مکانیزم گیره دستگاه تزریق پلاستیک

مکانیزم گیره دستگاه تزریق پلاستیک یکی از بخش‌های اصلی دستگاه است و نقشی حیاتی را در فرآیند تزریق پلاستیک ایفا می‌کند. واحد گیره در دستگاه تزریق پلاستیک وظیفه به حرکت درآوردن گیره و بسته نگه داشتن آن در هنگام تزریق مواد را بر عهده دارد. همچنین خروج قطعه از قالب یا عمل پران نیز توسط این سیستم انجام می‌شود.

دستگاه‌های تزریق پلاستیک از انواع مختلفی از مکانیزم گیره بهره می‌گیرند که مکانیزم های گیره سه‌صفحه ای (تاگل)، گیره دوصفحه ای و گیره با جک مستقیم متداول‌ترین آنها به شمار می‌روند. در این مقاله، بر روی مکانیزم گیره سه‌صفحه‌ای متمرکز خواهیم شد و اجزاء و قطعات مختلف، عملکرد و مزایای آن را بررسی خواهیم کرد. اگر در صنعت تزریق پلاستیک فعالیت می‌کنید و یا علاقه‌مند به کاوش درباره دستگاه تزریق پلاستیک هستید، با مطالعه این مقاله اطلاعات ارزشمندی را بدست خواهید آورد.

مکانیزم گیره دستگاه تزریق پلاستیک

مکانیزم گیره سه‌صفحه‌ای نوعی از مکانیزم تاگل (Toggle Mechanism) است که به منظور استفاده در دستگاه‌های تزرییق پلاستیک بهینه‌سازی شده است. این مکانیزم بر اساس یک اصل مکانیکی کار می‌کند که با بهره‌گیری از تعدادی اهرم و لینک، نیروی ورودی هیدرولیک یا الکتریکی را افزایش می‌دهد. این نوع گیره از 3 صفحه و تعدادی بازوی فلزی تشکیل می‌شود. بیشتر قطعات گیره دستگاه تزریق پلاستیک از جنس چدن داکتیل (ِDuctile Cast Iron) ساخته می‌شوند. گرافیت در ساختار این نوع چدن به صورت کروی چدن‌های گرید GGG45 و GGG50 به دلیل برخورداری از استحکام بالا، مقاومت به ضربه و قابلیت چکش خواری، در ساخت صفحات و بازوهای گیره دستگاه تزریق پلاستیک بیشترین کاربرد را دارند.

یکی از ویژگی‌های برجسته این نوع گیره، توانایی آن در دستیابی به نیروی قفل بالا و در عین حال حرکت بسیار سریع است. این کارایی ناشی از مزیت مکانیکی ارائه شده توسط مکانیزم تاگل است که نیروی اعمال شده توسط سرووموتور یا جک هیدرولیکی گیره را چند برابر افزایش می‌دهد.

محصول مرتبط

دستگاه تزریق پلاستیک کارکرده 150 تن NBM

مشاهده دستگاه

مزایای مکانیزم گیره سه‌صفحه‌ای یا تاگل

واحد گیره تاگل یا سه صفحه‌ای چند مزیت کلیدی دارد که عبارتند از:

• سرعت: توانایی این گیره در باز و بسته کردن سریع قالب‌، آن را به گزینه‌ای مناسب برای به حداکثر رساندن نرخ تولید، تبدیل می‌کند.
• بهره وری انرژی: مزیت مکانیکی مکانیسم تاگل، انرژی مورد نیاز برای کارکرد گیره را کاهش می‌دهد.
• دقت مناسب: واحد گیره سه صفحه‌ای کنترل مناسبی را فراهم می کند و از دقت مناسبی برخوردار است.

اجزاء و قطعات گیره

مهم‌ترین اجزاء و قطعات گیره دستگاه تزریق سه‌صفحه‌ای یا تاگل عبارتند از:

1. صفحه ثابت (Fixed Platen): این قطعه همان‌گونه که از نامش پیداست، صفحه‌ای است که در جای خود ثابت شده است. نیمه ثابت قالب بر روی این صفحه نصب می‌شود و نازل تزریق از طریق سوراخی که در وسط این صفحه وجود دارد، به قالب متصل می‌شود.

2. صفحه متحرک (Movable Platen): این صفحه توسط بازوهای مکانیزم تاگل به حرکت در می‌آید، همچنین بخش متحرک قالب بر روی این صفحه نصب می‌شود.

3. صفحه گیربکس (Rear Platen): تنظیم موقعیت باز و بسته شدن مجموعه گیره یا به عبارتی تنظیم ارتفاع قالب، بر عهده صفحه گیربکس قرار دارد.

