دانلود مقاله کاراموزی قالب گیری فشاری word

 دانلود مقاله کاراموزی قالب گیری فشاری word دارای 74 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد دانلود مقاله کاراموزی قالب گیری فشاری word   کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی دانلود مقاله کاراموزی قالب گیری فشاری word ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن دانلود مقاله کاراموزی قالب گیری فشاری word :

چکیده:
این آنالیز قادر است انواع قالب گیری را برای مواد کامپوزیت ترموست با الیاف تقویت شده بررسی کند. در این قسمت، ارتباط لازم بین هندسه قالب، خواص مواد، شرایط حاکم بر پروسه مشخص می‌شود.
از جمله موارد مهم و حیاتی برای شبیه سازی عبارتند از:
1ـ هندسه سطحی دو ابزار در فرمت IGES نیاز است.
2ـ مشخص کردن شرایط پروسه از قبیل:
* موقعیت شارژ
* موقعیت ماهیچه وسنبه و پینهای(پران، بیرون انداز)
* گره‌های ثابت و نقاط مرجع (راهگاه کش)
* آنالیز ساختاری جایگذاری‌ها
این شبیه‌سازی بر اساس روش المان محدود پایه‌ریزی شده است. که برای پروسه ایجاد شبکه‌بندی اولیه از یک مدل توپر با هندسه‌ای که فرمت IGES دارد، استفاده می‌شود.
بعد از اینکه شبکه‌بندی ایجاد شد، شرایط فرایند برای مدل‌سازی آماده می‌شود.
• شرایط شبیه سازی فرایند و قالبگیری عبارتند از:
1ـ ایجاد المان محدود برای نمایش سطوح نیم‌صفحه‌ای.
2ـ الگوی پرشدن قالب برای قالبگیری فشاری
3ـ پیش‌بینی جهت‌گیری الیاف.
4ـ فرایند Curing و انتقال گرمایی.
5ـ آنالیز چروکها و انقباضات و تابیدگی‌هاو ترکها.
6ـ آنالیز ساختاری.
یک آنالیز دینامیکی ‌ـ حرارتی برای المان محدود روی کاسه چراغ انجام می‌شود که توسط نرم‌افزار شبیه‌سازی می‌شود. توسط نرم‌افزار، خواص مواد ناهمسانگرد از طریق قطعه محاسبه می‌شود. در این قسمت، جریان القا شده ناهمسانگرد، می‌تواند در داخل قطعه و در همه جای آن کاملاً محسوس باشد که اگر بجای آن از فرضیه همسانگرد استفاده شود، نتایج سرشار از اشتباه بدست خواهد آمد.

قالب گیری فشاری

تاریخچه :

تاریخ به یاد ندارد مبنا و مبدأ هنر قالب سازی را، اما اولین کاربرد قالبگیری فشاری به عنوان یک فرایند در قرن 19 یعنی زمانی که توماس هانکوک یک فرایند برای قالبگیری لاستیک ابداع کرد. اختراع اولیه پروسه قالبگیری، در 1870 در ایالات متحده، توسط john wesley و Isaiahs. Hayatt به ثبت رسیده است. Dr. LeoH. در 1908 رزینهای فنل فرمالدهید را به عنوان اولین ماده قالب گیری مورد استفاده در قالب گیری فشاری معرفی کرد.

1-1 تکنولوژی قالب گیری فشاری :

دو تکه از قالب، یک محفظه را می‌سازد که به شکل قطعه دلخواه توسط ماشینهای ابزار تولید شده است. قالب گرم می‌شود و مقدار مشخصی از مواد قالب گیری (مواد شارژ قالب) در درون نیمه پایینی تحت بار قرار داده می‌شود. دو قسمت قالب، تحت فشار یکدیگر می‌رسند. ترکیبی از مواد مختلف، بوسیله گرما، نرم می‌شود، و یک جرم به هم پیوسته، به فرم محفظه، ایجاد می‌شود. این جرم به هم پیوسته سخت می‌شود تا حدی که بدون هیچ پیچشی از داخل قالب باز شد، برداشته می‌شود.اگر پلاستیک از مواد ترموست باشد، سختی ماده تحت فشار، با افزایش گرما، بیشتر می‌شود و اگر پلاستیک از مواد ترموپلاستیک باشد، سختی ماده تحت فشار، با سردکردن آن، کاهش می‌یابد. قالبگیری فشاری به طور کلی برای مواد ترموست استفاده می‌شود و برای مواد ترموپلاستیک رایج نیست (قالب گیری ترزیقی برای ترموپلاستیک‌ها استفاده می‌شود.)

