Mold Design-Runners

- Jul 30, 2018-

Geometri Pelari Cetakan Konvensional
Sistem runner menyampaikan bahan cair dari sariawan ke gerbang. Bagian pelari harus memiliki luas penampang maksimal dan batas minimal. Pelari harus memiliki rasio area volume-ke-permukaan yang tinggi. Bagian seperti itu akan meminimalkan kehilangan panas, pemadatan awal dari resin cair dalam sistem pelari, dan penurunan tekanan.

Profil cross-sectional yang ideal untuk seorang pelari adalah lingkaran. Ini dikenal sebagai pelari full-round, seperti yang ditunjukkan. Sementara pelari full-round adalah tipe yang paling efisien, itu juga lebih mahal untuk menyediakan, karena pelari harus dipotong ke kedua bagian cetakan.

Bagian yang lebih murah namun cukup efisien adalah trapesium. Pelari trapezoidal harus dirancang dengan taper 2 hingga 5 ° per sisi, dengan kedalaman trapesium sama dengan lebar dasarnya, seperti yang ditunjukkan. Konfigurasi ini memastikan rasio area volume-ke-permukaan yang baik.

Pelari setengah bundar tidak disarankan karena rasio luas volume-ke-permukaannya rendah. Tiga ilustrasi Profil Pelari Konvensional menunjukkan masalah. Jika lingkaran bertulis dibayangkan sebagai saluran aliran polimer melalui pelari, rasio perimeter-ke-area yang buruk dari desain pelari setengah bundar jelas terlihat dibandingkan dengan desain trapesium.

Ukuran Diameter Pelari
Idealnya, ukuran diameter pelari akan memperhitungkan banyak faktor - volume bagian, bagian panjang aliran, panjang pelari, ukuran gerbang kapasitas mesin, dan waktu siklus. Umumnya, pelari harus memiliki diameter yang sama dengan ketebalan bagian maksimum, tetapi dalam rentang diameter 4 mm hingga 10 mm untuk menghindari waktu siklus beku awal atau berlebih. Pelari harus cukup besar untuk meminimalkan kehilangan tekanan, namun cukup kecil untuk mempertahankan waktu siklus yang memuaskan. Diameter runner yang lebih kecil telah berhasil digunakan sebagai hasil dari analisis aliran komputer di mana diameter pelari yang lebih kecil meningkatkan panas geser material, sehingga membantu dalam mempertahankan suhu leleh dan meningkatkan aliran polimer. Pelari besar tidak ekonomis karena jumlah energi yang masuk ke dalam pembentukan, dan kemudian menyesali material yang membeku di dalamnya.

Layout Runner
Cetakan komponen multikavitas serupa harus menggunakan sistem runner "H" yang seimbang, seperti yang ditunjukkan pada ilustrasi Layout Sistem Runner.

Menyeimbangkan sistem pelari memastikan bahwa semua rongga cetakan terisi pada kecepatan dan tekanan yang sama. Tentu saja, tidak semua cetakan bersifat multikavitas, juga tidak semuanya memiliki geometri bagian yang sama. Sebagai layanan kepada pelanggan, Dow Plastics menawarkan analisis pengisian cetakan dibantu komputer untuk memastikan pengisian yang lebih seimbang dari cetakan apa pun yang dibutuhkan oleh desain bagian Anda. Memanfaatkan program simulasi pengisian cetakan memungkinkan Anda untuk mendesain cetakan dengan:

  • Pelari ukuran minimum yang memberikan meleleh pada suhu yang tepat, mengurangi regrind, mengurangi suhu dan tekanan barrel, dan menghemat energi sambil meminimalkan kemungkinan degradasi material.

  • Sistem runner yang seimbang secara artifisial yang mengisi rongga alat keluarga pada waktu dan tekanan yang sama, menghilangkan overpacking dari rongga yang lebih mudah diisi.

Cold Slug Wells
Pada semua persimpangan pelari, pelari utama harus dikuasai pelari sekunder dengan jarak minimum yang sama dengan satu diameter, seperti yang ditunjukkan dalam Desain Yang Direkomendasikan dari ilustrasi Cold Slug Well. Ini menghasilkan fitur yang dikenal sebagai perangkap leleh atau sumur siput dingin.

Cold slug wells meningkatkan aliran polimer
dengan menabrak polimer yang lebih dingin, lebih tinggi viskositas yang bergerak di garis depan massa cair dan memungkinkan polimer viskositas panas, lebih rendah yang lebih rendah mengalir lebih mudah ke dalam rongga cetakan. Sumur siput dingin dengan demikian mencegah massa bahan dingin memasuki rongga dan mempengaruhi sifat akhir dari bagian akhir.

