجزاء البلاستيكية ذات الدقة العالية في التصميم، لا يمكن استخدامها في عملية صب الحقن التقليدية، ولكن يجب استخدام تقنية صب الحقن الدقيقة. من أجل ضمان أداء وجودة وموثوقية الأجزاء البلاستيكية الدقيقة للسيارات، وإنتاج منتجات بلاستيكية عالية الجودة تلبي متطلبات تصميم المنتج، يجب تحسين المواد البلاستيكية ومعدات صب الحقن والقوالب وعمليات صب الحقن بشكل مستمر.
1. العوامل الرئيسية المؤثرة على حقن البلاستيك الدقيق أساس تحديد حقن البلاستيك الدقيق هو دقة المنتج المصبوب بالحقن، أي التسامح البعدي، وتسامح الشكل والموضع وخشونة السطح للمنتج. يجب أن يكون هناك العديد من الشروط ذات الصلة بحقن البلاستيك الدقيق، وأهمها العوامل الأساسية الأربعة للمواد البلاستيكية وقوالب الحقن وعمليات حقن البلاستيك ومعدات حقن البلاستيك. عند تصميم المنتجات البلاستيكية، يجب اختيار المواد البلاستيكية الهندسية أولاً، ويجب اختيار المواد البلاستيكية الهندسية التي يمكن حقنها بدقة من تلك التي تتمتع بخصائص ميكانيكية عالية، وثبات أبعاد، ومقاومة جيدة للزحف ومقاومة للتشقق الناتج عن الإجهاد البيئي. ثانيًا، يجب اختيار آلة حقن البلاستيك المناسبة وفقًا للمادة البلاستيكية المحددة، ودقة حجم المنتج النهائي، ووزن القطعة، ومتطلبات الجودة وهيكل القالب المتوقع. في عملية المعالجة، تأتي العوامل المؤثرة على منتجات حقن البلاستيك الدقيقة بشكل أساسي من دقة القالب، وانكماش الحقن، ونطاق تغير درجة الحرارة والرطوبة البيئية للمنتج. في حقن البلاستيك الدقيق، يعد القالب أحد المفاتيح للحصول على منتجات بلاستيكية دقيقة تلبي متطلبات الجودة. يجب أن يفي القالب المستخدم في عملية التشكيل بالحقن الدقيق بمتطلبات حجم المنتج ودقته وشكلته. ومع ذلك، حتى لو كانت دقة وحجم القالب متسقين، فإن الحجم الفعلي للمنتج البلاستيكي المصبوب سيكون غير متسق بسبب اختلاف الانكماش. لذلك، من المهم جدًا التحكم بشكل فعال في معدل انكماش المنتجات البلاستيكية في تقنية التشكيل بالحقن الدقيق. سواء كان تصميم القالب معقولاً أم لا، فسيؤثر بشكل مباشر على معدل انكماش المنتجات البلاستيكية. نظرًا لأن حجم تجويف القالب يتم الحصول عليه عن طريق إضافة معدل الانكماش المقدر إلى حجم المنتج البلاستيكي، ومعدل الانكماش هو قيمة ضمن نطاق موصى به من قبل الشركة المصنعة للبلاستيك أو دليل البلاستيك الهندسي، فإنه لا يتعلق فقط بشكل البوابة وموضع البوابة وتوزيع القالب، ولكن أيضًا باتجاه البلورة (التباين) للبلاستيك الهندسي وشكل وحجم ومسافة وموضع المنتج البلاستيكي إلى البوابة. العوامل الرئيسية التي تؤثر على معدل انكماش البلاستيك هي الانكماش الحراري وانكماش تغير الطور وانكماش الاتجاه وانكماش الضغط والاستعادة المرنة، وترتبط هذه العوامل بظروف القولبة أو ظروف التشغيل لمنتجات القولبة بالحقن الدقيقة. لذلك، عند تصميم القالب، من الضروري مراعاة العلاقة بين هذه العوامل وظروف القولبة بالحقن وعواملها الظاهرة، مثل ضغط الحقن وضغط التجويف وسرعة الملء ودرجة حرارة ذوبان الحقن ودرجة حرارة القالب وبنية القالب وشكل البوابة وتوزيعها، بالإضافة إلى تأثير عوامل مثل مساحة المقطع العرضي للبوابة وسمك جدار المنتج ومحتوى الحشوات المعززة في المواد البلاستيكية وبلورية واتجاه المواد البلاستيكية. يختلف تأثير العوامل المذكورة أعلاه أيضًا حسب المادة البلاستيكية وظروف القولبة