2-1آشنایی اجمالی با مواد مورد استفاده در فرایند قالب گیری فشاری

الف – مواد ترموست:
ترکیبات شیمیایی هستند که بوسیله فرایند ترکیب رزین‌ با پرکننده‌ها، رنگدانه‌ها، مواد رنگی، روانکارها و غیره بدست می‌آیند در حالی که آماده برای قابلگیری نهایی هستند. این مواد یا ترکیبات قالبگیری بیشتر به صورت پورد یا به شکل گرانول یا کروی هستند که دارای ضریب بالک بین محدوده (2-8) هستند. این مواد در برابر حرارت تغییر شکل داده و پس از سردشدن، سخت می‌شوند و با حرارت دوباره قابل بازیافت نیستند. مواد با ضریب بالک پایین‌تر آنهایی هستند که ترکیبات پودر چوب یا ترکیبات معدنی به عنوان پرکننده دارند. در حالی که مواد با ضریب بالک بالاتر پرکننده‌هایی مانند گروه نایلون یا کتون و نخ تایر،شابر برشگر و برای هر استحکام موثر، الیاف شیشه‌ای دارند.
مواد ترموست ترکیبی از مواد زیر می باشند :
1ـ رزین فنل فرمالدهید
2ـ رزین اوره فرمالدهید
3ـ رزین ملامین فرمالدهید
از پرکننده‌های معمول ترموستها می‌توان به مواد طبقه‌بندی شده زیر اشاره کرد :
مواد با ضریب بالک پایین:
1ـ پودر چوب
2ـ ترکیبات معدنی یا پرکننده‌ها
مواد ضریب بالک بالا:
ـ گروه نایلون‌‌ها ـ گروه کتونها ـ سیم تایر ـ شابر یا برشگر (sisal)
مواد مهم دیگر ترموست‌ها، رزینهای آلکید یا پلی‌استر همراه با پلی‌استرهایی مثل: آزبست، کتون، الیافهای کتون، الیاف شیشه‌ای، رزینهای پلی استر در ترکیب با شیشه و یا الیاف sisal، به طور گسترده در قالبگیری با فشار پایین استفاده می‌شود. رزینهای سیلیکون و اپوکسی همچنین در ترکیب با پرکننده‌ها،برای کاربردهایی که نیازمند مقاوم بودن نسبت به گرما و رطوبت است، استفاده می‌شوند.
این مواد در قالبگیری نیاز به ارتباط مستقیم دو فاکتور گرما و فشار هستند به طوری که گرما، ترکیبات را گرم می‌کنند، تا نرم شده و شبیه بتونه شوند و فشار باعث جریان یافتن و انتشار به درون دو نیمه قالب (در حالی که بسته است)، می‌شود.استفاده از گرما و فشار بیشتر از حالت قبل، باعث می‌شود که ترکیبات تحت یک واکنش به نام پلیمریزاسیون قرار بگیرند.در جایی که آنها هماهنگ با شرایط گداز‌پذیری و حل‌نشدنی در این حال باشند، نام ترموست را می‌گیرند.

• قالب گیری فشاری مواد ترموست:
فرایند متراکم‌سازی مواد ترموست به واکنش Cure منتهی می‌شود که این واکنش، یک شبکه به هم پیوسته‌ای از مولکولها را تشکیل می‌دهد. شارژهای ترموست به طور نوعی در دمای اتاق داخل قالب قرار می‌گیرند و یا بعد از چند ثانیه گرم کردم، درون قالب قرار می‌گیرند.
سطح قالب در یک دمای بالا با شارژ تماس پیدا می‌کند و عمل curing اتفاق می‌افتد. رزین موجود در ترکیب ترموست یک لایه ویسکوز می‌سازد. و ترکیب تحت فشار اعمالی از طرف قسمت بالای قالب، جریان می‌یابد.
در طی قالبگیری فشاری ترکیب، به علت اینکه موقعیت لغزش بین سطح قاب و ترکیب وجود دارد ، به طور یکپارچه، در راستای ضخامت تغییر شکل می‌دهد . این موقعیت لغزش، نتیجه شکل گرفتن لایه لزج است که به طور کوتاه مدت بعد از گرم شدن بوجود می‌آید. مرکز جریان تحت تنشهای برشی خیلی کمی قرار دارد.

