ความรู้ พื้นฐาน เกี่ยวกับงานฉีดพลาสติก

แสดงขั้นตอนการฉีดพลาสติก

หลายๆท่านอาจยังสงสัยว่าแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกทำงานอย่างไร ทำไมจึงผลิตชิ้นงานออกมาได้  adminขออธิบายแบบง่ายๆ คือ ปกติตัววัตถุดิบตั้งต้นของพลาสติกจะมาเป็นรูปแบบของเม็ดพลาสติก ก่อนนำเม็ดพลาสติกมาเข้ากระบวนการขึ้นรูป เราต้องทำการไล่ความชื้นที่ตัวเม็ดพลาสติกเสียก่อน โดยการนำเม็ดไปอบที่อุณหภูมิหนึ่งเพื่อไล่ความชื้นออกจากตัวเม็ดพลาสติก (ระยะเวลาและอุณหภูมิจะแตกต่างไปตามชนิดของเม็ดพลาสติก)

เมื่อเม็ดพลาสติกผ่านการอบเพื่อไล่ความชื้นแล้ว เราจึงนำไปใส่ในเครื่องฉีดพลาสติก ตัวของเครื่องฉีดพลาสติกจะมีส่วนของแผงให้ความร้อนอยู่ เพื่อทำให้พลาสติกเกิดการหลอมเหลว และตัวของกระบอกและสกรูเป็นตัวคลุกเคล้าเม็ดพลาสติกให้หลอมเหลวได้ดียิ่งขึ้น  เมื่อพลาสติกหลอมเหลวได้ดีเพียงพอแล้ว ก็จะเริ่มทำการฉีดพลาสติกเข้าสู่แม่พิมพ์

ที่ส่วนปลายของสกรูฉีดพลาสติกจะเป็นที่ติดตั้งแม่พิมพ์ไว้ ส่วนปลายสุดของสกรูคือทางเข้าของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก เนื้อพลาสติกที่หลอมเหลวจะถูกสกรูดันผ่านท่อทางที่ผู้ออกแบบแม่พิมพได้เตรียมไว้แล้ว พลาสติกจะไหลผ่านท่อทางเข้าสู่โพรงแบบ (Cavity) กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปเรื่อยๆจนกระทั่งพลาสติกหลอมเหลวเข้าไปเต็มโพรงแบบ สกรูของเครื่องฉีดจะดันย้ำอีกครั้งเพื่อเป็นการรักษาแรงดันภายในของเนื้อพลาสติกให้หนาแน่น และเป็นการป้องกันการหดตัวของพลาสติก

เมื่อพลาสติกเริ่มเย็นตัวและแข็งแรงเพียงพอ เครื่องฉีดจะเปิดเพื่อทำการปลดชิ้นงานออก ระบบการปลดนี้ผู้ออกแบบแม่พิมพ์จะต้องออกแบบให้มีความแข็งแรงเพียงพอที่จะปลดชิ้นงาน และจะต้องไม่ทำให้ชิ้นงานได้รับความเสียหายในระหว่างการปลดด้วย

ตามที่adminได้อธิบายมาทั้งหมดนี้ อาจดูเหมือนจะใช้เวลานาน แต่ในความเป็นจริงเวลาที่ใช้สำหรับทั้งหมดนี้อาจเพียงแค่60วินาที(หรือน้อยกว่า)เท่านั้น

Social tagging: การฉีดพลาสติก > แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก > แม่พิมพ์พลาสติก

การปรับเครื่องฉีดพลาสติก หรือการปรับฉีดเป็นเทคนิคที่มีหลายคนอยากทราบว่ามีขั้นตอนการปรับอย่างไร ก่อนอื่นต้องต้องบอกว่าการปรับฉีด หรือปรับเครื่องฉีดพลาสติกนั้นเป็นงาน ที่เรียกว่าต้องใช้จินตนาการหรือการคาดเดาข้อนข้างมากเพราะเนื่องจากว่าเราไม่สามารถมองเห็นพลาสติกที่อยู่ในกระบอกสกรูหรือในแม่พิมพ์ได้ว่ามีการไหล หรือมีสภาวะอย่างไร

