سوپاپ سیلندر تزریق ماشین آلات تزریق پلاستیک

سوپاپ سیلندر تزریق دستگاه تزریق پلاستیک

سوپاپ سیلندر تزریق، رابط بین بوش تزریق قالب و سر سیلندر است. معمولا سوپاپ توسط دنده به فلانچ سر سیلندر محکم می شود و وظیفه عبور دادن مواد مذاب را به قالب انجام می دهد. معمولا برای گرم نگهداشتن مواد داخل سوپاپ تزریق، در مدت عملیات، از گرمکن برقی استفاده می شود و بوسیله حرارت سنج، درجه حرارت آن را تنظیم می کنند. با توجه به اختلاف میزان غلظت (سفتی) و مقاومت مواد پلاستیک در زمان تزریق، انواع سوپاپ های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، که هر یک برای نوع به خصوصی از این مواد مناسب و صلاحیت دارند، از قبیل سوپاپ کشویی، سوپاپ باز، سوزنی و غیره. وقتی عمل تزریق با جلو رفتن سیلندر انجام یافت بهتر است پس از اتمام فشار دوم و مواد گیری سیلندر را به عقب برگشت دهیم، زیرا در کانال های خنک کن قالب، آّب سرد جریان دارد و بوش تزریق که سر سوپاپ روی آن می نشیند تقریبا سرد است و حرارت کافی ندارد و این سبب می شود که سر سوپاپ هم تا حدی سرد و مواد محتوی آن نیز خنک گردد و بدین ترتیب بدیهی است که عمل تزریق با اشکالات زیادی مواجه خواهد شد. با این حال اگر سیلندر مجهز به دستگاه (تنظیم فشار) باشد که پس از موادگیری مارپیچ را کمی به عقب بکشد لازم است سیلندر را روی قالب نگهداریم و حرارت سر سوپاپ را زیاد کنیم. پس از تعریف و شناسایی سر سوپاپ اکنون لازم است کیفیت نشستن سر سوپاپ تزریق را روی بوش قالب تزریق بررسی کنیم.

شعاع سر سوپاپ بیشتر از شعاع بوش تزریق است. در نتیجه بین سر سوپاپ و قالب بوش تزریق فاصله ای ایجاد شده است و مواد در موقع تزریق مستقیما داخل قالب نمی شود، بلکه ابتدا فاصله مزبور را پر می کند و مواد باقیمانده فاصله مزبور را پر می کند و مواد باقیمانده در این فاصله با عقب رفتن سیلندر تزریق سخت شده و پس از باز شدن قالب راگا گیر می کند و قطعه را هم با خود نگه می دارد، به خصوص در ماشین های اتوماتیک که با گیر کردن راگا ادامه کار غیر ممکن خواهد شد.

حالتی که سر سوپاپ کاملا روی بوش تزریق آبندی شود به ندرت صورت می گیرد، زیرا گیر کردن کوچکترین ذره و مواد خارجی در دور کله سر سوپاپ ایجاد فاصله ای بین بوش و سر سوپاپ شده در نتیجه مواد در حین عمل تزریق از طرف سر سوپاپ بیرون می زند.

بهترین شکل برای تزریق بدون اشکال حالتی می باشد که شعاع سر سوپاپ کمتر از شعاع بوش تزریق است و چنانچه مقداری مواد جلوی سر سوپاپ وجود داشته باشد بدون ایجاد فاصله از بغل آن خارج می شود. بنابراین نتیجه می گیریم که قطر بوش تزریق همیشه باید از قطر سوپاپ بیشتر باشد.

قالب های بسیار ساده ای نیز وجود دارد که بوش تزریق ندارد در این صورت بهتر است سر سوپاپ کاملا تخت باشد.

