لماذا تعتبر تفاوتات التشكيل بالحقن مهمة؟
في عملية إنتاج القطع المصبوبة بالحقن، تكون الاختلافات في الأبعاد حتمية بسبب تأثيرات القالب، وآلة الحقن، والمواد، والعوامل البيئية. لذلك، فإن تحديد تفاوتات معقولة لأبعاد المنتج وضمان استيفائها لهذه التفاوتات أمر بالغ الأهمية. يمكن للتفاوتات المناسبة أن:
- ضمان عمل القطع بشكل صحيح، خاصة عندما تحتاج عدة مكونات إلى التلاؤم معًا؛;
- ضمان اتساق المنتج وموثوقيته؛;
- عكس قدرات التصنيع والإدارة للمصنع؛;
- تعزيز صورة الشركة ورضا العملاء.
إن تحديد قيم تفاوت مناسبة أمر أساسي. التفاوتات الكبيرة جدًا أو الصغيرة جدًا يمكن أن تؤدي إلى مشاكل في استخدام المنتج وتشير إلى نقص في المعرفة بالتشكيل بالحقن.
مصادر الانحرافات الأبعادية في القطع المصبوبة بالحقن
تنشأ الانحرافات الأبعادية في القطع المصبوبة بالحقن بشكل رئيسي من فئتين: عوامل عملية القولبة وعوامل القالب. فيما يلي شرح وتوسيع مفصل لهذه العوامل:
عوامل عملية التشكيل
- عدم التجانس في المواد البلاستيكية: تظهر أنواع البلاستيك المختلفة خصائص تدفق وتبريد وانكماش متنوعة أثناء التشكيل. يمكن أن يؤدي ضعف اتساق المواد إلى عدم اتساق الأبعاد داخل الدفعة نفسها أو عبر دفعات مختلفة.
- دقة التحكم في آلات التشكيل بالحقنتؤثر دقة التحكم في درجة الحرارة والضغط أثناء عملية القولبة بالحقن بشكل مباشر على استقرار الأبعاد للمنتجات. يمكن أن تؤدي التقلبات في درجة الحرارة والضغط إلى أبعاد نهائية غير متسقة.
- درجة حرارة القالبيعد التحكم في درجة حرارة القالب أمرًا بالغ الأهمية لجودة التشكيل. يمكن أن تؤدي درجة الحرارة غير المتساوية أو التحكم غير الدقيق إلى تبريد غير متساوٍ للأجزاء، مما يؤثر بالتالي على دقة الأبعاد.
- التشوه المرن للقالبتحت ضغط الحقن، قد يخضع القالب لتشوه مرن طفيف، مما يؤثر بشكل غير مباشر على أبعاد وشكل الأجزاء.
عوامل القالب
- دقة تصنيع أبعاد القالبتعد الدقة التي يتم بها تصنيع القالب عاملاً رئيسياً في تحديد دقة الأبعاد للمنتج النهائي. يمكن أن تتضخم الانحرافات الطفيفة في القالب أثناء عملية التشكيل.
- دقة وضع المكونات المتحركة للقالببالنسبة للقوالب ذات المكونات المتحركة مثل المنزلقات ودبابيس الطرد، فإن دقة التموضع المتكرر لهذه الأجزاء تؤثر حتماً على اتساق أبعاد المنتج. سيتم شرح المزيد من التفاصيل حول هذا لاحقاً.
في الختام، فإن مشكلة الانحرافات الأبعادية في القطع المصبوبة بالحقن معقدة وتتأثر بعوامل مختلفة، تشمل خصائص المواد، وأداء المعدات، وجودة القالب. في الإنتاج الفعلي، يمكن للتحكم الدقيق في معلمات عملية التشكيل، واستخدام قوالب عالية الدقة، وتحسين جودة المواد أن يقلل بشكل فعال من الانحرافات الأبعادية، مما يضمن بذلك جودة المنتج وأداءه.
