علامات الاحتراق على القطع المصبوبة بالحقن: تحليل تفصيلي والحلول الفنية

تُعدّ علامة الغاز أحد عيوب التصنيع التي يمكن أن تتكوّن بسهولة على سطح المنتجات ولكن يصعب إزالتها. يمكن أن يؤثر هذا العيب في عملية القولبة على جودة الإنتاج، خصوصًا من حيث قوة المنتج ومظهره. ومع ذلك، قد يكون من الصعب على العديد من الشركات تحديد السبب ومعالجته. ومع وجود الدعم المناسب، مثل مجفف صناعي مزيل للرطوبة، يمكن التعرف على هذا العيب وتجنبه بشكل فعّال.

تعريف علامات الغاز

علامة الغاز هي عيب يتكوّن على سطح المنتج باتجاه تدفق البلاستيك المنصهر نتيجة لتداخل الغازات أثناء عملية التعبئة.
يُعدّ الهواء وبخار الماء وغازات التحلل من مكونات الغاز، ويُعتبر وجود الغاز السبب الرئيسي في ظهور هذه العلامة. يختلط الغاز بالمادة البلاستيكية المنصهرة عندما لا يتم تفريغ الغاز بشكل سلس من المادة عالية الحرارة قبل دخولها إلى القالب. وبعد التبريد، يؤدي الغاز الداخلي إلى تكوّن فراغات، بينما يسبب الغاز السطحي ظهور علامات الغاز.

الأسباب الرئيسية لعيوب علامات الغاز في قولبة الحقن

اختيار غير مناسب لمعدات قولبة الحقن

تتحول بقايا المواد الخام إلى غاز بسبب قوى القص الناتجة عن دوران اللولب وتسخين البرميل، خاصة عند عدم توازن وزن المادة عند منطقة البوابة. كما يمكن أن يحدث ذلك عندما تكون كمية المنتج أقل من 20% من الحد الأقصى لحقن الماكينة. وإذا تجاوزت النسبة 80% من الحد الأقصى، فقد تصبح عملية تسخين المصهور غير مستقرة، مما يؤدي إلى ذوبان غير متجانس وصعوبة في تشكيل المنتج. وأخيرًا، فإن تصميم اللولب غير المناسب لنوع البوليمر المستخدم قد يؤدي إلى عملية قولبة غير مستقرة أو حتى فشلها.

ضعف تهوية القالب

عندما يكون ضغط الحقن مرتفعًا جدًا أو سرعة الحقن عالية جدًا أو تأخر وقت تفريغ الغاز، يتم ضغط الغاز داخل القالب بسرعة مما يؤدي إلى تراكم طاقة ميكانيكية عالية. وقد يؤدي التمدد السريع للغاز وتحول الطاقة الميكانيكية إلى حرارة إلى احتراق سطح القالب وتكوّن نقاط تلف.

سبب آخر محتمل لعيوب علامات الغاز هو الحرارة الزائدة الناتجة عن احتكاك المادة، مما قد يؤدي إلى تدهور المادة أو تغيّر لونها. بالإضافة إلى ذلك، فإن سرعة تدفق عالية جدًا للمصهور قد تسخّن الهواء داخل التجويف، مما يؤدي إلى تحلله وتحوّل نقطة التقاء المصهور إلى اللون الأصفر.

عوامل عملية الإنتاج

تستغرق منتجات القولبة بالحقن وقتًا أطول نسبيًا في الإنتاج. وبما أن زمن الانصهار يتأثر بتغيرات درجة الحرارة، فإن زمن ملء التجويف يزداد، وتزداد مقاومة التدفق، مما قد يؤدي إلى تشققات في مناطق التقاء التدفق، كما تنخفض درجة حرارة المادة الخام بشكل حاد. علاوة على ذلك، عند انخفاض درجة الحرارة، تنخفض سيولة المادة وتزداد اللزوجة. ويجعل التبريد السريع للمادة أمام الجريان من الصعب مرورها عبر الأجزاء ذات الجدران الرقيقة. وفي النهاية، فإن عدم التخلص من الغازات داخل المصهور في الوقت المناسب يؤدي إلى ظهور عيوب علامات الغاز.

ضعف تدفق المصهور البلاستيكي

تتميز المواد البلاستيكية بخصائص مختلفة في تدفق المصهور. فبعضها يتمتع بتدفق بطيء بطبيعته، وبعضها الآخر يتأثر بعوامل خارجية تؤدي إلى ضعف التدفق. يؤدي ضعف التدفق إلى احتجاز الغازات الناتجة أثناء مرحلة الانصهار داخل القالب، مما يتسبب في حبسها أو رجوعها إلى الأسطوانة بشكل غير صحيح.

وجود رطوبة متبقية في حبيبات البلاستيك

قد يشير ذلك إلى الرطوبة على سطح الحبيبات غير الماصة للرطوبة أو الرطوبة داخل البوليمرات الماصة. يجب الانتباه إلى أن الغاز هو السبب الجذري لعيوب علامات الغاز، وأن الهواء وبخار الماء وغازات التحلل يمكن أن تؤدي جميعها إلى زيادة الغازات أثناء الإنتاج.

إجراءات وقائية رئيسية لتجنب عيوب علامات الغاز

بعد توضيح العلاقة بين البنية المورفولوجية لعلامات الغاز والعوامل المسببة لعدم التوازن الجزيئي، سنناقش فيما يلي كيفية منع هذا الخلل.