به طور کلی نمی توان عدد مشخصی را برای این اندازه ذکر کرد، زیرا قطر این سوراخ به قطر سوراخ بوش تزریق ارتباط دارد و قالب ساز هم بوش تزریق و سوراخ آن را با توجه به وزن قطعه کار ساخته و تعبیه می کند. قاعدتا قطر سوراخ سر سوپاپ باید یک الی دو میلیمتر کمتر از قطر سوراخ قالب بوش تزریق باشد تا مواد پلاستیک از سیلندر مستقیما داخل بوش تزریق شود و اگر سوراخ سر سوپاپ از سوراخ بوش تزریق گشادتر باشد مواد مذاب، در جدار خارجی سوراخ جمع شده و اشکال گیر کردن راگای قطعه تکرار می گردد.

به طور کلی اندازه صحیح سوراخ سر سوپاپ، بر حسب حجم سیلندر ماشین بین 3 الی 8 میلیمتر است که البته در ماشین های بسیار بزرگ و پر قدرت این انداره تا 15 میلیمتر هم می رسد. معمولا جنس فلز سر سوپاپ از فولاد سخت و آبدیده انتخاب می شود تا در اثر ضربه هایی که با تولید هر قطعه به قالب وارد می سازد سر آن پرچ و در نتیجه سوراخش مسدود نگردد، سختی این فلز حدود 120 الی 140 کیلو پوند (140000 پوند) در میلیمتر مربع است. همچنین مقاومت آن در مقابل حرارت زیاد باشد زیرا سر سوپاپ همیشه با حرارتی در حدود 200 الی 300 درجه سانتیگراد سروکار دارد تا مواد داخل سر سوپاپ گرم بماند و تزریق براحتی انجام شود.

سوپاپ باز

یکی از ساده ترین و متداول ترین انواع سوپاپ ها (سوپاپ باز) است. سوپاپ باز، در ساختن مصنوعات از مواد پلاستیکی پی وی سی، آ ب اس، پلی الفین، پلی استیرول، پلی کربنات و پلی آستال مناسب می باشد. به طور کلی (سوپاپ باز) برای تزریق موادی که پس از ذوب خیلی روان نشده و چکه نمی کند قابل استفاده است، همچنین در مواقعی که تغییر و تبدیل رنگ مواد تزریقی به دفعات مکرر ضرورت باید تمیز کردن (سوپاپ باز) به راحتی مسیر خواهد شد. شکل سوراخ این سوپاپ ها از طرف سیلندر تزریق یک مخروط تقریبا ناقص که قاعده کوچک آن از نزدیک سر سوپاپ قرار دارد و از اینجا چند میلیمتر به صورت استوانه امتداد یافته و دوباره حالت مخروطی به صورت قرینه مخروط اول شروع و دهانه آن به منزله قاعده بزرگ باز می شود تا موادی که در این قسمت باقیمانده به سر راگای قطعه گیر کند و با آن خارج شود. در نتیجه همیشه نوک سوپاپ باز و خالی از مواد مذاب است.

نوع دیگری از سوپاپ های باز ساخته شده که کمتر از آن استفاده می شود، سوراخ استوانه ای این سوپاپ، اجازه نمی دهد سر مخروطی مارپیچ داخل آن شده و در داخل سوپاپ چرخشی ایجاد کند و با اینکه جدار آن گرم است، مغز مواد سر می ماند. به علت مخروطی شکل بودن سوراخ آن، سر مارپیچ می تواند داخل شود و با گردش خود مواد را هم بگرداند و گرم نگهدارد تا در موقع تزریق کاملا تخلیه گردد. یکی از اشکالات سوپاپ باز نشت و چکه کردن مواد از سر آن است. اخیرا ماشین های تزریق مجهز به دستگاهی است که مارپیچ پس از مواد گیری کمی به عقب برگشته و مواد سر سوپاپ را با خود به عقب می کشاند و در نتیجه جلوی سر سوپاپ خالی می شود. بنابراین می توان سیلندر تزریق را روی قالب بدون حرکت نگه داشت.