ب – ترموپلاستیکها:
این مواد نیز ترکیبات شیمیایی هستند اما آنها قبل ازآنکه داخل قالب قرار بگیرند، همه واکنشهای شیمیایی را انجام می‌دهند، آنها معمولاً به شکل گرانول هستند. با ضریب بالک تقریباً 2 ،این مواد به داخل قالب جریان پیدا می‌کنند و تحت فشار و حرارت، شکل محفظه‌ای به خود می‌گیرند. انواعی از مواد ترموپلاستیک، استات سلولز، بوتیرت استات سلولز، اتیل پلی‌استایرن، وینیلها، PVC، پلی‌استایرن کوپلیمر استیرن، نایلون، پلی‌اتیلن، فلور کربنها.

• ترکیب ترزیق و فشاری:
برای قالب گیری ترموپلاستیکهایی که پیوندهای عرضی محکم دارند، این نوع ترکیب گاهی اوقات مفید و مقرون به صرفه است قالب از مواد نرم شده بوسیله گرما، توسط ترزیق پر می‌شود و سپس بوسیله نیروی فشاری سنبه ، فشرده می‌شود. این استفاده بهینه از فشار در طی خنک‌شدن، گسترش چروکیدگی‌ها و تابیدگی‌ها را کاهش می‌دهد.
جزئیات روش قالب گیری مواد ترموست بوسیله یک توصیف از قالبگیری مواد فنول فرمالدهید پوشش داده می‌شود. البته از جمله موادی که بوسیله قالبگیری فشاری، تولید می‌شوند عبارتند از: ترکیبات فنول فرمالدهید، ترکیبات اوره، ملامین فرمالدهید، پلی‌استر، مواد آلکید، مواد ترموپلاستیک، فلورکربنها.

• فواید و مزایای قالب گیری فشاری مواد ترموست نسبت به قالب گیری انتقالی:
1ـ از دور ریز و ضایعات مواد در بوش ترزیق، رانرها و قسمتهای انتقال مواد جلوگیری می‌شود.
2ـ مشکل سایش وجود ندارد که بوسیله جریان مواد در درون گیتهای باریک در یک ‌محفظه بسته.
3ـ با ایجاد مسیر کوتاهتری برای جریان مواد و حتی مسیرهای چند راهه، می‌توان تنش ورودی در ماده قالبگیری شده را به کمترین مقدار رساند.
4ـ گیتها حذف شده و هزینه کمتری برای عملیات پایانی صرف می‌شود.
5ـ محفظه‌های زیادتری می‌توان در پایه قالب ایجاد کرد که نیازی به سیستم ترزیق و رانر نداشته باشد.
6ـ این پروسه با بارگذاری اتوماتیک مواد سازگار است و نیز قطعه تولیدی را می‌توان به صورت اتوماتیک برداشت.
7ـ با پیش‌گرم با فرکانس بالا، می‌توان بخشهای ضخیم‌تر را به طور موفق و بدون مک ، تخلل ، بادکردگی مرکزی قالب گیری کرد.

• معایب قالب گیری فشاری (محدودیتها ) :
در قطعات طراحی شده پیچیده که دارای برشهای زیرین و طرحهای لبه‌ای و سوراخهای کوچک هستند، روش فشاری قابل استفاده نیست ، زیرا که نیاز به قالبگیری‌های خیلی پیچیده‌ای دارد و امکان شکستن و تابیدگی در پینهای قالب در حین اعمال فشار بالا ، وجود دارد . نمونه‌هایی با ضخامت 05 اینچ یا بیشتر، بهتر است با روش قالبگیری انتقالی تولید شوند، بخصوص اگر قطعه با سطح مقطع کوچک باشد که در آن جریان مذاب نیز کم است.

