פרמטרים של תבנית הזרקה

לחץ ההזרקה מסופק על ידי המערכת ההידראולית של מערכת ההזרקה. הלחץ של הגליל ההידראולי מועבר לפלסטיק המותך דרך בורג מכונת ההזרקה. מונע על ידי הלחץ, הפלסטיק המותך נכנס לרץ של התבנית (עבור חלק מהתבניות, זה גם הרץ הראשי), רץ ענף, ולבסוף נכנס לחלל התבנית דרך השער. תהליך זה נקרא הזרקה, או מילוי. הלחץ קיים כדי להתגבר על ההתנגדות במהלך תהליך זרימת ההיתוך; לעומת זאת, ההתנגדות הקיימת בתהליך הזרימה צריכה להיות מקוזזת על ידי הלחץ של מכונת ההזרקה כדי להבטיח מילוי חלק.

במהלך הזרקה, הלחץ הוא הגבוה ביותר בזרבובית מכונת ההזרקה כדי להתגבר על התנגדות הזרימה לאורך מסלול ההיתוך. לאחר מכן, הלחץ יורד בהדרגה לאורך הזרימה לכיוון הקצה המוביל של ההיתוך. אם לחלל העובש יש אוורור טוב, הלחץ הסופי בקצה המוביל של ההיתוך הוא לחץ אטמוספרי.

גורמים רבים משפיעים על לחץ מילוי ההיתוך, אשר ניתן לסווג באופן נרחב לשלושה סוגים:

(1) גורמים חומריים, כגון סוג וצמיגות הפלסטיק;

(2) גורמים מבניים, כגון סוג, מספר ומיקום מערכת השער, צורת חלל התבנית ועובי החלק;

(3) אלמנטים בתהליך דפוס.

זמן ההזרקה הנדון כאן מתייחס לזמן הדרוש לפלסטיק המותך למילוי חלל התבנית, למעט זמני עזר כגון פתיחה וסגירה של התבנית. למרות שזמן ההזרקה קצר מאוד ויש לו השפעה קטנה על מחזור הדפוס, התאמת זמן ההזרקה משחקת תפקיד משמעותי בשליטה בלחץ של השער, הרץ והחלל. זמן הזרקה סביר תורם למילוי נמס אידיאלי והוא חיוני לשיפור איכות פני השטח של המוצר והפחתת סובלנות ממדים.

זמן ההזרקה צריך להיות קצר משמעותית מזמן הקירור, בערך 1/10 עד 1/15 מזמן הקירור. כלל זה יכול לשמש כבסיס לניבוי זמן הדפוס הכולל של חלק הפלסטיק. בניתוח זרימת עובש, זמן ההזרקה בתוצאות הניתוח שווה לזמן ההזרקה שנקבע בתנאי התהליך רק כאשר ההיתוך מתמלא לחלוטין על ידי סיבוב הבורג. אם הבורג עובר לשמירה על לחץ לפני שהחלל מתמלא במלואו, תוצאות הניתוח יהיו גדולות יותר מהגדרות תנאי התהליך.

טמפרטורת ההזרקה היא גורם מכריע המשפיע על לחץ ההזרקה. לחביות מכונות הזרקה יש 5-6 אזורי חימום, ולכל חומר יש את טמפרטורת העיבוד המתאימה לו (טמפרטורות עיבוד מפורטות ניתן למצוא בנתונים שסופקו על ידי ספק החומר). יש לשלוט בטמפרטורת ההזרקה בטווח מסוים. טמפרטורה נמוכה מדי גורמת לפלסטיקה לקויה של ההיתוך, המשפיעה על איכות החלק היצוק ומגבירה את הקושי בתהליך; טמפרטורה גבוהה מדי מובילה לפירוק החומר. בהזרקה בפועל, טמפרטורת ההזרקה גבוהה לרוב מטמפרטורת החבית, כשההבדל תלוי בקצב ההזרקה ותכונות החומר, מגיע עד 30 מעלות. הסיבה לכך היא החום הגבוה שנוצר על ידי גזירה כשההמסה עוברת דרך פיית ההזרקה. ניתן לפצות על הבדל זה בניתוח זרימת עובש בשתי דרכים: האחת היא מדידת טמפרטורת ההיתוך במהלך הזרקת האוויר, והשנייה היא לכלול את הזרבובית במודל.

לקראת סיום תהליך ההזרקה, הבורג מפסיק להסתובב אך ממשיך להתקדם, ובשלב זה ההזרקה נכנסת לשלב לחץ ההחזקה. במהלך תהליך לחץ ההחזקה, פיית מכונת ההזרקה מזינה באופן רציף חומר לתוך החלל כדי למלא את הנפח שהתפנה כתוצאה מהתכווצות החלק. אם החלל יתמלא ללא החזקת לחץ, החלק יתכווץ בכ-25%, במיוחד בצלעות בהן התכווצות יתר תשאיר סימני כיווץ. לחץ ההחזקה הוא בדרך כלל כ-85% מלחץ המילוי המרבי, אך יש לקבוע זאת על סמך המצב בפועל.

לחץ גב מתייחס ללחץ שהבורג צריך להתגבר עליו בעת היפוך וחזרה לאגור חומר. לחץ גב גבוה מועיל לפיזור פיגמנטים ולהמסת פלסטיק, אך הוא גם מאריך את זמן נסיגת הבורג, מקטין את אורך סיבי הפלסטיק ומגביר את הלחץ של מכונת ההזרקה. לכן, לחץ הגב צריך להיות נמוך יותר, בדרך כלל לא יעלה על 20% מלחץ ההזרקה. בעת הזרקת פלסטיק קצף, הלחץ האחורי צריך להיות גבוה יותר מהלחץ של היווצרות הגז; אחרת, הבורג יידחף החוצה מהקנה. ניתן לתכנת חלק ממכונות הזרקה עם לחץ אחורי כדי לפצות על הירידה באורך הבורג במהלך ההיתוך, מה שמפחית את חום הקלט ומוריד את הטמפרטורה. עם זאת, מכיוון שקשה לחזות את תוצאות השינוי הזה, לא קל להתאים את המכונה בהתאם.