1. สิ่งแรกทีควรทราบคือ เราต้องปรับอุณภูมิ ของ barrel ให้เป็นอุณหภูมิที่สามารถหลอมเม็ดพลาสติกที่ค้างอยู่ในกระบอกได้ เช่นหากเราฉีดเม็ด ABS(ใช้ไฟ 250-290 C)  อยู่แล้วเราต้องการจะฉีดเม็ดพลาสติก PP (ใช้ไฟ 180-220 C)   ในการปรับอุณหภูมิที่ถูกต้องนั้นเราต้องปรับอุณ ที่ 250 – 290 c ก่อนเพราว่ายังมีเม็ดพลาสติก ABS ค้างในกระบอกหากเราปรับ ไฟที่ 180-220 C แล้วทำการหมุนสกรู หรือทำการ suck back จะทำให้สกู ขาด หรือสกรู ทิป ขาดได้ เพราเม็ดพลาสติกยังไม่ละลายดี ซึ่งมีหลายๆครั้งที่ช่าง ไม่ได้เช็คในจุดนี้ก่อนทำให้เครื่อง ฉีดพลาสติก เกิดความเสียหายได้

2. ในการขยับสกรูครั้งแรกหลังจากหยุดเครื่องฉีดพลาสติกไว้ ให้กดฉีด Injection เป็นอันดับแรก เท่านั้นห้าม suck back หรือ Feed เป็นอันดับแรกเพราะ สกรู และ screw tip อาจเกิดความเสียหายได้

3. ในการหยุดเครื่องต้องปั่นสกรูให้เม็ดพลาสติกที่อยู่ในกระบอกออกมาจนหมดและทำการ suck back สกรูให้ถอยสุดก่อน เพื่อป้องกันไม่ให้suck back และ feed ได้เวลาที่เราเริ่มขยับสกรูใหม่ เป็นการปัองกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับ สกรูและ screw tip ได้

4. การปรับอุณภูมิ ที่เหมาะสมสำหรับเม็ดพลาสติกที่เราใช้งานควรปรับอย่างไร

5. การปรับแรงดัน ในการปั่นสกรูควรปรับอย่างไร

6. การยึดแม่พิมพ์มีวิธีการอย่างไร ไม่ให้พิมพ์ร่วง

7. การปรับ Pressure  & Speed ในการเปิดปิดพิมพ์ มีหลักการปรับอย่างไร

8. เทคนิคการปรับ Feeding ในการปรับ Feeding เราต้องปรับให้ ได้เม็ดพลาสติกเพียงพอต่อการใช้ฉีดงาน 1 ตัวให้เต็ม ยกตัวอย่างเช่นเราต้องการฉีดพลาสติก PP ซึ่งมีน้ำหนักต่อ short เท่ากับ 100g เราควรปรับ Feeding อย่างไร ประการแรกที่เราควรรู้คือเครื่องที่เราใช้งานอยู่นั้นสามารถฉีดได้น้ำหนักเท่าไหร่เสียก่อน วิธีการตรวจสอบทำได้โดยการ ปั่นสกรูเอาเม็ดเข้าในกระบอกสกรูให้เต็ม เช่นเครื่องนี้มี Injection stork ที่ 200mm ให้ปั่นสกรูจนสกรูถอยไปถึงระยะ 200 mm แล้วทำการฉีดพลาสติกที่อยู่ในกระบอกสกรูออกมาให้สุดจนถึงระยะ 0 mm แล้วนำพลาสติกที่ฉีดออกมาไปช่างดูว่าน้ำหนักทั้งหมดได้กี่ g เช่นหากได้ 200 g ก็หมายความว่า ระยะ 1 mm ทำน้ำหนักได้ 1g หากเราต้องการฉีดพลาสติกที่มีน้ำหนัก 100 g ก็ต้องปรับระยะ feeding ไว้ที่ 100 mm เป็นต้นแต่ถ้าเราทำงานจริงคงไม่มีใครฉีดไปจนสุดแน่นอนเพราะมีความเสียงหลายอย่างเช่น อาจฉีดงานไม่เต็ม อาจเกิดการการะแทกที่ ชุดลูกสูบฉีดและ หัวสกรู และไม่สามารถใช้งาน Holding ได้เนื่องจากลูกสูบฉีดได้ทำงานจนสุดแล้ว ดังนั้นควร + ระยะเพื่อป้องกันปัญหาที่กล่าวมาแล้วข้างต้น ระยะที่ดีที่แนะนำคือ 10-30% ขึ้นอยู่กับเป็นพลาสติกที่เราใช้งาน หากเม็ดพลาสติกมีความหนาแน่นสูง ให้เผื่อน้อยแต่หากเป็นพลาสติกที่มีความหนาแน่นต่ำและไม่เป็นเม็ดบด ควรบวกเผื่อไว้ให้มากขึ้น ซึ่งในตัวอย่างที่ผมได้ยกมาคือต้องการ น้ำหนักฉีด 100g และน้ำหนักฉีดที่เครื่องนี้ทำได้สูงสุดสำหรับเม็ดพลาสติกที่ผมใช้คือ 200g ดังนั้นผมควรตั้งระยะ Feeding ที่ 120mm เพื่อให้ได้ น้ำหนัก 120g เป็นต้น