• نکاتی چند در مورد این نوع قالب گیری:
– برای اطمینان از پرشدن قالب به طورکامل، باید دو قسمت قالب در حد میکروسکوپی با یکدیگر جفت شوند و از فرار مذاب پلاستیک جلوگیری شود.
– همچنین باید شارژ اولیه پلاستیک را در موقعیت مناسبی درون محفظه قرار داد.
– ترکیبات پلی‌استر و آلکید به طور ویژه حائز اهمیت‌اند و نیاز به وسایل محدود‌کننده دارند تا از پرشدن قالب به طور کامل اطمینان حاصل شود.
– همه ترموستها ویسکوزیته سطحی پایین دارند تا حدی که حتی کیلرنس لقی کمتر از 00001 اینچ بین دو نیمه قالب، توسط مذاب پلاستیک پر می‌شود. که این امر اغلب باعث آسیب‌ دیدن قالب می‌شود. نشتی مواد با آبندی قالب و جفت‌شدن قطعات قالب با یکدیگر ، در حالت تمیز و صاف جبران می‌شود.
– ترموپلاستیکها بیشتر از ترموستها قابل کنترل هستند. و یک نکته قابل توجه برای مواد ترموست اینست که درجه صلبیت آنها در نقطه‌ای از Cure نهایی چه اندازه‌ای باشدوهنگامی که پران می‌شود، درجه صلبیت آنها چه اندازه‌ای است.
– ملامینها خیلی سخت و صلب هستند‌ـ گروههای فنولی کاملاً انعطاف‌پذیر و فنری هستند‌ـ پلی‌استرها کاملاً ضعیف هستند و سختی پایینی دارند.
– یک قالب فشاری برای مواد فنولی ممکن نیاز به نیروی پرسی کمتری برای اعمال در محل سنبه ها داشته باشد، حال آنکه همان قالب برای ملامینها، احتیاج به فشار زیادی برای بازشدن و اعمال نیروی اولیه دارد که احتمالاً باعث تحت برش قرار گرفتن قطعه قالبگیری می‌شود و قطعه ترک برمی‌دارد.
– قطعاتی از جنس پلی‌استر نیازمند چسبندگی خیلی دقیق برای همه شرایط و انواع شیب هستند ، همچنین به سطوح بیرون‌انداز کم خطر و نرم و مطلوب نیاز دارند البته تعیین دقیق شیب لبه‌ها ، از شکست قسمتهای آزاد در قالب جلوگیری می‌کند.
– در بعضی موارد فرایند قالبگیری فشاری مواد ترموست، ممکن است برای تولید قطعات، نامطلوب باشد مثلاً در جایی که تلرانسهای ابعادی بسته‌ای مدنظر باشد. بویژه در قالبهای چند حفره ای ، مخصوصاً اینکه بی‌شکلی یا بدفرمی در ضخامت و در خط جدایش قطعات ایجاد شود. در چنین مواردی توصیه می‌شود که از روش سنبه‌ای یا انتقالی در قالب گیری، استفاده شود.

• جزئیات روش قالب گیری فشاری:
1ـ قالب باز می شود.
2ـ قطعه قالب گیری شده پران می‌شود.
3ـ قرار دادن قطعه در قیدهای خنک‌کاری و یا تاب‌گیری هنگامی که نیازمند حفظ تلرانس ابعادی بیشتری هستیم.
4ـ برداشتن همه مواد خارجی و فلش از قالب، که معمولاً بوسیله فشار هوا انجام می‌شود و نیز روغنکاری قالب، اگر نیاز باشد.
5ـ قراردادن اینسرتها و یا دیگر قطعات قالب.
6ـ بارگیری ترکیبات قالب (پودر یا پیش‌ فرم، به صورت سرد یا پیش‌گرم)
7ـ بستن قالب گرم شده (هواگیری از قالب، اگر نیاز باشد).
8ـ a) برای مواد ترموست، فشاروگرما اعمال شود، تا عمل curing کامل شود، و برای حفظ تلرانس ابعادی دقیق و مطمئن، از سرما و فشار استفاده می‌شود.
b) برای مواد ترموپلاستیک از سرما و فشار برای سخت کردن قطعه استفاده می‌شود.
ـ دمای قالب و فشار مورد استفاده خیلی مهم است و مقرون به صرفه است که جریان توصیه شده برای تولید هردرجه از مواد بکار رود.
ـ مواد ترموست بکار رفته در قالبگیری فشاری، می‌توانند طبقه‌بندی شوند به عنوان مواد کم فشار و متداول (بعداً نباید اشتباه شود با مواد بکار رفته در قالب گیری کم‌فشار لایه‌های بارور شده)

5 تفاوت مهم در قالبگیری فشاری مواد ترموست وجود دارد که فشار لازم برای بهترین تولید و در کوتاهترین زمان ممکن برای قالبگیری را مشخص می‌کند.

