الفصل 17، نظرة عامة على تصميم البوابة

ما هي البوابة؟

البوابة هي فتحة صغيرة (أو فتحة) يدخل من خلالها ذوبان البوليمر إلى التجويف. يتضمن تصميم البوابة لتطبيق معين اختيار نوع البوابة وأبعادها وموقعها. ويتم تحديدها من خلال تصميم الجزء والقالب، ومواصفات الجزء (على سبيل المثال، المظهر، والتسامح، والتركيز)، ونوع المادة التي يتم تشكيلها، والحشوات، ونوع ألواح القوالب، والعوامل الاقتصادية (على سبيل المثال، تكلفة الأدوات، وزمن الدورة، وحجم الخردة المسموح به). تصميم البوابة ذو أهمية كبيرة لجودة القِطع والإنتاجية.

بوابات مفردة مقابل بوابات متعددة

ستحقق عادةً نجاحًا أفضل مع بوابة واحدة، ما لم يتجاوز طول التدفق الذائب الحدود العملية. فالبوابات المتعددة تنشئ دائمًا خطوط لحام وانصهار حيث تلتقي التدفقات من البوابات المنفصلة. وباستثناء الأجزاء الطويلة والضيقة، فإن البوابة الواحدة في جسم الجزء (على عكس بوابة الحافة) ستضمن توزيعًا أكثر اتساقًا للمواد ودرجات الحرارة والتعبئة وتأثيرات توجيه أفضل. على الرغم من أن البوابة الواحدة في جسم الجزء قد تتكبد تكلفة أولية أعلى للأداة، إلا أن انخفاض معدلات الخردة وارتفاع جودة الجزء سيبرر هذه النفقات بسرعة.

أبعاد البوابة

وعادةً ما يكون المقطع العرضي للبوابة أصغر من المقطع العرضي للجزء والجزء، بحيث يمكن بسهولة "إزالة الجزء" (فصله عن الجزء) دون ترك ندبة مرئية على الجزء. يبلغ سمك البوابة عادةً ثلثي سمك الجزء. نظرًا لأن نهاية التعبئة يمكن تحديدها على أنها الوقت الذي تنخفض فيه المادة الموجودة في البوابة إلى ما دون درجة حرارة التجميد، فإن سُمك البوابة يتحكم في وقت التعبئة. ستقلل البوابة الأكبر حجمًا من التسخين اللزج (الاحتكاكي)، وتسمح بسرعات أقل، وتسمح بتطبيق ضغط تعبئة أعلى لفترة زمنية أطول. اختر بوابة أكبر إذا كنت تهدف إلى المظهر، والإجهاد المتبقي المنخفض، وثبات الأبعاد بشكل أفضل.

يوضح الشكل 1 أدناه المصطلحات التي نستخدمها لوصف حجم البوابة.

موقع البوابة

حدد موقع البوابة الذي يضمن ملء القالب بشكل سريع وموحد. ضع خطوط اللحام وفتحات الهواء/الغاز بحيث يكون لها أقل تأثير على مظهر الجزء وقوته. نظرًا لأن البوابات هي مواقع ذات إجهاد متبقي مرتفع، ضعها بعيدًا عن المناطق التي ستتعرض لإجهاد خارجي مرتفع أثناء الاستخدام.

ضع البوابة بعيدًا عن مناطق التحميل. يؤدي الضغط العالي للذوبان والسرعة العالية للمواد المتدفقة عند البوابة إلى إجهاد المنطقة القريبة من البوابة بشدة.

ضع البوابة بعيدًا عن مناطق المقاطع الرقيقة أو مناطق التغير المفاجئ في السُمك.
سيؤدي ذلك إلى تجنب علامات التباطؤ أو علامات الغرق والفراغات.