المعايير الشائعة للقطع المصبوبة بالحقن
في عملية التصنيع والتصميم للقطع المصبوبة بالحقن، يتم الرجوع عادةً إلى عدة معايير لضمان جودة المنتج واتساقه. وهي مدرجة أدناه كمرجع سريع:
- DIN 16901يتناول هذا المعيار الألماني على وجه التحديد التسامحات والانحرافات الأبعاد لمكونات البلاستيك المشكلة، وينطبق على مجموعة متنوعة من المواد البلاستيكية المستخدمة في القولبة بالحقن.
- DIN 16742: إنه معيار للتسامحات العامة وشروط القبول للأجزاء البلاستيكية المشكلة. وهو قابل للتطبيق ليس فقط على القولبة بالحقن، بل يشمل أيضًا القولبة بالضغط والقولبة بالبثق.
- GB/T 14486-2008هذا معيار وطني صيني، يغطي مواصفات التسامح الأبعاد للأجزاء البلاستيكية المشكلة، ومناسب لطرق معالجة البلاستيك المختلفة.
- معيار صناعة السيارات QC-T-29017-1991يحدد هذا المعيار المحدد لصناعة السيارات الصينية التسامحات الأبعاد لمكونات البلاستيك المشكلة داخل مجال السيارات.
- المعيار SAIC MGR ES.22.PL.103هذا معيار شركة لشركة SAIC Motor Corporation Limited في الصين، يوجه على وجه التحديد التسامحات الأبعاد في تصميم وتصنيع الأجزاء البلاستيكية داخل الشركة.
- ISO 2768هذا المعيار الدولي قابل للتطبيق على الأجزاء المشغولة، بما في ذلك المكونات البلاستيكية، حيث لم يتم ذكر تسامحات محددة بشكل صريح.
- JIS B 0401يوفر هذا المعيار الصناعي الياباني، المشابه لـ ISO 2768، إرشادات للأبعاد غير المحددة بشكل خاص مع التسامحات على رسومات الهندسة الميكانيكية.
- ISO 20457يقدم هذا المعيار الدولي دليلاً شاملاً لتسامحات الأبعاد للأجزاء البلاستيكية المشكلة، وهو قابل للتطبيق على طرق معالجة البلاستيك المختلفة.
من بين هذه المعايير، يُعد ISO 2768 ربما الأكثر شهرة. ومع ذلك، فهو معيار عام للتفاوتات غير المحددة ولم يتم تصميمه خصيصًا للقطع المصبوبة بالحقن.
يجب أن يعكس التفاوت المعقول مستويات الدقة الواقعية القابلة للتحقيق في القطع المصبوبة بالحقن. أدناه، سنقدم معيار DIN 16901 بمزيد من التفصيل.
فهم معيار DIN 16901
1. تصنيف الأبعاد
في المواصفة DIN 16901، تصنف التسامحات إلى نوعين: النوع A والنوع B، المصممة خصيصًا لمعالجة خصائص القطع المصبوبة بالحقن. لفهم هذا المفهوم بشكل أفضل، دعنا نستكشف عملية إغلاق قالب الحقن، كما هو موضح أدناه:
نلاحظ أن بعض الأبعاد على القطع البلاستيكية (النوع B) تحدد حصريًا بواسطة الميزات الموجودة على الأجزاء العلوية والسفلية للقالب. تميل هذه الأبعاد إلى التغير بشكل ضئيل جدًا أثناء عملية القولبة بالحقن.
على النقيض من ذلك، فإن الأبعاد الأخرى (النوع A)، مثل سمك الجدران الجانبية والقاعدة، تتحدد بعد إغلاق القالبين العلوي والسفلي. نظرًا لوجود بعض عدم المحاذاة المحتملة في كل مرة يتم فيها إغلاق القوالب، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انحرافات معينة. لذلك، يُسمح بتسامح أكبر لهذه الأبعاد.
تشمل الأبعاد من النوع A أيضًا الأحجام المتكونة بمشاركة أجزاء متحركة مثل المنزلقات والرافعات.
