در این مقاله قصد داریم به شرح مختصری از سیستم های راهگاه گرم به عنوان راه حلی برای رفع مشکلات ناشی از استفاده از سیستم های راهگاه سرد و معرفی اجزای مختلف آن بپردازیم.
راهگاه گرم یا هاترانر (هات رانر، HOT RUNNER ) یک مجموعه مکانیکی الکتریکی است که در بخش تغذیه (Injection Side) قالب تزریق لاستیک نصب میشود. این مجموعه متشکل از اجزای مختلفی است که وظیفه آن دریافت پلیمر مذاب پر فشار از دستگاه تزریق و تحویل آن با حداقل دما و فشار به کویته های قالب است. برخلاف سیستم های راهگاه سرد که هیچ گونه امکان دسترسی بر کنترل دما و فشار وجود نداشت در این نوع از سیستم ها امکان کنترل نقطه به نقطه فشار و دمای مذاب از لحظه ورود به قالب تا لحظه ورود به کویته وجود دارد.
به طور کلی بخش مکانیکی راهگاه گرم از دو بخش اصلی منیفولد و نازل و بخش الکتریکی آن شامل کنترلر دما و کنترلر زمان است که در ذیل به شرح مختصری از آنها و در مقالات آینده به شرح کامل تری خواهیم پرداخت.
همچنین ببینید: آیا سیستم های راهگاه گرم باعث سوختن مواد میشن؟
منیفولد سیستم راهگاه گرم
منیفولد ابتدایی ترین بخش سیستم راهگاه گرم است و وظیفه آن دریافت پلیمر مذاب از نازل دستگاه تزریق پلاستیک و تقسیم آن تا ابتدای نازل میباشد. با توجه به تعداد نقاط تزریق، فاصله نقاط تزریق از یکدیگر، نوع مواد پلیمری مورد مصرف ، منیفولدها در ابعاد و اشکال متنوع طراحی میشوند. اما به طور کل منیفولد ها را میتوان از نظر طراحی به دو “گروه منیفولدهایی با آب بندی انطباقی” و “منیفولد های با نازلهای فیکس” تقسیم کرد. در گروه اول نازل و منیفولد به طور جداگانه تولید شده و هنگام مونتاژ درون قالب نیز به طور جداگانه نصب میشوند. اما در منیفولدهای با نازل های فیکس نازل درون سوراخ منیفولد پیچ شده و هنگام نصب درون قالب منیفولد به همراه نازل و کانال سیم کشی به طور یکجا نازل نصب میشود.
نازل سیستم راهگاه گرم
نازل های سیستم راهگاه گرم وظیفه دریافت پلیمر مذاب از منیفولد و تحویل آن به کویته های قالب با کمترین افت فشار، افت دما و حداقل اثر گیت بر روی محصول را بر عهده دارند. متنوع ترین بخش سیستم راهگاه گرم نازل ها هستند به طوریکه با کوچکترین تغییر در شرایط اولیه فرآیند از جمله نوع پلیمر تولیدی، وزن محصول، کمترین و بیشترین ضخامت محصول، تنوع رنگ در تولید محصول، برآورد تعداد محصولات تولیدی، زمان سیکل، نوع اثر گیت بر روی محصول و … شاهد تغییرات بنیادی بر نوع، سایز، ارتفاع و در کل طراحی نازل خواهیم بود. اما به طور کل میتوان نازل ها را به سه دسته Open Gate، Pinpoint Gate و Valve Gate تقسیم کرد که هر یک دارای ویژگی های متفاوت هستند که طراح قالب باید با توجه به پارامترهای طراحی قالب و محصول یکی از این سه گروه را انتخاب کند.
کنترلر دما سیستم راهگاه گرم
در گذشته برای کنترل دمای قالب های پلاستیک در سیستم های راه گاه گرم از کنترل کننده های کنتاکتوری (OFF- ON) استفاده میشد.این سیستم با خاموش و روشن کردن مکررهیترها از طریق کنتاکتور، باعث ایجاد اختلاف فاحش بین دمای هیترها و دمای دلخواه،عدم ثبات و پایداری در خروجی ،نوسان دما و همچنین کاهش طول عمر المنتهای سیستم راه گاه گرم میشد.
- اما نسل جدید، با ارائه کنترل کننده های PID امکان دسترسی به :
- کنترل دما با حداقل مقدار “زمان بالاروی گرما “(Rise Time)”
- کنترل دما با حداقل مقدار “انحراف در نمودار خروجی “(Overshoot)”
- کنترل دما با حداقل ”خطای حالت ماندگار ” “(Steady-State Error)
- کاهش اختلاف دمای هیترودمای دلخواه به مقدار ناچیز
- ثبات و پایداری کامل دمای قالب
رافراهم میکند. دونمودار زیر ب تفاوت عملکرد این دو کنترلر را بیان میکند.
کنترلر زمان
در تولید محصولات با حجم بزرگ مانند قطعات خودرویی و یا بدنه ماشین لباسشویی به منظور حذف خط جوش بر روی محصول و افزایش کیفیت ظاهری و استحکام آن از سیستم های Sequential Valve Gate استفاده میشود. بدین شکل که نازل های این نوع سیستمها مجهز به شیرهای پنوماتیکی و یا هیدرولیک هستند که این شیرهای برقی با یک ترتیب خاص باید باز و یا بسته شوند به گونه ای که جریان یکنواخت پلیمر در طی طول ویته قالب باعث از بین رفتن و یا به حداقل رسیدن خط جوش شود. فرمان باز و بسه شدن این شیرها توسط کنترلرهای سیکوانشال صادر میشود.
