มีประสิทธิภาพ แม่พิมพ์อัดรีด การออกแบบเป็นปัจจัยกำหนดทั้งความแข็งแรงของแถบกั้นความร้อนและประสิทธิภาพในการผลิต งานศึกษาในอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นว่า 92% ของข้อบกพร่องในการผลิตฉนวนความร้อนจากพอลิเอไมด์เกิดจากเรขาคณิตของแม่พิมพ์ที่ไม่เหมาะสม (รายงานการประมวลผลพอลิเมอร์ ปี 2024)
ช่องเปิดแม่พิมพ์ที่ถูกกลึงด้วยความแม่นยำสามารถชดเชยการหดตัวของวัสดุ—โดยทั่วไปประมาณ 2–4% สำหรับพอลิเมอร์คอมโพสิต—ในขณะที่ยังคงรักษาระดับความคลาดเคลื่อนทางมิติที่แคบไว้ที่ ±0.1 มม. สำหรับแถบกั้นความร้อนแบบช่องกลวง การออกแบบแกนแบบขั้นบันไดจะช่วยป้องกันการไหลติดขัด และรักษาประสิทธิภาพฉนวนโดยการประกันความหนาของผนังที่สม่ำเสมอ
แม่พิมพ์อัดรูปรุ่นใหม่ใช้พลศาสตร์ของของไหลเชิงคำนวณ (CFD) เพื่อปรับเรขาคณิตของช่องนำให้เหมาะสม จำกัดความเร็วของวัสดุให้มีความแตกต่างไม่เกิน 15% ตลอดความกว้างของชิ้นงาน ตามรายงานการเปรียบเทียบเทคโนโลยีการอัดรูปปี 2023 ตัวแยกระหว่างการไหลแบบเกลียว (helical flow diverters) ช่วยลดแรงดันตก (pressure drop) ลงได้ 22% เมื่อเทียบกับช่องนำแบบตรงดั้งเดิม ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความสม่ำเสมอของเนื้อพลาสติกที่หลอมละลาย
ความยาวของแบริ่งที่เพิ่มขึ้น (6–12 มม. สำหรับพอลิเมอร์ที่เสริมด้วยแก้ว) ช่วยเพิ่มความมั่นคงของการไหล ลดความแตกต่างของความหนาให้น้อยกว่า 0.25 มม./ม. อย่างไรก็ตาม ความยาวที่มากเกินไปจะเพิ่มแรงดันย้อนกลับ งานวิจัยจาก MIT ระบุว่า ทุกๆ 1 มิลลิเมตรที่เพิ่มเกินค่าที่เหมาะสมจะทำให้อัตราการผลิตลดลง 3.7% ในการดำเนินงานต่อเนื่อง
โซนที่มีแรงเฉือนสูงใกล้ผนังแม่พิมพ์สร้างความชันของความหนืดที่เกิน 10⁴ พาสคัล·วินาที ในพอลิเมอร์ที่มีสารผสม อุณหภูมิของริมฝีปากแม่พิมพ์ที่ควบคุมได้ ซึ่งรักษาระดับไว้ภายใน ±1.5°C จะช่วยทำให้ความหนืดของเนื้อหลอมมีเสถียรภาพ และเป็นสิ่งจำเป็นต่อการบรรลุค่าความแข็งเป้าหมายที่ 75–85 เซอ D ในแถบกั้นความร้อนสำเร็จรูป
การรักษาระดับอุณหภูมิของแม่พิมพ์ให้คงที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำให้วัสดุไหลอย่างสม่ำเสมอ และป้องกันข้อบกพร่องที่น่ารำคาญเหล่านี้ ระบบสมัยใหม่ใช้การให้ความร้อนแบบแบ่งโซนร่วมกับเทอร์โมคัปเปิลที่ให้ข้อมูลตอบกลับแบบทันที ทำให้อุณหภูมิคงที่ใกล้เคียงเป้าหมายมาก โดยปกติจะเบี่ยงเบนไม่เกินประมาณ 1.5 องศาเซลเซียสทั่วทั้งผิวแม่พิมพ์ สิ่งนี้ช่วยลดปัญหาการเปลี่ยนแปลงความหนืด ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของปัญหามากมายเมื่ออุณหภูมิสูงหรือต่ำเกินไป