(1) طرح و نقشه قطعه مشخص باشد:
a)مساحت و عمق b) ضخامت دیواره c) تیغه‌ها d) الزام و قیدی برای حرکت عمودی (مانند پینها، بادگیرهاو گوشه‌های تیز)
(2) سرعت پرس در بستن قالب:
a) استفاده از پرس خودکار سریع یا آهسته b) استفاده از پرس سریع که ذخیره انرژی توسط سیستم آکومولاتور خطی هیدرولیکی است.
c) ظرفیت آکامولاتور برای ثابت نگهداشتن فشار روی ماده در حرکت به طرف بالا.
(3) پلاستیسیته مواد:
a) درجه و نوع پیش‌گرم b) چگالی شارژ (به صورت پودر یا پیش‌ فرم باشد)
c) موقعیت شارژ در محفظه قالب
d) سیلان (نرخ جریان مواد رزین تحت فشار )
e) نوع مواد پرکننده (پودر چوب، گروه کتونها، پارچه خیس‌شده، آزبست‌ها، شیشه یا میکا باشد)
(4) دمای کلی قالب: اختلافات دمایی درون محفظه و سنبه فشارنده
(5) شرایط سطحی محفظه قالب و سنبه فشارنده :
a)سطوح تخت کروم‌دار و با پرداخت‌نهایی b) فولاد پرداخت شده c) پولیش خیلی زیاد (پوشش صفحه‌ای کروم، حفره‌ها، ناودانی‌ها و شکافها)

• توضیحات:
فشارهای مورد نیاز برای قالبگیری، برای اکثر مواد ترموست، از الگوی فشار بدست آمده برای مواد فنولی، پیروی می‌کند. مواد فنولی انتقالی، که در دمای اتاق بدون پیش‌گرم بارگذاری شده، نیازمند یک مینیمم فشار در حدود psi300 برای اولین اینچ از عمق قطعه قالبگیری شده است ، بعلاوه اینکه برای هر اینچ عمق اضافی psi 700، فشار نیاز است.
پیش‌گرم ماده با فرکانسی به اندازه کافی زیاد، می‌تواند فشار مورد نیاز را تا حدود psi1000 وارد بر منطقه مورد نظر کاهش دهد، بعلاوه psi250 برای هر اینچ از عمق.
فشار مورد نیاز روی مواد تحت تنش بالا، ممکن است بین psi(1200ـ1000) ایجاد شود. این فشارهای پیشنهادی روی کمترین سرعت بسته شدن پرس یعنی in/s1 اینچ بر ثانیه پیش‌بینی می‌شود.
خصوصیات جریان مواد در قالبگیری ترموستها به طور پیوسته در حین فرایند قالبگیری تغییر می‌کند، و به طور مخصوص تأثیر قابل توجهی بر روی پرسهایی که آهسته بسته می‌شوند، دارند.
مواد فنولی که در فشار پایین قالبگیری می‌شوند، به اندازه کافی بوسیله فرکانس بالا، پیش‌گرم می‌شوند و همچنین فشار حداقل به فشار psi350 روی منطقه بارگذاری احتیاج دارند. علاوه بر آن psi100 بار اضافی برای هر یک اینچ عمق اضافی باید وارد شود.
جدول صفحه بعد استفاده می‌شود برای راهنمایی فشارهای مورد نیاز و منطبق با عمق قطعه قالب گیری شده.

جدول فشار ، فشار بر حسب psi برای سطح مورد نظر
مواد فنولی کم فشار موادفنولی متداول
بدون پیشگرم پیشگرم شده با فرکانس بالا بدون پیشگرم پیشگرم شده با فرکانس بالا عمق قالبگیری (اینچ )
1000
1250
1500
1750
2000
**
**
**
**
**
**
**
**
** 350
450
550
650
750
850
950
1050
1150
1250
1350
1450
1550
1650 3000
3700
4400
5100
5800
*
*
*
*
*
*
*
*
*
1000-2000
1250-2500
1500-3000
1750-3500
2000-4000
2250- 4500
2500- 5000
2750- 5500
3000- 6000
3250- 6500
3500- 7000
4000- 8000
4500- 9000
5000-10000 0-075
075-15
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
14
16