الأخرى مثل درجة الحرارة والرطوبة والتبلور المستمر والإجهاد الداخلي بعد القولبة والتغيرات في آلة القولبة بالحقن. نظرًا لأن عملية القولبة بالحقن هي عملية تحويل البلاستيك من مادة صلبة (مسحوق أو حبيبات) إلى سائل (مذاب) ثم إلى مادة صلبة (منتج). من الحبيبات إلى الذوبان، ثم من الذوبان إلى المنتج، يجب أن تمر العملية بتأثيرات مجال درجة الحرارة، وحقل الإجهاد، وحقل التدفق وحقل الكثافة. تحت التأثير المشترك لهذه المجالات، يكون للبلاستيك المختلف (الصلبة بالحرارة أو بالحرارة البلاستيكية، البلورية أو غير البلورية، المقواة أو غير المقواة، إلخ) أشكال هيكلية بوليمرية وخصائص ريولوجية مختلفة. أي عوامل تؤثر على "الحقول" المذكورة أعلاه ستؤثر حتماً على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية والحجم والشكل والدقة وجودة المظهر للمنتجات البلاستيكية. بهذه الطريقة، سيتجلى الارتباط المتأصل بين عوامل العملية وأداء البوليمر والشكل الهيكلي والمنتجات البلاستيكية من خلال المنتجات البلاستيكية. إن تحليل هذه الروابط المتأصلة بشكل واضح له أهمية كبيرة لصياغة عملية حقن البلاستيك بشكل عقلاني، وتصميم وتصنيع القوالب بشكل عقلاني وفقًا للرسومات، وحتى اختيار معدات حقن البلاستيك بشكل عقلاني. يختلف حقن البلاستيك الدقيق أيضًا عن حقن البلاستيك العادي في ضغط الحقن ومعدل الحقن. غالبًا ما يستخدم حقن البلاستيك الدقيق حقنًا عالي الضغط أو ضغطًا فائقًا وحقنًا عالي السرعة للحصول على معدل انكماش صب أصغر. في ضوء الأسباب المذكورة أعلاه، بالإضافة إلى النظر في عناصر تصميم القوالب العامة، يجب أيضًا مراعاة النقاط التالية عند تصميم قوالب الحقن الدقيقة: ① استخدام التفاوتات المناسبة لحجم القالب؛ ② منع أخطاء انكماش القالب؛ ③ منع تشوه الحقن؛ ④ منع تشوه إزالة القالب؛ ⑤ تقليل أخطاء تصنيع القالب؛ ⑥ منع أخطاء دقة القالب؛ ⑦ الحفاظ على دقة القالب.
2. منع أخطاء انكماش القالب نظرًا لأن معدل الانكماش سيتغير بسبب ضغط الحقن، بالنسبة للقوالب ذات التجويف الفردي، يجب أن يكون ضغط التجويف في التجويف ثابتًا قدر الإمكان؛ أما بالنسبة للقوالب ذات التجويف المتعدد، فيجب أن يكون ضغط التجويف بين التجاويف صغيرًا جدًا. في حالة وجود تجويف واحد به بوابات متعددة أو تجاويف متعددة بها بوابات متعددة، يجب حقن نفس ضغط الحقن لجعل ضغط التجويف ثابتًا. ولتحقيق هذه الغاية، من الضروري التأكد من أن موضع البوابة متوازن. من أجل جعل ضغط التجويف في التجويف ثابتًا، من الأفضل الحفاظ على الضغط عند مدخل البوابة ثابتًا. يرتبط توازن الضغط عند البوابة بمقاومة التدفق في قناة التدفق. لذلك، قبل موازنة ضغط البوابة، يجب موازنة التدفق. نظرًا لأن درجة حرارة الذوبان ودرجة حرارة القالب تؤثر على معدل الانكماش الفعلي، عند تصميم تجويف قالب الحقن الدقيق، من أجل تسهيل تحديد ظروف القالب، يجب الانتباه إلى ترتيب التجويف. نظرًا لأن البلاستيك المنصهر يجلب الحرارة إلى القالب، فإن توزيع التدرج الحراري للقالب يكون عمومًا حول التجويف، على شكل دوائر متحدة المركز تتركز حول القناة الرئيسية. لذلك، فإن تدابير التصميم مثل توازن قناة التدفق، وترتيب التجويف، والترتيب المتحد المركز المتمركز حول القناة الرئيسية ضرورية لتقليل خطأ الانكماش بين التجاويف، وتوسيع النطاق المسموح به لظروف الصب، وتقليل التكاليف. يجب أن يفي ترتيب تجويف قالب