ตามรายงานการวิจัยบางฉบับจาก APTech ในปี 2023 การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิดังกล่าวมีส่วนเกี่ยวข้องกับข้อบกพร่องประมาณเจ็ดในสิบประการที่เกิดจากปัญหาความร้อน นอกจากนี้ ช่องระบายความร้อนที่ออกแบบไว้ภายในระบบยังช่วยกำจัดความร้อนส่วนเกินได้อีกด้วย ซึ่งหมายความว่าเครื่องจักรสามารถทำงานได้อย่างราบรื่นแม้จะผลักดันวัสดุผ่านอัตราเร็วเกินกว่า 12 เมตรต่อนาทีโดยไม่เกิดปัญหา
แม้อุณหภูมิที่แตกต่างกันเพียงเล็กน้อยประมาณ 6 องศาเซลเซียสในส่วนต่าง ๆ ของผิวแม่พิมพ์ก็สามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ความแข็งแรงของชิ้นงานลดลงประมาณ 18% ในขณะที่ความแม่นยำด้านมิติลดลงเกือบ 32% ตามเกณฑ์อุตสาหกรรมล่าสุดจากปี 2023 เมื่อเกิดจุดร้อนขึ้นระหว่างกระบวนการ จะทำให้เกิดรูปแบบการเย็นตัวที่ไม่สม่ำเสมอทั่วทั้งวัสดุ ส่งผลให้เกิดความเครียดภายในที่สะสมขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งในที่สุดจะทำให้คุณสมบัติการเป็นฉนวนลดลงตามกาลเวลา ผู้ผลิตที่นำวิธีการควบคุมอุณหภูมิที่ดีขึ้นมาใช้มักจะเห็นการปรับปรุงในกระบวนการผลิต อัตราของของเสียลดลงประมาณ 15% และอัตราการผลิตเพิ่มขึ้นโดยประมาณ 22% เมื่อการกระจายความร้อนยังคงสม่ำเสมอทั่วทั้งชิ้นงานในระหว่างรอบการผลิต
การได้รับแรงดันที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอนั้นถือเป็นสิ่งสำคัญยิ่งในการรักษาความแม่นยำของมิติเมื่อทำงานกับแถบฉนวนความร้อน หากเกิดแรงดันที่แตกต่างกันมากกว่าประมาณ 20% ทั่วพื้นผิวของแม่พิมพ์ ปัญหาก็จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว การไหลของวัสดุจะไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้เกิดปัญหามากมาย เช่น การบิดงอ และตำหนิบนพื้นผิวที่ไม่มีใครต้องการเห็น ปัจจุบันโรงงานส่วนใหญ่พึ่งพาการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ผ่านเซ็นเซอร์วัดแรงดันที่ฝังอยู่ เพื่อควบคุมความแปรปรวนให้อยู่ในระดับประมาณบวกหรือลบ 5% นอกจากนี้ ยังมีการปรับแต่งโดยอาศัยแนวทางจาก CFD ซึ่งช่วยได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น ทางนำที่ออกแบบให้แคบลงตามแนว หรือการเปลี่ยนแปลงความยาวของเบอร์ริ่ง การปรับเหล่านี้สามารถลดแรงดันที่พุ่งสูงขึ้นในจุดเฉพาะได้ประมาณ 30% ซึ่งส่งผลดีอย่างมากต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์สุดท้าย
