بررسي تجربي و عددي ضخامت قطعه بر ميزان جمع شدگي و عدم گردي قطعات استوانه اي در فرآيند تزريق پلاستيك

Experimental and Numerical Investigation of Thickness on the Shrinkage and out of Roundness in Cylindrical Parts in Injection Molding Process

فرآيند تزريق پلاستيك، يكي از مهم ترين روش هاي شكل دهي در صنعت توليد پلاستيك ها مي باشد. جمع شدگي و عدم گردي پديده هايي هستند كه كيفيت نهايي محصول را تحت تاثير قرار مي دهند. در اين تحقيق تاثير ضخامت قطعه استوانه اي از جنس پلي پروپيلن بر ميزان جمع شدگي و عدم گردي بررسي شده است. بنابراين با استفاده از نرم افزار MOLDFLOW، فرآيند تزريق پلاستيك براي جمع‌شدگي و عدم گردي، شبيه سازي و تحليل مي شود. سپس يك قالب تزريق پلاستيك پنج-حفره اي از قطعات استوانه اي توخالي با پنج ضخامت مختلف ساخته شده و با استفاده از يك دستگاه تزريق پلاستيك، حداقل 5 نمونه از قطعات توليد مي شود. در ادامه ابعاد نمونه هاي توليد شده توسط دستگاه اندازه برداري سه بعدي نوري اندازه گيري شده و ميانگين جمع شدگي ابعادي هر نمونه به دست مي آيد. با انجام اين تحقيق نتيجه مي گيريم كه با افزايش ضخامت قطعه، ميزان جمع شدگي و عدم-گردي افزايش مي يابد و دليل آن، آهسته تر سرد شدن پليمر مذاب با افزايش ضخامت قطعه و داشتن زمان بيشتر براي تشكيل بلور است. بلورينگي بيشتر ماده موجب جمع شدگي و عدم گردي زيادتري مي شود. در پايان نتايج شبيه سازي با نتايج تجربي مقايسه مي شوند و مشاهده مي شود كه كه نتايج تجربي و نتايج شبيه‌سازي تطابق خوبي با هم دارند.

Injection molding process is one of the most important methods of forming in the plastics manufacturing industry. Shrinkage and out of roundness are phenomenons that affect the final product quality. In this study, the effect of the thickness of cylindrical parts from polypropylene material on shrinkage and out of roundness has been investigated. For this purpose, injection molding process is simulated and analyzed with MOLDFLOW software. Then a five-cavity injection mold from hallow cylindrical parts with five different thicknesses is made. Using an injection molding machine least five samples of these parts are made. Then dimensions of samples are measured using 3D optical coordinate measuring machine and the amount of shrinkage of each sample is obtained. It can be concluded that with increasing part thickness, shrinkage and out of roundness are increased. It is because of being slower at melting material cools and having more time to make crystals. More crystallize caused to more shrinkage and more out of roundness. At the end, the simulation results are compared with the experimental results and showed a good agreement.