חקר מנגנוני הטכנולוגיה של ראנרים חמים בדגש על התפשטות תרמית ומניעת דליפות

מערכת UltraSeal של HUSKY מונעת דליפות היתך על ידי מנגנון חדשני ומשפרת את תיפקוד הראנרים החמים

תמונה 1: מערכת ה-UltraSeal של חברת HUSKY הכוללת את קפיצי Ultra Spring המסייעים במניעת דליפות.

טכנולוגיית הראנרים החמים ממלאת תפקיד מרכזי בתעשיית הפלסטיק כבר זמן רב ומיושמת בתכנון ובניית תבניות. היא מתמקדת בניהול מעבר חום בדרכים שונות כגון: ראנרים מבודדי חום, ובקרת חום פנימית וחיצונית. דרישה נפוצה המשותפת לכל מגוון הראנרים החמים היא העברה יעילה של ההיתך הפלסטי מהבורג למובלעת התבנית, עם אפס דליפות חומר במהלך תהליך ההזרקה.

על מנת להשיג זאת, נלקחים מספר פרמטרים בחשבון במהלך תכנון התבנית – התפשטות תרמית, מוליכות חום, עמידות החומר, עומס מחזורי גבוה וכמובן עלות. הראנרים החמים זמינים כמוצר מסחרי, עם תכנון הנדסי סטנדרטי ומהווים את הממשק בין המניפולד (סעפת ההיתך) וחריר ההזרקה המעביר את ההיתך למובלעה. טכנולוגיית ה-UltraSeal של HUSKY מתמקדת בממשק זה ומספקת פתרון אמין ורובסטי. 

רכיבי הראנרים החמים

על אף אפשרויות התכנון המגוונות הקיימות בראנרים חמים, הם מכילים את אותם הרכיבים העיקריים:

• Sprue/אנגוס: נקודת מעבר מחריר ההזרקה של המכונה לסעפת.

• מניפולד/סעפת: רשת פיזור של היתך פלסטי אשר מחלקת אותו באופן שווה מנקודת כניסה אחת למספר מובלעות.

• Nozzle/חריר ההזרקה: החלק המגשר בין הסעפת למובלעת. זהו החלק האחרון שההיתך רואה לפני כניסתו למובלעת.

למרות המבנה הפשוט לכאורה שלהם, ראנרים חמים הם מכלולים מורכבים. התכנון שלהם מחייב הבנה בהתפשטות תרמית, חוזק חומרים, עומס גבוה ועמידות בפני התעייפות.

UltraSeal של HUSKY: עיצוב חדשני לראנרים חמים

HUSKY הטמיעה את טכנולוגיית ה-UltraSeal שלה בעיצוב חרירי ההזרקה של הראנרים החמים. חידוש זה משיג מספר מטרות: מיקסום חיי התבנית, צמצום שונות בתהליך והבטחת ביצועים אמינים. המעבר מהסעפת לחריר ההזרקה דורש רובוסטיות. חשוב לקחת בחשבון את הפרש הטמפרטורות בין טמפרטורת ההיתוך (Tm) של הפלסטיק לטמפרטורת התבנית. זאת כדי להעריך במדויק את ההתפשטות התרמית של החומרים המשמשים בבניית חריר ההזרקה והסעפת. יחסי הגומלין בין עומס לחוזק, בהתפשטות תרמית מתמשכת, עלולים להוביל לכשל בבלימת ההיתך הפלסטי ולגרום לדליפה.

פתרון אחד לבעיה זו הוא שימוש ב"מרווח קר" בראנר החם כדי לאפשר את ההתפשטות התרמית. עם זאת, פתרון זה מוגבל ודורש בקרת טמפרטורה מדויקת. לחץ הזרקה המופעל מוקדם מדי, כאשר לממשקים בין חלקי הראנר אין אטימה מספקת, עלול לגרום לדליפת היתך.

תמונה 2: התקנה של מערכת ראנרים חמים המצויידת בטכנלוגיית UltraSeal של HUSKY למניעת דליפות היתך.

ההשלכות של דליפת היתך

דליפה היא אירוע לא רצוי. כאשר פלסטיק מותך דולף, הוא ייזל בנתיב ההתנגדות המינימלית, ולעתים קרובות כלל לא יגיע לחלל המובלעת. מצב זה משאיר מובלעות לא מלאות, וגם מהווה סיכון לשריפת גופי חימום אשר תדרוש את עצירת התבנית וניקוי החומר. העצירה מהווה נזק כספי היות ומוציאה את המכונה מכלל פעילות. 

ה-UltraSeal של HUSKY מציעה פתרון לאירוע של דליפה באמצעות קפיצי דיסק חרוטיים (Tapered disc springs), ™Ultra Springs, המאפשרים לחריר ההזרקה ליצור מגע עם הסעפת. מגע זה מבטיח אטימה בממשק תעלת ההיתך, ובכך ממזער את הסיכון אשר קיים בשימוש ב"מרווח קר". עם הגידול בהתפשטות התרמית מגיע עומס מוגבר. הקפיצים סופגים את העומס על ידי כיפוף, ובכך מונעים את הכשל בראנר.

 בנוסף, התכנון של מערכת UltraSeal מאפשר טולרנסי עומס גבוהים, אשר ממקדים את עומס האיטום סביב כניסת תעלת ההיתך אל חריר ההזרקה, ומבטיח כי העומס לא יתבזבז על אזורים פחות חשובים. 

גישה דו-כיוונית זו – המשלבת את הקפיץ ומשטח האיטום – מספקת עמידות בפני דליפות בממשק החיבור, עם עומס מינימלי. עומס מופחת מוביל לעיוות נמוך יותר של פלטות התבנית, אשר מאפשר עבודה במכונות הזרקה בעלות כוח נעילה מופחת, שעלותן נמוכה. יתרון נוסף הוא שניתן לצמצם את עובי התבנית כך שתהיה קלה ונוחה יותר לטיפול ותחזוקה.

יתרונות נוספים של UltraSeal

בנוסף למניעת דליפה, קפיצי הדיסק ב-UltraSeal של HUSKY מאפשרים ממשק החלקה בין הסעפת לחריר ההזרקה. ממשק זה יכול למנוע הטייה של החריר ולצמצם את השחיקה בכניסה למובלעה (Gate insert). יתר על כן, השימוש ברפידה מבודדת בין פלטת התבנית וחריר ההזרקה יכול להפחית את איבוד החום ואת צריכת האנרגיה.

מערכת ה-UltraSeal של HUSKY מפגינה חידושים הנדסיים ומאפייני תכנון שונים בטכנולוגיית הראנרים החמים. הממשק החזק והעמיד בפני דליפות מבטיח ביצועים רציפים ואמינים, מה שהופך אותו לבחירה ראויה בהזרקה במחזורים רבים לאורך שנים ארוכות.

למידע נוסף:
מנהל פעילות HUSKY ישראל:
משה אלגוב, [email protected], 054-551-1218