Cetakan Runnerless

Cetakan runnerless berbeda dari cetakan cold runner konvensional (lihat ilustrasi Konvensional Cold Runner Mold) dengan memperluas ruang pencampuran mesin cetak dan bertindak sebagai perpanjangan nozzle mesin. Sistem runnerless menjaga semua, atau sebagian, polimer meleleh pada suhu dan viskositas yang kira-kira sama seperti polimer dalam laras plasticasi. Ada dua jenis cetakan runnerless umum: sistem terisolasi, dan sistem pelari panas (yang dipanaskan).

Pelari Terisolasi
Sistem runner terisolasi (lihat ilustrasi Insulated Runner Mold) memungkinkan polimer cair mengalir ke pelari, dan kemudian mendinginkan untuk membentuk lapisan isolasi dari plastik padat di sepanjang dinding pelari. Lapisan isolasi mengurangi diameter pelari dan membantu menjaga suhu bagian lumer yang meleleh karena menunggu bidikan berikutnya.

Sistem pelari yang terisolasi harus dirancang sehingga, sementara volume pelari tidak melebihi volume rongga, semua polimer cair di pelari disuntikkan ke dalam cetakan selama setiap tembakan. Konsumsi penuh ini diperlukan untuk mencegah penumpukan berlebih dari kulit isolasi dan meminimalkan penurunan suhu leleh.

Banyak keuntungan dari sistem runner terisolasi, dibandingkan dengan sistem runner konvensional, termasuk:

  • Kurang sensitif terhadap persyaratan untuk pelari yang seimbang.

  • Pengurangan geser material.

  • Volume polimer yang lebih konsisten per bagian.

  • Siklus pencetakan lebih cepat.

  • Eliminasi memo runner - kurang regrind.

  • Peningkatan bagian akhir.

  • Mengurangi keausan pahat.

Namun, sistem runner yang terisolasi juga memiliki kerugian. Tingkat peningkatan teknologi yang diperlukan untuk memproduksi dan mengoperasikan hasil cetakan di:

  • Umumnya desain cetakan lebih rumit.

  • Umumnya biaya cetakan lebih tinggi.

  • Prosedur start-up yang lebih sulit hingga berjalan dengan benar.

  • Kemungkinan degradasi termal dari polimer meleleh.

  • Perubahan warna yang lebih sulit.

  • Biaya pemeliharaan lebih tinggi.

Hot Runners
Desain cetakan runnerless yang lebih umum digunakan adalah sistem hot runner, ditunjukkan dalam ilustrasi Hot Runner Mold. Sistem ini memungkinkan kontrol yang lebih besar terhadap suhu leleh dan kondisi pemrosesan lainnya, serta kebebasan yang lebih besar dalam desain cetakan - terutama untuk cetakan multikavitas yang besar.

Cetakan pelari yang panas mempertahankan keuntungan dari pelari yang diisolasi di atas pelari dingin konvensional, dan menghilangkan beberapa kerugian. Sebagai contoh, prosedur start-up tidak sesulit itu. Kelemahan utama dari cetakan hot runner, dibandingkan dengan cetakan cold runner, adalah:

  • Desain, manufaktur, dan operasi cetakan yang lebih rumit.

  • Biaya yang jauh lebih tinggi.

Kerugian ini berasal dari kebutuhan untuk memasang manifold panas, menyeimbangkan panas yang disediakan oleh manifold, dan meminimalkan polimer hang-up.

Manifold yang dipanaskan bertindak sebagai perpanjangan nozel mesin dengan mempertahankan polimer yang sepenuhnya cair dari nosel ke gerbang cetakan. Untuk mencapai hal ini, manifold dilengkapi dengan elemen pemanas dan kontrol untuk menjaga lelehan pada suhu yang diinginkan. Memasang dan mengendalikan elemen pemanas itu sulit. Hal ini juga sulit untuk mengisolasi sisa cetakan dari panas manifold sehingga pendinginan siklik yang diperlukan dari rongga tidak terpengaruh.

Kekhawatiran lain adalah ekspansi termal komponen cetakan. Ini adalah detail yang signifikan dari desain cetakan, yang membutuhkan perhatian untuk memastikan pemeliharaan keselarasan yang tepat antara manifold dan gerbang rongga. (Untuk informasi lebih lanjut tentang ekspansi termal, lihat informasi tentang analisis tegangan termal di Thermal Properties.)

Saat ini ada banyak pemasok dan banyak jenis sistem cetakan runnerless yang tersedia. Dalam banyak kasus, pemilihan sistem semacam itu terutama didasarkan pada batasan biaya dan desain - hati-hati dalam mengevaluasi dan memilih sistem untuk aplikasi tertentu.