قالبگیری اشیاء گداخته

قالبگیری مواد گداخته تکنیک قدیمی از قرن هایی می‌باشد که از شکل گیری مواد خالی از یک ماده گداخته بدست می‌آید. این فرآیند درزمان‌های قدیم توسعه مصریان و با بلیونیها برای گداختن شیشه و کهربای ذوب شده درون ظرف‌های کوچک و مجسمه‌های سفال رنگی دکوری استفاده کرده اند. به طوراساسی فرآیند از شکل گیری یک لوله هوای وارد شده و گداختن درون لوله برای کشش و بسط آن تشکیل می‌شود تا یک شی ء گداخته آزاد را درمیان یک قالب برای شکل گیری آن شی تعیین کند. طرح گداختگی پلاستیک ها به طوراساسی مشابه فرآیندی است که دربالا طرح ریزی شده، به استثنای این که مواد و تجهیزات تغییر کرده اند و به طورقابل توجه پیچیدگی بیشتری را ساخته اند.

تکنیک اساسی برای قالب ریزی گداختگی از پلاستیک ها توسعه یافته است و ممکن است به عنوان یک رشد فاربی از فرآیند اکستروژن^* مورد توجه قرارگرفته باشد. درتکنیک‌های توسعه یافته اول، این از آنجایی است که یک ماشین قالب دهنده مناسب، بیشترین قطعه اساسی از تجهیزات دراین روند را دارا می‌باشد. درتکنیک‌های توسعه یافته اول به این ماشین برای تولید لوله ای که پاریسون (Parison) نامیده می‌شود نیز استفاده شده است. پاریسون داغ فوراً برروی آشکاری از کمر پایه (بخش میانی پایه بین باستون و سوپاستون) دریک قالب با گیره نگهداشته شده است، سپس هوا وارد آن می‌شود و بعد از مدتی سرما یک ظروف خالی شده از قالب بیرون انداخته می‌شود.

* اکستروژن: روزن دانی، فرآیند تولید پروفیلهای فلزی با مقطع ثابت از طریق راندن فلز گداخته به داخل روزن درقالب باراستفاده از بسته فشاردهنده.

این فرآیند اساسی درشکل 1ـ12 توصیف شده است. بعد چندین سال از اکستروژن قالب گیری مواد گداخته و بعد از وارد کردن تزریق پیچ به قالب گداخته، یک تکنیکی توسعه یافته بوده است که بدین وسیله پاریسون می‌تواند درتزریق با مزایا و محدودیت هایی قالب گیری شود.

مواد: از لحاظ تئوری هدزرین قابل ارتجاع و نرمش پذیردراثرحرارت ممکن است برای یک عملیات از قالبگیری گداختگی مواد استفاده شود. اگرچه فقط موادی که قدرت زیاد گرما و کمیت خوب کشش دردمای اکستروژن نشان می‌دهند نیز مناسب برای شکل گیری از یک پاریسون و گداختگی متوالی می‌باشند. مصالحی که این خاصیت ها را نشان می‌دهد و به طورمعمول هم زیاد استفاده شده اند شامل موارد زیر می‌باشند:

پلی اتیلن با چگالی بالا که درون بطری‌های سخت و آیتم‌های مشابه به کاررفته، پلی اتیلن با چگالی پایین که برای انعطاف پذیری بیشتر استفاده شده، پلی پراپیلین که برای دوام گرمای بالا از شیشه، سفتی و قدرت بالا به کارفته، پلی استیرین و PVC که برای هدف کلی ازمواد کاربردی از آنجایی که شفافیت مورد نیاز است نیز به کارمی رود. استال، نیلن و یونمو و استیرین، اکرلونیتریل مواد دیگری هستند که ممکن است مورد استفاده باشند، اما به دلیل هزینه و یا نقاط ذوب بالا و یا کمیت‌های دیگر آن ها به طورمناسب به عنوان اولین مواد ذکرشده تثبیت نشده اند.

فرآیندهای اکستروژن قالبگیری گداختگی:

شماری از روشهای مختلف برای اکستروژن قالب گیری گداختگی وجود دارد که از قبل توسع یافته بوده است، چنین فاکتورهایی مانند اندازه قطعات، شماره قطعات ساخته شده و بر انواع قطعاتی که بر تصمیم درباره آنچه که تکنیک به کارخواهد برد نیز تأثیرخواهد گذاشت. درهمه موارد اگرچه درماشین قالب دهنده مناسب به طوراحتمالی نسبت L/D از آن حداقل 20:1 می‌باشد، این اطمینان کامل می‌شود و درمیان پلاستیک کردن گداختگی انجام می‌شود.

بعدازرها کردن ماشین قالب دهنده مناسب، گداختن روبه پایین درمیان یک قالبی جهت داده شده است که پاریسون لوله ای را شکل می‌دهد. وظیفه قالب جهت دادن جریان ذوب به آرامی دراطراف مرکز میله فولادی بدون محوطه بدون حرکت است که خط بندی را درپاریسون یا نشانه‌های متوالی به روی ظرف گداخته نشان می‌دهد. شکل 2ـ12 یک کمر پایه با شیارهای قلبی شکل برروی هرجهت از مرکز میله فولادی رانشان می‌دهد تا هرجریان را دراطراف مرکز کمرپایه و با حداقل نشانه هایی از نقطه همگرایی تضمین کند. درتولید واقعی ماشین قالب دهنده مناسب بخشی از لوله با اتصال که درخط مستقیم هم جهت با جریان سیالی حرکت دهند نیز خواه به صورت متداوم یا متناوب درزیر طرح ریزی کرده است.

عملیات اکستروژن متداوم درزیرقالب گیری:

روش متداوم عملیات اکستروژن به طوروسیع برای تولید بطریهای کوچک از تخمین 6 اونس تا 1 گالن استفاده کرده است. همان طوری که نام نشان می‌دهد ماشین قالب دهنده مناسب، دررانش تکثیر قالب ها را برای باز کردن پاریسون، گداختگی، سردکردن و بیرون راندن به کار می‌برد. قالب ها ممکن است به روی یک چرخ عمودی و یا یک میز افقی باشند. این روش ها به خوبی برای تولید کمیت بزرگ دنبال شده است. تکنیک دیگر تاحدی درتجهیزات کم هزینه تر است، روش افزایش قالب گیری درشکل 4ـ12 نشان داده شده است.

عملیات متداوم اکستروژن می‌تواند حین به کاربردن یک قالب چند تایی متوسط سوپاپ هایی کنترل شده باشد، بنابراین قالب ها به طور متوالی جلو برده شده اند. بنابراین فقط یک قالب دریک زمان جلو برده شده است، هنگامی که قالب‌های دیگرگداختگی نیز اتفاق می‌افتد. شکل 5ـ12 این نوع از قالب چند تایی، تجهیزی حرکت چند تایی، قالبی که برای تولید سرعت بالا گرفته شده را نیز نشان می‌دهد. به طورواضح درهریک از این روشها ماده ها باید برای کنترل خوب از سرعت پیچ، سرعت چرخ یا گردونه، دنباله سوپاپ ها استفاده کنند. درهرفرآیند قالب گیری با استفاده از وارد کردن هوا، CO₂ و یا مخلوطی از گازها درمیان یک کمرپایه که درون گردنه ظرف درج شده نیز همراه می‌شود.