تشطيب سطح قولبة الحقن وفقًا لأنظمة تصنيف SPI وVDI - تشطيب سطحي لامع وشبه لامع وغير لامع ومحكم.
المحتويات المغطاة في هذه المقالة
ما هي التشطيبات السطحية لقولبة الحقن؟
Iالانتهاء من سطح صب njectionيعد أمرًا بالغ الأهمية لتصميم الأجزاء الناجحة ويستخدم لأسباب جمالية ووظيفية في أجزاء قولبة حقن البلاستيك للمنتجات الهندسية.يعمل تشطيب السطح على تحسين شكل وملمس المنتج حيث تزداد القيمة المدركة وجودة المنتج مع تشطيب السطح المناسب.
علبة بلاستيكية (المصدر: عميل XR USA)
لماذا استخدام التشطيبات السطحية في صب الحقن؟
لزيادة جماليات الجزء
قد يستخدم مصممو الأجزاء الأنسجة لمجموعة متنوعة من الأغراض الجمالية.يعمل ملمس السطح الأملس أو غير اللامع على تحسين مظهره ويمنحه مظهرًا مصقولًا.كما يغطي أيضًا الأخطاء الناتجة عن قوالب الحقن، مثل علامات تصنيع الأدوات، وعلامات الحوض، وخطوط اللحام، وخطوط التدفق، وعلامات الظل.الأجزاء ذات جودة السطح الممتازة تجذب العملاء أكثر من وجهة نظر الأعمال.
لتحسين وظائف الجزء
وبصرف النظر عن الاعتبارات الجمالية التي تدخل في اختيار السطح النهائي لقولبة الحقن، هناك أيضًا اعتبارات عملية مهمة.
قد يتطلب التصميم قبضة قوية لتحقيق الأداء الأمثل.تعمل اللمسات النهائية البلاستيكية المزخرفة على تحسين جودة الإمساك.ومن ثم يتم استخدام معالجات الأسطح بالقولبة بالحقن بشكل متكرر في المنتجات المقاومة للانزلاق.يمكن أن يساعد القالب المزخرف أيضًا في خروج الغازات المحتبسة.
قد يؤدي تشطيب سطح SPI الناعم إلى تقشر الطلاء.ومع ذلك، يمكن أن يضمن السطح الخشن التصاق الطلاء بشكل أفضل بالعنصر المصبوب.تعمل معالجة سطح SPI المزخرفة أيضًا على زيادة قوة الجزء وسلامته.
يتمتع الملمس بعدة مزايا، منها:
- تجعد التدفق البلاستيكي- يمكن إزالة هذه التجاعيد عن طريق إضافة سمك محكم مع زيادة القوة وخصائص عدم الانزلاق.
- تحسين قبضة—إضافة نسيج إلى المكون يجعل التعامل أسهل، ويزيد من الفائدة والسلامة في تطبيقات محددة.
- التصاق الطلاء- يلتصق الطلاء بقوة بجسم محكم أثناء التشكيل اللاحق.
- صنع القطع السفلية—إذا كان لديك جزء لا يصل باستمرار إلى النصف المتحرك من القالب، فإن التركيب على أي سطح قد يوفر المادة اللازمةليرة لبنانية.
مواصفات تشطيب سطح أداة قالب الحقن
الطريقة الأكثر شيوعًا لتحديد أسطح قولبة الحقن هي الاستخدامPIA (أو SPI), VDIوتكنولوجيا العفنالمعايير.يدرك صانعو أدوات قوالب الحقن والمصنعون ومهندسو التصميم في جميع أنحاء العالم هذه المعايير الثلاثة وتعد معايير PIA أكثر شيوعًا والمعروفة على نطاق واسع باسم "درجات SPI".