9. < > Pressure & Speed การหมุนของสกรู มีหลัก อย่างไร ในการปรับ speed ควรปรับ ไว้ 3 step ดังนี้ @ ระยะ 10% แรกให้ ปรับช้า และ เบาก่อน เพื่อป้องกันการเสียหายของระบบ สกรูและ motor ห้าดาว @ ระยะ 11-90% ให้ปรับ แรงดันปรกติก และ ความเร็วเร็วที่ทำให้เวลาปั้นกับเวลา cooling ใกล้เคียงกันที่สุด หมายความว่าให้เวลา cooling หมดพร้อมเวลา feeding จะดีมาก @ ระยะ 91-100 % ของระยะที่ต้องการ ให้ปรับ ช้าและเบา เพื่อให้สกรูหยุดหมุนอย่าง smoot ที่สุดจะทำให้ลดการ สึกหลอ ของ เครื่องฉีดพลาสติก ได้

   การปรับ First suck back & Suck back การปรับ First Suck จะเกิดอะไรถ้าเราไม่ใช้ First suck ในการฉีดพลาสติกนั้นจะเกิดแรงดันฉีดที่ screw tip สูงมาก 1000-3000 Kg/cm2 ซึ่งหลังจาก ฉีดพลาสติกเข้าพิมพ์แล้วแรงดังกล่าวจะยังคงตกค้างที่ screw tip ถ้าไม่มีการ ปลดแรงนี้ออกก่อนทำการ Feeding จะเกิดแรงเสียดสีสูงที่ ชุดแหวนของ screw tip ทำให้เกิดการสึกหลอสูงและเป็นเหตุให้เกิดอาการฉีดจมและ กระบอกสกรูช่วงปลายเกิดการสึกหรือสูงกว่าปรกติ ได้วิธีการลดแรงดันนี้คือใช้ First suck เพื่อบังคับให้แหวนที่ล๊อคแรงดันฉีดอยู่เปิดออกเพื่อปลดแรงดันที่ screw tip ดังนั้น