الحقن الدقيق بمتطلبات توازن قناة التدفق والترتيب المتمركز حول القناة الرئيسية، ويجب اعتماد طريقة ترتيب التجويف مع القناة الرئيسية كخط تماثل، وإلا فإنه سيتسبب في اختلافات في معدلات الانكماش في التجاويف المختلفة. نظرًا لأن درجة حرارة القالب لها تأثير كبير على معدل انكماش القالب، فإنها تؤثر أيضًا بشكل مباشر على الخصائص الميكانيكية للمنتج المصبوب بالحقن وتسبب عيوب صب مختلفة مثل السطح الزهري للمنتج. لذلك، يجب الحفاظ على القالب ضمن نطاق درجة الحرارة المحدد، ويجب ألا تتغير درجة حرارة القالب بمرور الوقت. يجب ألا يتغير فرق درجة الحرارة بين تجاويف القالب متعدد التجاويف. لهذا السبب، يجب اتخاذ تدابير التحكم في درجة الحرارة لتسخين أو تبريد القالب في تصميم القالب، ومن أجل تقليل الفرق في درجة الحرارة بين تجاويف القالب، يجب الانتباه إلى تصميم دائرة التحكم في درجة الحرارة والتبريد. في دائرة التحكم في درجة حرارة التجويف والنواة، هناك طريقتان رئيسيتان للاتصال: التبريد المتسلسل والتبريد المتوازي. من منظور كفاءة تبادل الحرارة، يجب أن يكون تدفق مياه التبريد مضطربًا. ومع ذلك، في دائرة التبريد المتوازية، يكون التدفق في الدائرة التي تصبح تحويلًا أصغر من التدفق في دائرة التبريد التسلسلي، والتي قد تشكل تدفقًا رقائقيًا، وقد لا يكون التدفق الفعلي الذي يدخل كل دائرة هو نفسه. نظرًا لأن درجة حرارة مياه التبريد التي تدخل كل دائرة هي نفسها، فيجب أن تكون درجة حرارة كل تجويف هي نفسها أيضًا، ولكن في الواقع، نظرًا لمعدلات التدفق المختلفة في كل دائرة وقدرة التبريد المختلفة لكل دائرة، لا يمكن أن تكون درجة حرارة كل تجويف متسقة. العيب في استخدام دائرة تبريد متسلسلة هو أن مقاومة تدفق مياه التبريد كبيرة، ودرجة حرارة مياه التبريد عند مدخل التجويف الأمامي تختلف بشكل كبير عن درجة حرارة مياه التبريد عند مدخل التجويف الأخير. يختلف الفرق في درجة الحرارة بين مدخل ومخرج مياه التبريد مع حجم معدل التدفق. بالنسبة لقوالب الحقن الدقيقة الصغيرة لمعالجة أجزاء البلاستيك للسيارات، يكون من المناسب بشكل عام استخدام دائرة تبريد متسلسلة من أجل تقليل تكاليف القالب. إذا كان أداء أداة التحكم في درجة حرارة القالب (الآلة) المستخدمة يمكن أن يتحكم في تدفق مياه التبريد في غضون 2 درجة مئوية، فيمكن أيضًا الحفاظ على أقصى فرق في درجة الحرارة لكل تجويف في غضون 2 درجة مئوية. يجب أن يكون لتجويف القالب واللب نظام دائرة مياه التبريد الخاص بهما. في تصميم دائرة التبريد، نظرًا لاختلاف مدخل الحرارة من التجويف واللب، فإن المقاومة الحرارية لهيكل الدائرة مختلفة أيضًا، وستكون درجة حرارة الماء عند مدخل التجويف واللب فرقًا كبيرًا في درجة الحرارة. إذا تم استخدام نفس النظام، فإن تصميم دائرة التبريد يكون صعبًا أيضًا. إن نوى قوالب الحقن الصغيرة المستخدمة في أجزاء البلاستيك العامة للسيارات صغيرة جدًا، ومن الصعب جدًا استخدام أنظمة مياه التبريد. إذا أمكن، يمكن صنع اللب من مادة البرونز، ويمكن تبريد قلب البرونز البريليوم الصلب عن طريق التبريد بالإدخال. بالإضافة إلى ذلك، عند اتخاذ تدابير لمنع تشوه المنتجات المصبوبة بالحقن، من المأمول أيضًا الحفاظ على فرق معين في درجة الحرارة بين التجويف واللب. لذلك، عند تصميم دوائر التبريد لتجويف العصير واللب، يجب تعديل درجة الحرارة والتحكم فيها بشكل منفصل.