تشطيب لامع - درجة أ - تشطيب ماسي
(SPI-AB تشطيب السطح بالقولبة بالحقن)
هذه التشطيبات من الدرجة "أ" ناعمة ولامعة وأغلى ثمناً.ستحتاج هذه الدرجات إلى قوالب فولاذية مقوية، والتي يتم صقلها باستخدام درجات مختلفة من مصقول الماس.بسبب عجينة التلميع الدقيقة وطريقة التلميع الدوارة العشوائية، لن يكون لها ملمس واضح وأشعة الضوء المتناثرة، مما يعطي لمسة نهائية لامعة للغاية.وتسمى أيضًا "اللمسة النهائية الماسية" أو "اللمسة النهائية البرتقالية" أو "اللمسة النهائية"
| ينهي | معيار SPI | طريقة الانتهاء | خشونة السطح (قيمة Ra) |
| لمسة نهائية لامعة عالية جدًا | A1 | 6000 حبيبة ألماس برتقالية | 0.012 إلى 0.025 |
| لمسة نهائية لامعة للغاية | A2 | 3000 حبيبة من الماس | 0.025 إلى 0.05 |
| لمسة نهائية لامعة عادية | A3 | 1200 حبيبة ألماس برتقالية | 0.05 إلى o.1 |
تعتبر درجات SPI اللامعة مناسبة للمنتجات ذات السطح الأملس لأسباب تجميلية ووظيفية.على سبيل المثال، A2 هو التشطيب الماسي الأكثر شيوعًا المستخدم في الصناعة، مما يؤدي إلى أجزاء جيدة وممتعة بصريًا مع إطلاق جيد.بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام تشطيبات الأسطح من الدرجة "A" في الأجزاء البصرية مثل العدسات والمرايا والأقنعة.
تشطيب شبه لامع – درجة B
(الشكل 2.SPI-AB تشطيب سطح القولبة بالحقن)
تعتبر هذه التشطيبات شبه اللامعة رائعة لإزالة علامات التصنيع والقولبة والأدوات بتكلفة معقولة للأدوات.يتم إنتاج هذه التشطيبات السطحية باستخدام درجات مختلفة من ورق الصنفرة المطبق بحركة خطية، مما يعطي نمطًا خطيًا كما هو موضح في الشكل 2.
| ينهي | معيار SPI | طريقة الانتهاء | خشونة السطح (قيمة Ra) |
| لمسة نهائية شبه لامعة | B1 | 600 ورقة حصى | 0.05 إلى 0.1 |
| لمسة نهائية متوسطة شبه لامعة | B2 | 400 ورقة حصى | 0.1 إلى 0.15 |
| لمسة نهائية لامعة عادية | B3 | 320 ورقة حصى | 0.28 إلى o.32 |
من شأن تشطيبات الأسطح شبه اللامعة SPI (B 1-3) أن تعطي مظهرًا بصريًا جيدًا وتزيل علامات أداة القالب.غالبًا ما يتم استخدامها في الأجزاء التي لا تمثل جزءًا مهمًا من المنتج زخرفيًا أو مرئيًا.
لمسة نهائية غير لامعة - درجة C
هذه هي التشطيبات السطحية الأكثر اقتصادية وشعبية، وهي مصقولة باستخدام مسحوق حجري ناعم.يُطلق عليه أحيانًا اسم "التشطيب الحجري"، فهو يوفر تحريرًا جيدًا ويساعد على إخفاء علامات التشغيل الآلي.الدرجة C هي أيضًا الخطوة الأولى للتشطيبات السطحية من الدرجة A وB.
| ينهي | معيار SPI | طريقة الانتهاء | خشونة السطح (قيمة Ra) |
| لمسة نهائية متوسطة اللمعان | C1 | 600 حجر حصى | 0.35 إلى 0.4 |
| لمسة نهائية متوسطة اللمعان | C2 | 400 ورقة حصى | 0.45 إلى 0.55 |
| لمسة نهائية عادية | C3 | 320 ورقة حصى | 0.63 إلى 0.70 |
تشطيب محكم - الدرجة د
إنه يعطي الجزء مظهرًا بصريًا جماليًا معقولًا ويستخدم على نطاق واسع في الأجزاء الصناعية والسلع الاستهلاكية.هذه مناسبة للأجزاء التي ليس لها متطلبات بصرية محددة.
