قالب سازی 6

2-9 سطوحی که عملیات اسپارک یا انحلال شیمیایی (اچ) شده اند

با  کمک تکنیکهای مدرن ساخت – اسپاک و به خصوص اچ فتو شیمیایی –تقریباً تمامی طرح های دلخواه بر سطوح قابل تولید هستند.

هر دو روش ظاهر مشخصی بر سطح قالب ایجاد می کنند. قالبهای اسپارک شده سطحی تخت با حاشیه ای که با حفره های حاصل از تخلیه گرد شده دارد. سطوح اچ شده متفاوت هستند .ساختار عمیق تر است و لبه های تیزی دارد .در هر دو مورد می توان ساختار را با دمیدن ذرات سخت (کاربید سیلیسیم) یا ذرات نرم (ساچمه شیشه ای ) به ساختاری که خریدار می خواهد تبدیل کرد .با ذرات سخت سطح زبز و با ذرات نرم سطح صاف می شود.

 هر ماده پلاستیک با توجه به ویسکوزیته ،سرعت انجماد و متغیرهای فرآیند مثل فشار تزریق و دمای قالب سطح را به شکل متفاوتی تولید مجدد می کند.

یک قانون کلی این است که با کم شدن ویسکوزیته مذاب دقت سطح تولید شده بیشتر می شود.در نتیجه موادی که ویسکوزیته مذاب آنها پائین است سطح قالب و گوشه های تیز را دقیقاً تولید می کنند .نتیجه حاصل سطح بسیار مات و مقاوم در برابر خرابی است.موادی که ویسکوزیته حالت مذاب آنها بالا است. گوشه های قالب قوس بزرگتری داشته و این سطح براق بوده ولی به خرابی حساس است .بیشتر شدن متغیر های فرایند مثل دمای قالب سرعت تزریق و فشار حفره قالب باعث تولید مجدد دقیق تر ساختار ظریف سطح قالب می شود و ظاهر کلی این سطح مات تر می شود. این موضوع به این معنا است که قطعات پیچیده و مشکل که سطح بزرگی دارند و قطعاتی که ضخامت دیواره آنها بسیار متفاوت است. اگر مذاب ئاخل حفره قالب در تمامی نقاط در در شرایط یکسانی باشد سطح یکنواختی ظاهر می کنند.

از این رو ابعاد و موقعیت گلوئی تزریق و راهگاه اهمیت خاصی دارند. اگر موقعیت گلوئی تزریق نامناسب باشد کیفیت محصول کم است و در سطوحی که دور از گلویی تزریق هستند افزایش درخشندگی مشاهده می شود. علت این امر وجود مذاب سرد شده در فاصله زیاد از گلوئی تزریق و در نتیجه فشار بسیار کم برای ایجاد جزئیات ساختار است.

هنگام خارج کردن قطعه کار از قالب بافت سطح مثل شیار عمل می کند و مانع جدایش می شود. بنابراین با توجه به شیب دیواره قالب در حین اچ کردن یا اسپارک نباید بیشتر از عمق مشخصی کار کرد. جهت بافت عمودی موازی یا نامنظم نسبت به جهت خارج کردن قطعه مهم است. با حساب سرانگشتی عمق اچ کردن برای هر 0.5 شیب حداکثر mm 0.02 است.

اگر اچ کردن ماهیچه لازم باشد عمق باید کمتر باشد و یا شیب باید بیشتر باشد اگر نتوان از مقادیر پیشنهاد شده تبعیت نمود پس از ایجاد دماهای مختلف در دیواره قطعه قالب گیری از شیار به بیرون کشیده می شود . همچنین می توان ابتدا ماهیچه را خارج کرد و در نتیجه قطعه قالبگیری به سمت مرکز جمع شده و از بافت جدا می شود. (مثلاً بدنه خودکارهای ساچمه ای ) پیش شرط این کار ایجاد شیب بیشتر روی ماهیچه نسبت به سطح خارجی قطعه است.

2-10 قالب برای قطعات تو خالی با شکل دلخواد تکنیک پوسته –تکنیک ماهیچه ذوب شده

بسیاری از قطعات را با قالبهای مرسوم نمی توان قالب گیری تزریقی کرد مخصوصاً در قطعاتی که شیار های پیچیده دارند و یا قطعات توخالی سه بعدی مثل لوله های مجرای ورود هوا در موتور های گازوئیلی این مشکی وجود دارد.بنابراین استفاده از قالبهایی که در آن ماهیچه کشیده می شود ممکن نیست.این قطعات با تکنیک های قالبگیری تزریقی تولید می شوند. راه حل این مسئله استفاده از تکنیک پوسته و یا ماهیچه های ذوب شونده است.