بمعنى آخر، لا تتأثر أبعاد النوع B بالمكونات المتحركة داخل القالب. وفقًا للشكل 1 أدناه، تُعرف أبعاد النوع B أيضًا باسم الأبعاد المرتبطة بالقالب في DIN 16901، مما يشير بشكل أساسي إلى نفس الفكرة.
أما أبعاد النوع A، كما هو موضح في الشكل 2 أدناه، فتتأثر بهذه الأجزاء المتحركة، بما في ذلك المواضع النسبية للقالب العلوي والقالب السفلي والمزالق والرافعات، مما قد يؤدي إلى انحرافات أبعادية طفيفة. وبالمثل، يُشار إلى أبعاد النوع A باسم الأبعاد غير المرتبطة بالقالب في DIN 16901.
كما ذكر أعلاه، فإن التسامحات لأبعاد النوع A تكون عمومًا أكبر من تلك الخاصة بالنوع B، مما يعكس واقع عملية القولبة بالحقن. عادةً ما يجد المحترفون ذوو الخبرة في القولبة بالحقن أو تصميم القوالب أنه من السهل التمييز بين أبعاد النوع A والنوع B.
2. تأثير المادة على مستوى الدقة
- تؤثر المواد البلاستيكية المختلفة بشكل متفاوت على استقرار الأبعاد للمنتج. تظهر بعض المواد استقرارًا أفضل للأبعاد، مما يسمح بمستويات أعلى من الدقة. يجب أن يستند اختيار مستويات التسامح إلى خصائص المواد المستخدمة.
3. تسامحات الأبعاد الخطية فقط
- يحدد معيار DIN 16901 بشكل أساسي التسامحات للأبعاد الخطية، مثل الطول والعرض والارتفاع. ومع ذلك،, لا يغطي التسامحات الهندسية،, مثل تسامح الاستواء أو تسامح المظهر الجانبي. لذلك، عند النظر في الجودة العامة والدقة للمنتج، قد يكون من الضروري الرجوع إلى معايير أخرى أو ممارسات صناعية لهذه الجوانب.
باختصار، يوفر معيار DIN 16901 توجيهًا حيويًا بشأن التفاوتات الأبعادية لصناعة التشكيل بالحقن. فهو يحدد مستويات تفاوت مختلفة بناءً على درجة تأثير البعد ونوع المادة المستخدمة، ولكن بالنسبة للتفاوتات الشكلية والموضعية، يجب الرجوع إلى معايير أخرى.
اختيار نطاق التفاوت المناسب
يعد اختيار نطاق التفاوت المناسب خطوة حاسمة لضمان تركيب القطع بدقة ووظيفتها. تتكون التفاوتات بشكل أساسي من البعد الاسمي والتفاوتات العلوية والسفلية. إليك دليل موجز حول كيفية اختيار التفاوتات المناسبة للأبعاد المتطابقة:
فهم مكونات التسامح
- يتكون التسامح من البعد الاسمي و التسامحين العلوي والسفلي. البعد الاسمي هو الحجم الأساسي المحدد، بينما تحدد التسامحات العليا والسفلى نطاق الحجم المقبول حول البعد الاسمي.
اختيار نطاق الأبعاد
- من خلال الرجوع إلى معايير التسامح مثل DIN 16901، يمكنك تحديد نطاق حجم مناسب لمواد محددة. توفر هذه المعايير تسامحات موصى بها لأنواع مختلفة من الأبعاد، مثل أبعاد النوع A والنوع B.
تحديد الأبعاد الاسمية
- يعد اختيار البعد الاسمي خطوة رئيسية، على الرغم من أنه غالبًا ما يقع خارج إرشادات معايير التسامح. يجب أن يستند اختيار الأبعاد الاسمية إلى متطلبات التصميم والاحتياجات الوظيفية والتوافق. على سبيل المثال، إذا كان الجزء بحاجة إلى أن يتناسب بإحكام مع مكونات أخرى، فقد يكون من الضروري اختيار بُعد اسمي أكثر إحكامًا.