| ينهي | معيار SPI | طريقة الانتهاء | خشونة السطح (قيمة Ra) |
| الانتهاء من نسيج الساتان | D1 | 600 حجر قبل الخرز الزجاجي الجاف رقم 11 | 0.8 إلى 1.0 |
| لمسة نهائية ذات ملمس جاف | D2 | 400 حجر قبل انفجار الزجاج الجاف #240 أكسيد | 1.0 إلى 2.8 |
| لمسة نهائية خشنة الملمس | D3 | 320 حجر قبل الانفجار الجاف #24 أكسيد | 3.2 إلى 18.0 |
لم يقل أحد من قبل أن تصميم وتصنيع الأجزاء المقولبة كان أمرًا سهلاً.هدفنا هو اجتياز هذه المشكلة بسرعة وبقطع غيار عالية الجودة.
لمسة نهائية لسطح القالب بالحقن VDI
يشير تشطيب السطح VDI 3400 (المعروف باسم تشطيب السطح VDI) إلى معيار نسيج القالب الذي وضعته Verein Deutscher Ingenieure (VDI)، جمعية المهندسين الألمان.تتم معالجة تشطيب سطح VDI 3400 بشكل أساسي بواسطة آلة التفريغ الكهربائي (EDM) عند تصنيع القالب.ويمكن أن يتم ذلك أيضًا بطريقة التركيب التقليدية (كما هو الحال في SPI).على الرغم من أن المعايير يتم وضعها من قبل جمعية المهندسين الألمان، إلا أنها شائعة الاستخدام بين صانعي الأدوات في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا.
تعتمد قيم VDI على خشونة السطح.من الصورة، نرى قوامًا مختلفًا للسطح النهائي مع قيم مختلفة لخشونة السطح.
| قيمة VDI | وصف | التطبيقات | خشونة السطح (Ra μm) |
| 12 | 600 حجر | أجزاء تلميع منخفضة | 0.40 |
| 15 | 400 حجر | أجزاء تلميع منخفضة | 0.56 |
| 18 | حبة الزجاج الانفجار الجاف | لمسة نهائية من الساتان | 0.80 |
| 21 | انفجار جاف # 240 أكسيد | الانتهاء مملة | 1.12 |
| 24 | انفجار جاف # 240 أكسيد | الانتهاء مملة | 1.60 |
| 27 | انفجار جاف # 240 أكسيد | الانتهاء مملة | 2.24 |
| 30 | انفجار جاف # 24 أكسيد | الانتهاء مملة | 3.15 |
| 33 | انفجار جاف # 24 أكسيد | الانتهاء مملة | 4.50 |
| 36 | انفجار جاف # 24 أكسيد | الانتهاء مملة | 6.30 |
| 39 | انفجار جاف # 24 أكسيد | الانتهاء مملة | 9.00 |
| 42 | انفجار جاف # 24 أكسيد | الانتهاء مملة | 12.50 |
| 45 | انفجار جاف # 24 أكسيد | الانتهاء مملة | 18.00 |
خاتمة
من بين فئتي التشطيبات السطحية بالقولبة بالحقن، تعتبر درجة SPI A وB هي الأكثر سلاسة مع خشونة سطح منخفضة جدًا وأكثر تكلفة.وحيث أنه، من وجهة نظر خشونة السطح، فإن VDI 12، أعلى جودة VDI، يساوي درجة SPI C.
لم يقل أحد من قبل أن تصميم وتصنيع الأجزاء المقولبة كان أمرًا سهلاً.هدفنا هو اجتياز هذه المشكلة بسرعة وبقطع غيار عالية الجودة.