إزالة الرطوبة من المواد قبل المعالجة

عند تجفيف المادة بشكل كافٍ، يتم تقليل الحاجة إلى تهوية القالب والأسطوانة. كما أن التجفيف الصحيح يمنع دخول الهواء والرطوبة إلى داخل الأسطوانة والقالب، مما يقلل من احتمالية ظهور عيوب علامات الغاز. ولتحقيق تجفيف فعال واحترافي للراتنج البلاستيكي، من الضروري اختيار مجفف صناعي مزيل للرطوبة مناسب. في Flying Tiger نقدم مجموعة من مجففات إزالة الرطوبة، بما في ذلك مجفف إزالة الرطوبة ثلاثي الوظائف الذي يجمع بين مجفف مزيل للرطوبة، ومجفف القادوس، ووحدة التحميل التلقائي. يمكنكم متابعة الرابط لمعرفة المزيد.

إعادة النظر في نوع وأحجام الفوهات والأسطوانات

بالإضافة إلى اختيار الفوهات والأسطوانات المناسبة من حيث الحجم والنوع، يجب رفع درجة حرارة الأسطوانة بشكل مناسب للسماح بخروج الغازات. ومع ذلك، يجب أن تبقى درجة حرارة بلاستيك PC/ABS أقل من 270°C، لأن التحلل وانخفاض الأداء يبدأ عند تجاوز هذه الدرجة.

توفير تهوية كافية على سطح فصل القالب

يمكن تفريغ الهواء والغازات الناتجة عن المواد الخام، بما في ذلك الغازات المتطايرة، بشكل أفضل من خلال زيادة الضغط الخلفي وسرعة الانصهار. كما أن تحسين نظام تهوية القالب هو خطوة أساسية لضمان خروج جميع الغازات أثناء عملية الحقن بسلاسة من القالب.

تقليل ضغط وسرعة قولبة الحقن

يجب ضبط ضغط وسرعة الحقن بدقة لضمان توفير وقت كافٍ لتفريغ الغازات. يجب الانتباه إلى أن الضغط والسرعة عنصران متكاملان، لذلك لا يُنصح بتعديلهما معًا في نفس الوقت لتحديد سبب العيب. يُفضل تعديل أحدهما ومراقبة النتائج قبل الانتقال إلى التعديل التالي.

تحسين تدفق المصهور البلاستيكي عبر رفع درجة حرارة القالب

يمكن أن يساعد الحفاظ على جفاف المواد الخام في تحسين تدفق المصهور البلاستيكي. كما يُنصح بتسخين البوليمرات وفقًا لتوصيات الشركة المصنعة أو الفني المختص. ويجب أيضًا ضبط درجة حرارة القالب لتتناسب مع نطاق المادة المستخدمة.

التحكم الأفضل في درجة الحرارة أثناء عملية التعبئة

يمكن أن تؤثر البنية المورفولوجية لمنطقة علامات الغاز بشكل مباشر على أداء المنتج. لذلك يعد التحكم في درجة الحرارة أثناء التعبئة أمرًا أساسيًا لمنع هذه العيوب. وإذا لم يتم تفريغ الغاز قبل ملء القالب، فإنه يختلط بالمصهور ويؤدي إلى ظهور العلامات بعد التبريد. يساعد جهاز التحكم في درجة حرارة القالب على منع ذلك من خلال ضمان تهوية مناسبة.

خاتمة: كيف يمكن حل عيوب علامات الغاز؟

من خلال فهم العلاقة الدقيقة بين البنية المورفولوجية للمنطقة المتأثرة بالعيب وخصائص المنتج، يمكن للمصنعين اختيار مواد قولبة متوافقة، مما يساهم في تحسين جودة المنتجات البلاستيكية وإطالة عمرها التشغيلي.

من جهة، تُعد درجة الحرارة العامل الأساسي المؤثر في البنية المورفولوجية لمناطق علامات الغاز. ولحل معظم مشكلات علامات الهواء من جذورها، يُنصح باستخدام جهاز التحكم في درجة حرارة القالب الذي يساعد على تسريع واستقرار عملية الإنتاج وتحسين التهوية.

ومن جهة أخرى، يمكن اعتماد مجفف صناعي مزيل للرطوبة من سلسلة المجفف والمبلور. وكما ذُكر سابقًا، فإن الرطوبة غير المرغوب فيها في البوليمرات تعد أحد الأسباب المحتملة لظهور علامات الغاز. لذلك فإن عمليات التجفيف وإزالة الرطوبة تعد أساسية لضمان جودة إنتاج مستقرة.

تؤثر علامات الغاز بشكل سلبي على سطح المنتج النهائي وكذلك على قوته وبنيته. ويمكن للشركات تجنب عيوب القولبة الشائعة مثل علامات الغاز من خلال تحسين التحكم في درجة حرارة القالب أو المصهور وتحسين سيولة الانصهار.

تُعد شركة Flying Tiger شركة رائدة تمتلك خبرة في تقديم الحلول الصناعية لآلاف الشركات في مجال تصنيع البلاستيك بالقولبة بالحقن. استشر Flying Tiger الآن للحصول على حلول مخصصة تناسب احتياجات عملك.