مراعاة التطبيق العملي
- عند اختيار التسامحات، يجب أيضًا مراعاة بيئة التطبيق العملية للقطعة. على سبيل المثال، إذا كانت القطعة ستستخدم في بيئات ذات تباينات كبيرة في درجة الحرارة، فقد تكون هناك حاجة إلى نطاق تسامح أكبر لاستيعاب التمدد أو الانكماش الحراري.
التنسيق والتحقق
- بعد تحديد التسامحات، تنسيق مع فريق التصميم، وقسم الإنتاج، ومراقبة الجودة لضمان أن التسامحات المختارة ضمن قدرات التصنيع وتلبي متطلبات أداء المنتج. إذا لزم الأمر، إجراء اختبارات عملية والتحقق لتأكيد معقولية التسامحات المختارة.
باختصار، يتضمن اختيار التفاوت المناسب النظر الشامل في متطلبات التصميم، وخصائص المواد، وطرق المعالجة، وبيئات التطبيق الواقعية، لضمان جودة المنتج وأداءه.
دعنا نساعدك في اختيار التفاوتات الصحيحة
يعد اختيار التفاوتات المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان جودة ووظيفة القطع البلاستيكية. نظرًا لليونة ومرونة البلاستيك، يمكن أن يكون قياس أبعاده بدقة أمرًا صعبًا. نقدم خبرتنا لمساعدتك في تحديد نطاق التفاوت الأبعادي المناسب. إليك نهجنا ومنهجيتنا:
التركيز على الأبعاد الرئيسية
- للأبعاد الحرجة التي تعتبر أساسية لوظيفة المنتج وجودته الشاملة، نحدد نطاقات تسامح صارمة. نصنع أدوات قياس متخصصة، مثل مقاييس الصالح/غير الصالح، لضمان قياس الأبعاد بدقة.
معالجة الأبعاد الأقل أهمية
- للأبعاد الثانوية الأقل أهمية، نستخدم عادةً أدوات قياس قياسية مثل الفرجار. نقوم أيضًا بتقييم ملاءمة هذه الأبعاد باستخدام الأجزاء المقابلة لضمان التوافق.
- بالإضافة إلى استخدام أجزاء التلاؤم للقياس، يمكننا أيضًا استخدام أدوات فحص مطبوعة ثلاثية الأبعاد لقياس دقة الأبعاد. على الرغم من أن المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد لها دقة أقل، عادةً ضمن +/- 0.1-0.2 مم، إلا أنها فعالة من حيث التكلفة ولها دورات إنتاج قصيرة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات متطلبات الدقة الأقل قليلاً.
- أحيانًا، نضمن فقط الملاءمة دون تقديم قيم تسامح محددة. كما ذكرنا سابقًا، من الصعب قياس أبعاد البلاستيك بدقة، خاصةً للمواد الأكثر ليونة مثل TPE وTPU والسيليكون.
المعلومات والمواد المطلوبة لتحديد التفاوت بشكل فعال
لأداء هذه المهام بشكل أكثر فعالية، نحتاج إلى المعلومات والمواد التالية منك:
- سيناريوهات الاستخدام المحددة للقطعةفهم البيئة والظروف التي ستستخدم فيها القطعة يساعدنا على تحديد نطاق التسامح بشكل أكثر دقة.
- عينات الأجزاء المتطابقةإذا أمكن، تقديم عينات من الأجزاء الأخرى التي ستستخدم بالتزامن مع القطعة المعنية يمكن أن يساعدنا في تقييم واختبار قابلية التكيف للتسامحات بشكل أفضل.
هدفنا هو مساعدتك في تحديد التفاوتات الصحيحة بطريقة فعالة من حيث التكلفة والكفاءة. هذا النهج مفيد بشكل خاص للشركات الصغيرة والمتوسطة، حيث يمكنه توفير الوقت والتكاليف مع ضمان جودة المنتج.