كيفية اختيار التشطيب المناسب لسطح القولبة بالحقن؟
اختر تشطيبات سطح القولبة بالحقن من خلال النظر في وظيفة الجزء والمواد المستخدمة والمتطلبات البصرية.يمكن أن تحتوي معظم المواد المقولبة بالحقن البلاستيكية النموذجية على مجموعة متنوعة من التشطيبات السطحية.
يجب تحديد اختيار تشطيب السطح في مرحلة تصميم التجسيد المبكرة لتصميم المنتج لأن السطح يحدد اختيار المواد وزاوية المسودة، مما يؤثر على تكلفة الأدوات.على سبيل المثال، يحتاج المسار أو التشطيب المزخرف إلى زاوية سحب أكثر أهمية بحيث يمكن إخراج الجزء من القالب.
إذن ما هي العوامل الأساسية التي يجب مراعاتها عند اختيار السطح النهائي لقوالب حقن البلاستيك؟
تشطيب لامع من الدرجة أ (المصدر:عميل XR الولايات المتحدة الأمريكية)
تكلفة الأدوات
يؤثر تشطيب السطح والمواد بشكل كبير على تصميم الأداة وتكلفتها، لذا يجب مراعاة وتقييم الوظيفة من حيث السطح مبكرًا في تصميم التجسيد.إذا كان تشطيب السطح أمرًا بالغ الأهمية لوظيفته، ففكر في تشطيب السطح في المراحل المفاهيمية لتصميم المنتج.
تمت أتمتة العديد من أجزاء عملية التشكيل بالحقن، لكن التلميع يعد استثناءً.إنها فقط أبسط الأشكال التي يمكن صقلها تلقائيًا.يمتلك عمال التلميع الآن معدات ومواد أفضل للعمل بها، لكن العملية تظل كثيفة العمالة.
زاوية المسودة
تتطلب معظم الأجزاء زاوية مسودة تتراوح من 1½ إلى 2 درجة
هذه قاعدة عامة تنطبق على الأجزاء المقولبة التي يصل عمقها إلى 2 بوصة.بهذا الحجم، يكون الغاطس الذي يبلغ حوالي 1½ درجة كافيًا لتحرير الأجزاء بسهولة من القالب.وهذا يساعد على منع تلف الأجزاء عندما تنكمش المادة البلاستيكية الحرارية.
مادة أداة القالب
تؤثر أداة القالب بشكل كبير على نعومة سطح قالب الحقن.يمكن صنع القالب من معادن مختلفة، على الرغم من أن الفولاذ والألومنيوم هما الأكثر شيوعًا.تختلف تأثيرات هذين المعدنين على المكونات البلاستيكية المقولبة إلى حد كبير.
بشكل عام، يمكن لفولاذ الأدوات المتصلب أن ينتج تشطيبات بلاستيكية ناعمة مقارنة بأدوات سبائك الألومنيوم.ومن هنا يجب مراعاة القوالب الفولاذية إذا كانت القطع لها وظيفة جمالية تتطلب مستوى منخفض من خشونة السطح.
مادة صب
تتوفر مجموعة واسعة من البلاستيك المقولب بالحقن لتغطية جميع أنواع الأجزاء والوظائف.ومع ذلك، لا يمكن لجميع المواد البلاستيكية تحقيق نفس الشكل النهائي لسطح القولبة بالحقن.تكون بعض البوليمرات أكثر ملاءمةً لتنعيم التشطيبات، في حين أن البعض الآخر أكثر ملاءمةً للتخشين للحصول على سطح أكثر ملمسًا.
تختلف الصفات الكيميائية والفيزيائية بين مواد صب الحقن.على سبيل المثال، تعد درجة حرارة الانصهار عاملاً حاسماً في قدرة المادة على إعطاء جودة معينة للسطح.تؤثر الإضافات أيضًا على نتيجة المنتج المكتمل.ونتيجة لذلك، فمن الأهمية بمكان تقييم المواد المختلفة قبل اتخاذ قرار بشأن نسيج السطح.
