فهم تأثيرات درجة حرارة القالب في عملية التشكيل بالحقن

يحدث التواء المنتج نتيجة ارتفاع درجة حرارة القالب بشكل أساسي بسبب عدم انتظام معدلات التبريد. فالأجزاء ذات الجدران السميكة من المنتج تبدد الحرارة ببطء أكبر من الأجزاء ذات الجدران الرقيقة، مما يؤدي إلى إجهادات حرارية والتواء المنتج في محاولته لموازنة الإجهاد الداخلي.

تؤدي درجات حرارة القالب المنخفضة إلى تبريد المادة المنصهرة بسرعة، مما يُسبب إجهادات داخلية نتيجة تثبيت السلاسل الجزيئية في مكانها بسرعة كبيرة. وقد يؤدي ذلك إلى تبريد وانكماش غير متزامنين، خاصة في الأشكال المعقدة، مما ينتج عنه تشوه وانحناء.

عند درجات حرارة القوالب المرتفعة، تبرد الأجزاء السميكة من المنتج ببطء أكبر من الأجزاء الرقيقة. هذا التفاوت في معدلات التبريد يُولّد إجهادات حرارية تدفع الأجزاء الرقيقة إلى الانحناء باتجاه الأجزاء السميكة في محاولة لموازنة هذه الإجهادات.

تؤدي درجات حرارة القوالب المرتفعة إلى تبريد أبطأ وغير متساوٍ، مما يُسبب إجهادات حرارية واحتمالية التواء. وهذا لا يُحسّن عادةً جودة السطح أو يُقلل من زمن دورة الإنتاج. كما تتأثر عملية التبلور في البلاستيك البلوري.

تؤدي درجات حرارة القالب المنخفضة إلى تبريد سريع، مما ينتج عنه انكماش متزايد وإجهادات داخلية تؤدي إلى التواء القالب. ولا تُحسّن هذه العملية التوصيل الحراري أو تُعزز الاسترخاء الجزيئي.

قد يؤدي عدم انتظام التبلور وتغيرات الحجم إلى إجهادات داخلية، مما يتسبب في انحناء أجزاء من المنتج باتجاه الأجزاء الأكثر سمكًا. التبريد المنتظم من شأنه أن يمنع هذه المشكلة.

قد تتسبب درجات حرارة القوالب المرتفعة في تبلور غير متجانس في المنتجات المصبوبة بالحقن، مما يؤدي إلى إجهادات داخلية وتشوه. ويعود هذا التأثير إلى اختلاف معدلات التبريد بين الأجزاء السميكة والرقيقة من المنتج، مما ينتج عنه تغيرات غير متناسقة في الحجم.

تؤدي درجات الحرارة المنخفضة للقالب إلى تسريع عملية التبريد في عملية التشكيل بالحقن، مما يتسبب في تصلب سريع وقد يؤدي إلى إجهادات داخلية. يمكن أن ينتج عن هذا التبريد السريع تشوه، خاصة في المنتجات ذات سماكات الجدران المختلفة.

يحدث التواء في المنتجات المصبوبة بالحقن ذات سماكات الجدران المختلفة عندما تؤدي درجات حرارة القالب المرتفعة إلى تبريد غير متساوٍ. ينتج عن هذا التبريد غير المتساوي إجهادات حرارية، مما يتسبب في انحناء الأجزاء ذات الجدران الرقيقة باتجاه الأجزاء الأكثر سمكًا لتحقيق توازن في توزيع الإجهاد الداخلي، مما يؤدي إلى التشوه.

قد تؤدي درجات الحرارة المرتفعة في القوالب إلى تعزيز التبلور، لا سيما في البلاستيك البلوري. وينتج عن ذلك تغيرات غير متجانسة في الحجم وإجهادات داخلية، مما يسبب التواءً. ولا يُعد انخفاض محاذاة الجزيئات وزيادة المتانة من النتائج المباشرة لارتفاع درجات حرارة القوالب.

تؤدي درجات حرارة القوالب المنخفضة إلى تبريد سريع، مما يُثبّت السلاسل الجزيئية قبل أن تسترخي. وينتج عن ذلك إجهادات داخلية كبيرة، خاصةً في المنتجات ذات سماكات الجدران المتفاوتة. ولا يُحسّن هذا بالضرورة من شفافية المنتج أو يُلغي الحاجة إلى عمليات معالجة ثانوية.

يؤدي التبريد غير المتساوي الناتج عن اختلاف سماكة الجدران إلى إجهادات حرارية داخل المنتج، مما يتسبب في تشوهه. هذه الظاهرة لا تُحسّن كثافة المادة أو سلامتها الهيكلية، بل غالباً ما تزيد من خطر حدوث عيوب.

ينتج تشوه الالتواء عند درجات حرارة القالب العالية غالبًا عن عدم انتظام التبلور. يتسبب هذا التفاوت في تمدد أجزاء المنتج المختلفة بمعدلات متفاوتة، مما يؤدي إلى إجهادات داخلية والتواء. أما عوامل أخرى، مثل التبريد السريع والانكماش المفرط، فهي أكثر أهمية عند درجات حرارة القالب المنخفضة.

تؤدي درجات الحرارة المنخفضة للقالب إلى تبريد سريع، مما قد يُسبب إجهادات داخلية كبيرة نتيجة الانكماش غير المتساوي. هذا الانكماش غير المتساوي في أجزاء المنتج المختلفة قد يُسبب التواءه. كما أن التبريد السريع يُثبّت السلاسل الجزيئية قبل أن تسترخي، مما يزيد من حدة الإجهادات الداخلية.

لتقليل التشوه الناتج عن الإجهادات الحرارية، من الضروري ضمان تبريد متجانس داخل القالب. هذا يمنع التمدد أو الانكماش غير المتساوي عبر أجزاء المنتج المختلفة، مما يقلل من احتمالية حدوث إجهادات داخلية تؤدي إلى التشوه.