4. تایبار (Tie Bar): تایبار میله بلند فولادی است که در دو انتهای آن رزوه‌هایی ایجاد شده است. تایبار وظیفه یکپارچه نگه داشتن مکانیزم گیره، تحمل نیرو و حفظ قفل در زمان کارکرد واحد گیره را بر عهد دارد. یک دستگاه تزریق پلاستیک افقی دارای 4 عدد تایبار است که توسط مهره‌های مخصوصی بر روی صفحه ثابت، نصب شده‌اند. تایبارها معمولاً از میان سوراخ‌هایی که در گوشه‌های صفحه متحرک وجود دارند، عبور کرده و به وسیله مهره‌های گیربکس، به صفحه گیربکس متصل می‌شوند.

5. بازویی‌ها (Links): بازویی‌ها مجموعه از اهرم های مکانیکی هستند که از یک سو به صفحه متحرک و از سوی دیگر از طریق صلیبی، به صفحه گیربکس متصل شده‌اند. حرکت صفحه متحرک و ایجاد مزیت مکانیکی توسط این بازوها انجام می‌شود. در دو انتهای هر یک از بازوهای گیره، سوراخ‌هایی برای عبور پین در نظر گرفته شده است که بازوها را به یکدیگر متصل می‌کند.

6. پین ها (Pins): پین‌های بازویی گیره استوانه‌هایی فولادی با سختی سطحی بالا هستند که بازوها را قادر به حرکت دورانی می‌سازند.

7. صلیبی (Cross-head): صلیبی یک قطعه شبیه به صلیب است که جک گیره را به بازویی‌ها متصل می‌کند. صلیبی حرکتی خطی دارد اما بازوهای متصل به آن، از قابلیت حرکت دورانی نیز برخوردارند که به منظور کارکرد مکانیزم، ضروری است.

8. جک گیره (Clamping Cylinder): این جک یک عمل‌گر هیدرولیکی خطی است که نیروی ورودی مکانیزم را تامین می‌کند. در دستگاه های تزریق پلاستیک تمام برقی، به جای جک هیدرولیک، از عمل‌گر خطی الکتریکی (Servomotor + Ball Screw) استفاده می‌شود.

9. پران (Ejector): این مکانیزم وظیفه خروج قطعات تولید شده از قالب را بر عهده دارد.

10. کفشک (Platen Shoe): این وسیله به منظور رگلاژ صفحه متحرک و جلوگیری از تماس مستقیم آن با شاسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کفشک نقشی اساسی در جلوگیری از سایش و ایجاد توازی گیره را بر عهده دارد.

11. هیدروموتور (Hydraulic Motor): جابجایی صفحه گیربکس به منظور تنظیم ارتفاع قالب، توسط هیدرو‌موتور انجام می شود که یک عملگر هیدرولیکی دورانی است. در دستگاه‌های تزریق تمام برقی، این وسیله با یک موتور الکتریکی جایگزین می‌شود.

سیستم حفاظتی گیره:

گیره دستگاه تزریق پلاستیک به منظور فراهم ساخت ایمنی اپراتور، از سه نوع سیستم حفاظتی مکانیکی، الکترونیکی و هیدرولیکی بهره می‌برد. این سیستم‌ها به گونه ای طراحی می‌شوند که مستقل از یکدیگر کار کنند و هر کدام به تنهایی قادر به جلوگیری از بروز حادثه باشند. در زیر به بررسی هر یک از ایت سیستم‌ها می‌پردازیم:

سیستم حفاظت مکانیکی گیره: این سیستم حفاظتی از یک مکانیزم مکانیکی تشکیل شده است که معمولاً شامل میله فولادی دندانه دار و یک زبانه فلزی (مکانیزم جغجغه) است. هنگامی که که درب ایمنی سمت اپراتور باز باشد، زبانه در دندانه‌های میله فولادی درگیر می‌شود از بسته شدن گیره، جلوگیری می‌کند.

سیستم حفاظت الکتریکی: درب‌های ایمنی دستگاه به تعدادی لیمیت سوییچ مجهزند، که کنترلر را از باز بودن درب‌ها مطلع می‌سازند، در این حالت فرمان حرکت گیره توسط کنترلر صادر نمی‌شود.

سیستم حفاظت هیدرولیکی: این سیستم به منظور بالا بردن ضریب اطمینان در صورتی نقص کنترلر تعبیه شده است، به این صورت که در صورت بسته بودن هر یک از درب‌های متحرک، سیستم هیدرولیکی را مستقل از کنترلر تحت تاثیر قرار می‌دهد.

References:

https://en.wikipedia.org/wiki/Ductile_iron

https://prototool.com/clamping-unit/#:~:text=Toggle%20Type%20Clamping%3A&text=One%20end%20of%20a%20bar,line%20between%20the%20two%20bars.

https://en.wikibooks.org/wiki/Plastics_Molding_%26_Manufacturing/Clamp_System#:~:text=The%20clamping%20units%20are%20used,by%20the%20clamping%20tonnage%20forces.

https://polymeracademy.com/various-clamping-system-in-injection-moulding/