روش پوسته در قطعات قالبگیری که می توان آنها را چند قسمت کرده و قسمتهای مجزا و پیش ساخته شده را در مرحله ای دیگر با جوشکاری چسبانیدن و .. به هم متصل کرد یا در قالبگیری تزریقی مواد اطراف محل اتصال بکار می رود . قالبگیری در اطراف محل اتصال که در اینجا مورد توجه است ،مراحل ساخت متعددی لازم دارد. در اولین گام دو نیم پوسته با یک فلانچ در خط جدایش ساخته می شوند. البته این گونه فرض شده که می توان خط جدایش را به گونه ای قرار داد که مانع جدایی دو نیم پوسته نشود. سپس این اجزاء در یا قالب دیگر قرار گرفته و مواد در اطراف فلانچها ریخته می شود.

کار با ماهیچه ذوب شونده به معنی ساخت ماهیچه از بین رونده در مرحله قبلی است. عموماً ماهیچه ها با ریخته گری در قالب یک تکه تحت فشار کم و در صورت نیاز در گاز محافظ ساخته می شوند .سپس آنها در قالبهای تزریق جا زده می شوند و از حرکت کردن آنها توسط مذاب ورودی جلوگیری می شود. در غیر این صورت تفاوت در ضخامت دیواره ها و یا بارگذاری یک طرف ماهیچه ها بوجود می آید که باعث خراب شدن قالب می شود.پس از قالب گیری تزریقی قطعه و ماهیچه از قالب جدا شده و داخل یک وان گرم شده می شوند که در آن ماهیچه ذوب و خارج می شود .با توجه به جنس ماهیچه و نقطه ذوب آن وان آب گرم و یا روغن گرم بکار می رود. علاوه بر آلیاژهای بیسکوت –قلع قلع از نمک ها و موم ها نیز برای ساخت ماهیچه استفاده می شود. پس از پایان کار این مواد را می توان بازیافت کرده و مجدداً استفاده نمود.

برای کاراگاههایی که به صورت اقتصادی کار می کنند تجهیزات ذوب ماهیچه گران هستند . برای ذوب ماهیچه با سرعت کافی یک گرم کن القایی قرتمند بکار می رود.

ماهیچه های فلزی از جنس آلیاژهای بیسموت-قلع در ساخت بطن و قلب مصنوعی بکار می روند. همانطور که گفته شد ذوب ماهیچه تجهیزات گران قیمتی نیاز دارد. بنابراین اخیراًعلاوه بر آلیاژهای ذوب پائین مواد دیگری نیز در نظر هستند. مواد مختلف از یخ تا نمک مطرح شده اند. ماهیچه مومی اطلاح شده که تا دمای c  200 مقاومت می کند به نظر طرح جالبی است.

2-11 فرآیند استریو-پلانوگرافی برای ساخت نمونه و مدل

اغلب نمونه ها و مدل ها به صورت دستی و یا با ماشینکاری ساخته می شوند اغلب برای این کار ابزار ماشین آلات خاصی مورد نیاز است . بعضی اوقات این کار روزها هفته ها یا ماهها زمان میبرد و حتی هزینه های آن از هزینه قالبهای تولید بسیار بیشتر می شود .با این روش استریو –پلاتو گرافی می توان به سرعت و بدون ابزار اضافی مدل نمونه و قالبهای ریخته گری را با کامپیوتر تولید کرد.

استریو پلاتو گرافی تکنولوژی جدیدی برای ساخت مدل با نمونه به صورت اتوماتیک و بر پایه اطلاعات تهیه شده در CAD/CAM است اشعه لیزر پلیمر حساس به نور داخل محفظه را عمل آورده و بدون ابزار یک قطعه توپر سه بعدی تولید می کند.

اجزاء اصلی این سیستم کامپیوتر اسکنر نوری و لیزری است. کامپیوتر نقشه CAD قطعه را به سطح مقطعهای منفرد تقسیم می کند اشعه لیزر به وسیله اسکنر X-Y براده های این سطوح را روی سطح پلیمر مایع کپی می کند. پلیمر تحت اثر تشعشع UV اشعه لیزر بر روی یک سکو عمل آورده می شود.

پس از تمام شدن سطح مقطع اول سکو به اندازه ضخامت مقطع از پیش تعیین شده پائین می آید و سطح مقطع بعدی در معرض اشعه لیزر قرار می گیرد . به این ترتیب قطعه ساخته می شود. ماده عمل آوری نشده به صورت مایع باقی می ماند و برای قطعات دیگر قابل مصرف است.

پس از تکمیل قطعه سکو و قطعه از ماشین خارج می شوند. سطح به وسیله گرما با یک حلال خشک شده و با تشعشع UV شدید با گرمای بیشتر به شدت سخت می شود.