علاوة على ذلك، قد تؤثر إضافات المواد مثل الحشو والأصباغ على تشطيب سطح الجسم المصبوب.توضح الجداول في القسم التالي إمكانية تطبيق العديد من مواد قولبة الحقن لمختلف تسميات تشطيب SPI.
ملاءمة المواد لتشطيب السطح من الدرجة SPI-A
| مادة | أ-1 | أ-2 | أ-3 |
| عضلات المعدة | متوسط | متوسط | جيد |
| مادة البولي بروبيلين (PP) | لا ينصح | متوسط | متوسط |
| البوليسترين (بس) | متوسط | متوسط | جيد |
| البولي إثيلين عالي الكثافة | لا ينصح | متوسط | متوسط |
| نايلون | متوسط | متوسط | جيد |
| البولي (كمبيوتر) | متوسط | جيد | ممتاز |
| البولي يوريثين (تي بي يو) | لا ينصح | لا ينصح | لا ينصح |
| أكريليك | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
ملاءمة المواد لتشطيب السطح من الدرجة SPI-B
| مادة | ب-1 | ب-2 | ب-3 |
| عضلات المعدة | جيد | جيد | ممتاز |
| مادة البولي بروبيلين (PP) | جيد | جيد | ممتاز |
| البوليسترين (بس) | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
| البولي إثيلين عالي الكثافة | جيد | جيد | ممتاز |
| نايلون | جيد | ممتاز | ممتاز |
| البولي (كمبيوتر) | جيد | جيد | متوسط |
| البولي يوريثين (تي بي يو) | لا ينصح | متوسط | متوسط |
| أكريليك | جيد | جيد | جيد |
ملاءمة المواد لتشطيب السطح من الدرجة SPI-C
| مادة | ج-1 | ج-2 | ج-3 |
| عضلات المعدة | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
| مادة البولي بروبيلين (PP) | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
| البوليسترين (بس) | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
| البولي إثيلين عالي الكثافة | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
| نايلون | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
| البولي (كمبيوتر) | متوسط | لا ينصح | لا ينصح |
| البولي يوريثين (تي بي يو) | جيد | جيد | جيد |
| أكريليك | جيد | جيد | جيد |
ملاءمة المواد لتشطيب السطح من الدرجة SPI-D
| مادة | د-1 | د-2 | د-3 |
| عضلات المعدة | ممتاز | ممتاز | جيد |
| مادة البولي بروبيلين (PP) | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
| البوليسترين (بس) | ممتاز | ممتاز | جيد |
| البولي إثيلين عالي الكثافة | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
| نايلون | ممتاز | ممتاز | جيد |
| البولي (كمبيوتر) | ممتاز | لا ينصح | لا ينصح |
| البولي يوريثين (تي بي يو) | ممتاز | ممتاز | جيد |
| أكريليك | متوسط | متوسط | متوسط |
معلمات صب
تؤثر سرعة الحقن ودرجة الحرارة على تشطيب السطح لعدة أسباب.عند الجمع بين سرعات الحقن السريعة ودرجات حرارة الذوبان والعفن الأعلى، ستكون النتيجة تحسين لمعان أو نعومة سطح الجزء.في الواقع، تعمل سرعة الحقن السريعة على تحسين اللمعان والنعومة بشكل عام.بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي الملء السريع لتجويف القالب إلى إنتاج خطوط لحام أقل وضوحًا وجودة جمالية قوية للجزء الخاص بك.
يعد تحديد تشطيب سطح الجزء أحد الاعتبارات الأساسية في التطوير الشامل للمنتج ويجب التفكير فيه أثناء عملية التصميم لتحقيق النتائج المرجوة.هل فكرت في الاستخدام النهائي للجزء المصبوب بالحقن؟
اسمح لـ Xiamen Ruicheng بمساعدتك في اتخاذ قرار بشأن تشطيب السطح الذي يعمل على تحسين المظهر الجمالي والوظيفي للجزء الخاص بك.
وقت النشر: 22-مايو-2023