3. الحفاظ على دقة القالب لمصنع قطع البلاستيك للسيارات من أجل الحفاظ على دقة القالب تحت ضغط الحقن وقوة الشد، يجب مراعاة جدوى طحن وطحن وتلميع أجزاء التجويف عند تصميم هيكل القالب. على الرغم من أن معالجة التجويف واللب قد وصلت إلى متطلبات الدقة العالية، ومعدل الانكماش هو نفسه كما هو متوقع، بسبب الإزاحة المركزية أثناء التشكيل، فإن الأبعاد ذات الصلة بالداخل والخارج للمنتجات المصبوبة يصعب تلبية متطلبات تصميم الأجزاء البلاستيكية. من أجل الحفاظ على دقة أبعاد تجاويف النموذج المتحركة والثابتة على سطح الفراق، بالإضافة إلى ضبط عمود التوجيه ومحور غلاف التوجيه المستخدم بشكل شائع في القوالب التقليدية، من الضروري أيضًا إضافة أزواج تحديد المواقع مثل دبابيس تحديد المواقع المخروطية أو كتل الإسفين لضمان دقة تحديد المواقع الدقيقة والموثوقة. يجب أن تكون مادة صنع قوالب الحقن الدقيقة من فولاذ الأدوات عالي الجودة ذو خصائص ميكانيكية عالية وزحف حراري منخفض. يجب اختيار مادة القالب لصنع التجاويف والمسارات ذات الصلابة العالية ومقاومة التآكل الجيدة ومقاومة التآكل القوية ومقاومة التشوه الحراري بعد المعالجة الحرارية الصارمة. في الوقت نفسه، يجب أيضًا مراعاة صعوبة واقتصاد المعالجة الميكانيكية والمعالجة الكهربائية. من أجل منع دقة أبعاد القالب من التغيير بسبب الشيخوخة، من الضروري تحديد معالجة التلطيف أو المعالجة بدرجة حرارة منخفضة للهيكل الأوستينيتي المتبقي لمادة القالب أثناء المعالجة الحرارية عند تصميم القالب. بالنسبة للأجزاء الضعيفة في قوالب الحقن الدقيقة، وخاصة التجويف والنواة والأجزاء الضعيفة الأخرى، يجب مراعاة إمكانية الإصلاح أثناء التصميم للحفاظ على الدقة العالية للقالب بعد الإصلاح.
رابعًا. الاستنتاج تعد تقنية حقن البلاستيك الدقيقة هي تقنية الإنتاج الرئيسية والمفتاحية لأجزاء البلاستيك للسيارات، وتصميم قوالب حقن البلاستيك الدقيقة هو الجزء الرئيسي من تقنية الإنتاج هذه. التصميم المعقول لقوالب حقن البلاستيك الدقيقة هو الأساس والشرط المسبق الضروري للحصول على منتجات دقيقة. من خلال تحديد حجم وتسامح القالب بشكل معقول، واتخاذ التدابير الفنية لمنع خطأ الانكماش، وتشوه الحقن، وتشوه إزالة القالب، والفيض، وما إلى ذلك من منتجات حقن البلاستيك، وضمان دقة القالب، واستخدام عملية حقن البلاستيك الدقيقة الصحيحة، ومواد البلاستيك الهندسية القابلة للتطبيق ومعدات حقن البلاستيك الدقيقة لتحقيق أفضل تطابق، من المهم جدًا تحسين جودة وموثوقية وأداء أجزاء البلاستيك الدقيقة للسيارات، وتقليل تكاليف الإنتاج، وتحسين كفاءة الإنتاج.