سوپاپ کشویی و سوپاپ سوزنی

نوع دیگری از سوپاپ ها (سوپاپ کشویی) است که به دو گروه 1) سوپاپ کشویی فنری 2) سوپاپ کشویی سوزنی تقسیم می شود. سوپاپ کشویی از دو قسمت بدنه و کشو تشکیل شده است. به منظور امکان عقب کشاندن کشویی و باز گرداندن آن با فشار سیلندر، آن را به وسیله فنری مهار کرده اند. در مواقعی که سیلندر تزریق، سوپاپ را به قالب می فشارد، فنر پشت کشویی جمع شده و کشویی به داخل سوپاپ می رود و از داخل راه برای عبور مواد باز می شود. چون سیلندر تزریق به عقب برگردد فشار از پشت فنر برداشته شده و فنر باز می شود و در نتیجه با جلو رفتن کشویی سوراخ مسیر عبور مواد بسته می شود.

در حالتی که سیلندر تزریق به عقب برگشته و سر سوپاپ ازاد و فنرها باز است و در نتیجه سوراخ سر سوپاپ مسدود گشته، مواد عبور نمی کند.

در شکل زیر ارتباط سوپاپ را با سر سیلندر و قلب مشاهده می کنیم، در این حالت را عبور مواد باز و آماده تزریق در قالب است.

سیلندر پس از عمل تزریق، برگشت می کند و سر سوپاپ از روی قالب به عقب کشیده می شود در نتیجه راه عبور مواد از داخل سوپاپ بسته می شود.

با توجه به کار سوپاپ کشویی خواهیم دید که هرگز نمی توان به وسیله سوپاپ کشویی در فشار اتمسفر عادی و فضای خارج تزریق کرد زیرا فنر سر سوپاپ باید حتما جمع شود و فشار پشت کشویی برداشته شود تا عمل تزریق میسر گردد. البته تمیز کردن سیلندر و تخلیه مواد سوخته داخل آن از راه تزریق به خارج، با تعبیه سوارخی دریک قطعه آهن آن را بین قالب و سوراخ سوپاپ قرار می دهند و بعد از آن که سیلندر روی آهن نشست مواد اضافی و سوخته بدون ورود به قالب از پشت آهن بیرون می ریزد. پس از خارج کردن مواد سوخته شده آهن را بر می داریم و ماشین را برای تزریق آماده می کنیم. تفاوت کلی بین سوپاپ سوزنی و سوپاپ کشویی در موقع تخلیه سیلندر مشاهده می شود. زیرا سوراخ سوپاپ سوزنی در هوای باز و فضای خارج هم با فشار تزریق گشوده می شود و می توان سیلندر را تخلیه کرد ولی سوپاپ کشویی بدون تخت فشار در آوردن باز و مواد داخل آن تخلیه نمی گردد.

نوع دیگر سوپاپ هم مورد استفاده قرار می گیرد که فنر سوزن کشویی از داخل و پشت سر سوزن مستقیما روی سر فشار می آورد که در نتیجه فنر جمع و سوراخ سوپاپ باز می شود. انواع دیگری از سوپاپ نیز وجود دارد که طرز عمل هر یک جداگانه است، ولی به علت قدرت استفاده از آن از شرح آنها خودداری می شود.

با توجه به پیشرفت تکنیک ماشین های تزریقی اخیرا به منظور استفاده از تمام فشار تزریق و همچنین فشار دوم، سر مارپیچ را دو تکه می سازند و بین مارپیچ و سر آن یک رینگ قرار می دهند که قطر خارجی رینگ، تقریبا مطابق قطر داخلی سیلندر است و مارپیچ در آن جای دارد، در نتیجه هنگام جلو آمدن مارپیچ با فشار تزریق، دیگر مواد از فاصله بین مارپیچ و سیلندر برگشت نمی کند و با تمام فشار به جلو می رود. البته در مواقع مواد گیری رینگ داخل مارپیچ حرکت می کند و به جلو می آید و مواد از سوراخ های یا شیارهای موجود در داخل رینگ عبور می کند.