10. การปรับฉีดเข้าแม่พิมพ์ครั้งแรกควรทำอย่าไรบ้าง ในการฉีดพลาสติกเข้าแม่พิมพ์เป็นครั้งแรกนั้นถือว่ามีความสำคัญมากเพราะหากเราปรับไม่ถูกต้องจะทำให้แม่พิมพ์เกิดความเสียหายได้ การปรับฉีดให้ปรับฉีดให้พลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ ที่แรงดันน้อยก่อน เพื่อให้ดูว่าพลาสติกมีการไหลเป็นอย่างไร แรงดันที่แนะนำ ในครั้งแรกไม่ควรเกิน 40% แรงดันใช้งานทั้งหมดของเครื่องที่สามารถปรับได้ เวลาในการฉีดครั้งแรกสามารถใส่ได้ที่ 1-5 sec แล้วแต่ขนาดชิ้นงาน ส่วนความเร็วฉีดแนะนำให้ใส่ที่ 50 %  ก่อนหลังจากเราได้ทำการฉีดพลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ครั้งแรกได้แล้วสิ่งที่ควรสังเกตเป็นอันดับแรกคือ ระยะสกรูที่ขยับเข้าไป เช่นระยะก่อนฉีดเท่ากับ 120 เมื่อฉีดเข้าไปแล้วให้ดูระยะว่า ระยะฉีดสุดท้ายอยู่ที่ระยะเท่าไหร่ หลังจากได้ชิ้นงานออกมาแล้ว หากงานยังไม่เต็มให้เพิ่มเวลาฉีด ไปเลื่อยๆ จนงานเต็มแต่หากเพิ่มเวลาฉีดแล้วยังฉีดไม่เต็มให้ สามารถเพิ่มแรงดันฉีดได้เพื่อเพิ่มแรงดันฉีดให้ฉีดงานจนเต็มได้ ทำอย่างนี้ไปจนงานเต็ม เมื่องานเต็มแล้วให้ จดระยะฉีดสุดท้ายที่งานเต็มไว้ด้วยว่าฉีดเต็มสกรูต้องวิ่งเข้าไปถึงระยะเท่าไหร่ ยกตัวอย่างเช่นสกรูวิ่งจาก 120mm ไปถึงระยะ 19 mm แล้วงานเต็ม แสดงว่า Injection stork ที่ต้องการสำหรับงานตัวนี้คือ 120-19=101 mm

    1. < >condition ฉีดแบบ advance เมื่อได้ระยะที่แน่นอนของจำนวนพลาสติกที่ต้องการใช้ในการฉีดแล้วขั้นตอนต่อไปเป็นการปรับ step การฉีดให้เหมาะสมกับชิ้นงาน เพื่อให้เกิดความสะดวกรวดเร็วในการปรับ ชิ้นงาน เมื่อมีปัญหาระหว่างฉีดงาน เราควรปรับ step การฉีดโดยแยกออกมาอย่างน้อย 4 Step ดังนี้

       Step1 Runner condition Runner gate Runner Runner step Runner step

    2. Step 2 Runner 95% 100% Flash & burn

    3. Step 3 100% step Flash& burnPressure Flash & Burn

    4. Step 4 Holding plastic setFeeding Injection set screw tip Feeding Function Holding Holding gate setok cycle time

เพิ่มเติมหากต้องการแก้ไขปัญหาการฉีดเพิ่มเต็มในช่วง step 2 เช่นเกิดรอยผสาน บริเวณที่พลาสติกวิ่งมาชนกัน เพราะความเร็วฉีดไม่พอการแก้ไขควรแซรก step การฉีดอีก step หนึ่งที่ step ที่ 2 นี้ โดยให้ทำการหาระยะให้แน่นอนว่าระยะเท่าไหร่ที่ ทำพลาสติกวิ่งมาถึงจุดดังกล่าวเช่น เมื่อสกรูวิ่งมาถึงระยะ 55 mm เป็นช่วงที่เกิดรอยผสาน ให้ทำการเพิ่ม step ฉีดเข้าไปในช่วงนี้เช่น ตัวอย่าง step ที่เพิ่มจะอยู่ในช่วง 55 mm step ใหม่จะเป็น 60-50เป็นต้น ซึ่งใน step 60 – 50 mm นี้เราจะทำการเพิ่ม injection speed ขึ้นเพื่อให้รอยผสานมีความสมบูรณ์ขึ้น เป็นต้น หรือเราอาจจะพบปัญหาใหม่ในจุดอื่นก็ให้ทำการหาระยะและเพิ่ม step ในช่วงระยะที่มีปัญหาเหมือนตัวอย่านี้เช่นกันการปรับลักษณะนี้จะเป็นการช่วยให้เราแก้ไขงานได้รวดเร็วและทำให้งานที่ออกมามีคุณภาพ และลดจำนวนของเสีย NG ให้น้อยลง