การได้มาซึ่งความสมดุลที่เหมาะสมในความต้านทานการไหล หมายถึง การจับคู่รูปร่างของช่องทางเข้ากับพฤติกรรมของวัสดุขณะไหล สำหรับผู้ที่ทำงานกับฉนวนความร้อนแบบพอลิเมอร์ การเปลี่ยนอัตราส่วนความยาวแลนด์จากพื้นที่รองรับต่อความสูงของช่องว่างที่ประมาณ 1.5 ต่อ 1 สามารถลดความแตกต่างของความเร็วปลายทางลงได้ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ ตามที่เราเห็นในการศึกษาการไหล อุปกรณ์การผลิตในปัจจุบันมักมีส่วนประกอบตัวจำกัดการไหลพิเศษร่วมกับแกนปรับได้ที่ช่วยควบคุมการเปลี่ยนแปลงของความหนืดระหว่างกระบวนการผลิต การรักษาระดับความแตกต่างของแรงดันไว้ไม่เกิน 15 เมกะปาสกาลต่อเมตร จะทำให้ความแปรปรวนของความหนาอยู่ในช่วงเพียง 1% ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของ ASTM สำหรับข้อมูลจำเพาะด้านประสิทธิภาพการกันความร้อนที่เหมาะสมในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่
การเลือกวัสดุมีผลต่อประสิทธิภาพของแม่พิมพ์ ต้นทุนการผลิต และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ โดยข้อพิจารณาหลักจะเกี่ยวข้องกับความต้านทานการสึกหรอจากคอมโพสิตที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน ความเสถียรทางความร้อนภายใต้การใช้งานซ้ำๆ และความเหมาะสมกับปริมาณการผลิต
ในการดำเนินงานผลิตที่มีปริมาณสูง เหล็กเครื่องมือเกรด H13 และ D2 เป็นตัวเลือกหลักเนื่องจากมีความแข็งแรงสูงถึงประมาณ 55 HRC และรักษารูปทรงโครงสร้างได้แม้มีอุณหภูมิสูงใกล้เคียง 600 องศาเซลเซียส ตามข้อมูลล่าสุดที่เผยแพร่โดย ASM International ในปี 2023 เหล็กกล้าชนิดนี้สามารถคงความแข็งไว้ได้ประมาณ 95% ของค่าเริ่มต้น หลังผ่านกระบวนการผลิตครบ 10,000 รอบ ซึ่งส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมิติน้อยกว่าเหล็กทั่วไปอย่างมาก ทำให้ลดความจำเป็นในการปรับแต่งระหว่างการผลิตในระยะยาว สิ่งที่ทำให้วัสดุเหล่านี้โดดเด่นยิ่งขึ้นคือ การประกอบด้วยโครเมียมและโมลิบดีนัมในส่วนผสม ซึ่งช่วยต้านทานการกัดกร่อนที่เกิดจากสารเติมแต่งโพลิเมอร์ต่างๆ ที่ใช้กันทั่วไปในกระบวนการขึ้นรูป นอกจากนี้ โครงสร้างเม็ดละเอียดที่มีอยู่ในวัสดุเหล่านี้ยังช่วยป้องกันการเกิดรอยแตก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะเมื่อทำงานกับวัสดุที่ท้าทาย เช่น พลาสติกเสริมใยแก้ว เพราะข้อบกพร่องขนาดเล็กเพียงเล็กน้อยอาจกลายเป็นปัญหาใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว
ข่าวเด่น
POLYWELL เชี่ยวชาญในด้านแถบฉนวนความร้อน PA66 พร้อมให้บริการ顆เม็ดโพลีอามайด์ เครื่องอัดรีดแบบเดี่ยว แม่พิมพ์ อุปกรณ์捲สาย และบริการปรับแต่งแบบครบวงจร
ลิขสิทธิ์ © 2024 บริษัท สุจโจว โพลีเวลล์ เอนจิเนียริ่ง พลาสติก จำกัด นโยบายความเป็นส่วนตัว
EN
