Capitolo 19, Regole di progettazione dei gate

Elementi essenziali di un cancello ben progettato

Una porta progettata in modo corretto fornirà un modello di riempimento dello stampo rapido, uniforme e preferibilmente unidirezionale, con un adeguato tempo di congelamento della porta.

Posizione del cancello

La posizione della porta dovrebbe essere nell'area più spessa del pezzo, preferibilmente in un punto in cui la funzione e l'aspetto del pezzo non siano compromessi. In questo modo il materiale fluisce dalle aree più spesse a quelle più sottili, contribuendo a mantenere i percorsi di flusso e di imballaggio. La posizione della porta deve essere centrale, in modo che le lunghezze di flusso siano uguali a ciascuna estremità del pezzo. La simulazione numerica del processo di stampaggio è uno strumento efficace che può essere utilizzato per confrontare gli effetti dei vari design delle porte.

Evitare i problemi più comuni

I cancelli posizionati in modo scorretto causano spesso i seguenti problemi; teneteli presenti quando progettate il sistema di erogazione.

Cancello simmetrico per evitare deformazioni
Le parti simmetriche devono essere collegate in modo simmetrico, per mantenere la simmetria. Percorsi di flusso asimmetrici permetteranno ad alcune aree di essere riempite, imballate e congelate prima di altre aree. Ciò comporta un ritiro differenziato e una probabile deformazione dei pezzi.

Sfiatare correttamente per evitare trappole d'aria
La posizione della porta deve consentire all'aria presente nella cavità di fuoriuscire durante l'iniezione per evitare trappole d'aria. Se l'aria non viene espulsa, il risultato sarà un colpo corto, un segno di bruciatura sullo stampo o un'elevata pressione di riempimento e imballaggio in prossimità delle porte.

Allargare il cancello per evitare il getto d'acqua
La posizione e le dimensioni della porta devono evitare il jetting, ovvero la formazione di fili di fusione della dimensione di uno spaghetto in brevi riprese. Il getto può essere evitato allargando la porta o posizionandola in modo che il flusso sia diretto contro una parete della cavità.

Posizionare con cura le linee di saldatura e di fusione
La posizione della porta deve far sì che le linee di saldatura e di fusione, se presenti, si formino in posizioni appropriate e che non siano dannose per la funzione o l'aspetto del pezzo.

Lunghezza del cancello

La lunghezza della paratoia deve essere la più ridotta possibile per ridurre un'eccessiva caduta di pressione attraverso la paratoia. Una lunghezza adeguata della paratoia varia da 1 a 1,5 mm (da 0,04 a 0,06 pollici).

Dimensione del cancello

All'inizio del processo di progettazione, le porte dovrebbero essere sempre di dimensioni ridotte, in modo da poterle ingrandire, se necessario. Ridurre le dimensioni della porta non è facile come ingrandirle.

Spessore del cancello

Lo spessore del cancello è normalmente compreso tra il 50 e l'80% dello spessore della sezione della parete del cancello. Per i cancelli rifilati manualmente, lo spessore del cancello può occasionalmente essere uguale allo spessore della sezione della parete del cancello. Per le porte rifilate automaticamente, lo spessore della porta è in genere inferiore all'80% dello spessore della sezione della parete della porta, per evitare la distorsione del pezzo durante la rottura della porta. I diametri tipici all'estremità della porta per le porte a perno e sottomarine vanno da 0,25 a 2,0 mm (da 0,01 a 0,08 pollici).

Tempo di congelamento

Il tempo di congelamento al gate è il tempo massimo di impaccamento effettivo della cavità. Tuttavia, se il gate è troppo grande, il congelamento potrebbe avvenire nel pezzo, anziché nel gate, oppure se il gate si congela dopo il rilascio della pressione di impaccamento, il flusso potrebbe invertirsi dal pezzo e tornare nel sistema di canali. Un tempo di congelamento del gate ben progettato impedirà anche il riflusso del materiale iniettato.

Materiali fibrorinforzati

I materiali pieni di fibre richiedono porte più grandi per ridurre al minimo la rottura delle fibre quando passano attraverso la porta. L'uso di porte piccole, come quelle a tunnel, sottomarine o a perno, può danneggiare le fibre nei materiali riempiti. Le porte che forniscono un modello di riempimento uniforme (come una porta per bordi) e quindi una distribuzione uniforme dell'orientamento delle fibre sono preferibili alle porte di tipo puntuale.