1. การปรับ Pressure & Speed Ejector มีหลักการอย่างไร เทคนิคในการปรับคือ ลดเวลาการทำงานให้สั้นที่สุดและไม่ให้มีรอยกระทุ้งที่ชิ้นงาน ปรกติเข็มกระทุ้งที่เราติดตั้งที่แกนกระทุ้งจะไม่พอดีกับแกนกระทุ้งที่แม่พิมพ์จะมีช่องว่าอยู่เสมอหากช่องว่างนี้มีความยาวมากจะทำให้เราเสียเวลาในการทำงานไปเพราะเครื่องได้สั่งให้กระทุ้งทำงานแล้วแต่เข็มกระทุ้งยังไม่ชนกับแกนกระทุ้งที่แม่พิมพ์ เราควรหาระยะให้แน่นอนว่าระยะเท่าไหร่ที่เข็มกระทุ้งจะสัมผัสกับแผ่นกระทุ้งที่แม่พิมพ์ เมื่อทราบระยะที่แน่นอนแล้ว เช่นระยะ 50mm เป็นระยะที่เข็มกระทุ้งสัมผัสกระแผ่นกระทุ้งที่แม่พิมพ์ ให้ทำการปรับความเร็วจาก 0-50 ให้เร็วแต่ใช้แรงน้อยเพื่อลดเวลาในช่วง ที่ Free ejector นี้ออกไป หลังจากเข็มกระทุ้งสัมผัสกับแผ่นกระทุ้งแล้วให้ทำการ ปรับความเร็วและ แรงกระทุ้งได้ตามที่ต้องการ

2. การปรับ Core Pull และการเริ่มใช้งาน มีหลักการอย่างไร ไม่ให้พิมพ์พัง การปรับใช้งาน core pull ต้องระวังในแม่พิมพ์บางตัวต้องให้ core pull กลับสุดก่อนถึงจะ ejector ได้หาก core pull กลับไม่สุดแล้วทำการกระทุงอาจทำให้เกิดความเสียหายได้ ควรติดตั้ง Limit switch ได้เพื่อเป็นการป้องกันความผิดพลาสที่อาจจะเกิดขึ้นที่แม่พิมพ์ได้

3. เราจะเลิอกโหมฉีดเป็น เวลา หรือ ระยะ หรือ Pressure ดีในหัวข้อนี้เป็นส่วนที่จะช่วยให้เราผลิดงานได้ได้คุณภาพมากขึ้น เพราะในการฉีดพลาสติกนั้นมีตัวแปลมากมายที่จะทำงานที่ผลิตออกามีปัญหาได้เทนิคการเลือกโหมดฉีดให้เหมาะกับงานที่ผมแนะนำมีดังนี้

   1. งานที่ต้องมีปัญหา Flash ควรเลือกโหมด Pressure ในเครื่องฉีดพลาสติกทุกวันนี้มีการติดตั้ง Pressure sensor ที่ลูกสูบฉีดเพื่อให้สามารถใช้ Function mode by pressure ได้โดยหลักการทำงานคือใน step สุดท้ายเราสามารถใส่ pressure ที่เกิดขึ้นจริงในการฉีดได้ และเมื่อ Pressure จริงที่เกิดขึ้นถึงค่าที่เราได้ทำการ ตั้งไว้แล้วเครื่องจะตัดการฉีดไปเป็น Holding ทันทีทำให้ไม่เกิด ปัญหา Flash ที่ชิ้นงาน

   2. งานที่มีปัญหาเต็มบ้างไม่เต็มบ้าง งานลักษณะนี้ควรใช้ โหมด position เนื่องจากการไหลของพลาสติกในแต่ละ short ไม่เท่ากัน   หากใช้เวลาเป็นตัวควบคุมจะทำให้ ปริมาณการฉีดไม่เท่ากันในแต่ละ short ดังนั้นงานลักษณะนี้ควรใช้ โหมด Position

   3. งานที่ต้องใช้เวลา ส่วนใหญ่เป็นงาน Thin wall หรืองานที่ใช้เวลาฉีดน้อยกว่า 1.5 sec เนื่องจากแม่พิมพ์ประเภทนี้ การไหลของพลาสติก ข้อนข้างดีและสมำเสมอ จึงใช้ โหมดtime เป็นตัวควบคุมการฉีด     

เนื้อหาบทความจัดทำโดย www.hitechinterplas.com

9th friday November 2018