علائم جدول:
* اضافه کنید psi700 برای هر اینچ عمق اضافی، اما بالاتر از 4 اینچ در عمق، اگر پیش‌گرم شود، بهتر است.
** اضافه کنید psi250 برای هر اینچ عمق اضافی، اما بالاتر از 4 اینچ در عمق، اگر پیش‌گرم شود، بهتر است.
لازم است محدوده وسیعی از فشارهای داده شده در ستون دوم جدول، ، قطعات قالبگیری شده متنوع و انواع تجهیزات پرس مورد نیاز را تحت پوشش خود قرار دهد.
برای مثال و به طور مقایسه‌ای یک قطعه با سطح کوچک و عمق زیاد نیاز به حد بالای کوچکتری در بازه داده شده برای فشار، دارد. و یک قطعه با سطح بزرگ و عمق زیاد ممکن است به حد بالای بزرگتری در بازه داده شده برای فشار، نیاز داشته باشد.
همچنین ضخامت دیواره‌های یک قطعه نیازمند فشار می‌باشد. بخشهای نازک نیازمند فشار بیشتری نسبت به بخشهای ضخیم است.
برای قطعاتی که تحت کشش عمیق هستند، استفاده ازپرسهایی که سریع بسته می‌شوند (با سرعتهای پرسی بالاتر از 20 اینچ بر دقیقه، برای کشش عمیق ) این امر را ممکن می‌کند که از فشارهای پایین‌تر نیز می‌توان استفاده کرد.
زمان مورد نیاز برای سخت شدن مواد ترموست به طور معمول به زمان مورد نیاز برای curing برمی‌گردد. بسته به نوع مواد، دمای پیش‌گرم و ضخات قطعات قالبگیری شده، این زمان ممکن است بین 2 تا چندین ثانیه باشد.

• انواع قالب های فشاری:
الف – قالبهای دستی
ب ـ قالبهای نیمه اتوماتیک
– مثبت
– نیمه مثبت
– فلش دار
– قالبهایی با صفحات شناور نگهدارنده قطعه
– قالبهایی برای قرقره ها و قطعاتی با تورفتگی در دیواره های کناری (قالبهای کشویی دار )

ج – قالب های تمام اتوماتیک

1- قالب های مثبت

در این قالبها فضای خیلی کمتری نسبت به دو نوع قبل برای خروج مواد اضافی به داخل کانال فلاش تعبیه شده است .
سنبه در محفظه فالب دارای انطباق کاملا جذب بوده و تلرانس در هر طرف 3 هزارم اینچ میباشد . این قالبها برای قالبگیری مواد با فیلر پارچه ای و قطعات عمیق مانند محفظه رادیو بکار میرود و از هر قالبی برای قالبگیری مواد با فیلر پارچه ای مناسب تر هستند .
مزیت این قالبها در این است که پلیسه یا فلاش بصورت عمودی میبا شد و به سادگی بر طرف میشود.
مهمترین عیب این قالب ها خراشیدگی محفظه ی قالب توسط سنبه است که مستقیما اثر آن روی قطعه مشاهده میشود .

2- قالب های نیمه مثبت
این قالبها متشکل از یک قالب سنبه ای پله دار و یک قالب مثبت هستند .از این قالبها برای ساخت قطعات با عمق زیاد ، قطعاتی که در ته آنها مقاطع بزرگ و قطعا تی که در برخی از مقاطعشان اختلاف ضخامت وجود دارد بکار میروند.پلیسه یا فلاش ایجاد شده به راحتی توسط سنگ بر طرف می شوند.معمولا برای فرم دادن ملامینها و ترکیبات اوره ای از این نوع قالبها کمک می گیرند .
لقی بین سنبه و ماترس 1هزارم اینچ در هر طرف است .معمولا این گونه قالبه را بصورت چند محفظه ای با محفظه ی باردهی مشترک می سازندبطوریکه به آنها قالبهای ویژه اطلاق میشود زیرا گاهی حتی بیشتر از یکصد محفظه درآنها تعبیه شده است.

3- قالب های فلاش دار
در این قالب در اثر فشار حاصل از طرف پرس ،به مواد اضافی اجازه داده میشود که به راحتی به کانال فلاش راه پیدا کند . در این روش قالبگیری ، فلاش معمولا به صورت افقی است .در این روش قلبگیری لازم است، علاوه بر هزینه طراحی و ساخت،هزینه ای برای سنگ زدن پلیسه حاصل شده در اطراف قطعه در نظر بگیریم .
در واقع یکی از معایب اینگونه قالبها ،همین هزینه اضافی می باشد.مزیت این گونه قالبها در ارزان بودن و ساده بودن آنها است .کاربرد این قالبها برای تولید قطعاتی از مواد پلاستیکی با ضریب بالک پایین و قطعاتی که رعایت ضخامت یکنواخت دیوارهای آن مهم نباشد،البته یکنواختی ضخامت دیوارها تا حد زیادی به دقت میله های راهنمای قالب بستگی دارد .

تعریف ضریب بالک: حاصل تقسیم حجم مواد فرم نگرفته به مواد فرم گرفته را ضریب بالک گویند.

4- قالب های سنبه ای کفی یا پله ای
این قالبها شبیه قالبهای فلاش دار میباشند ، با این تفاوت که در اینجا یک محفظه بار دهی به مجموعه قالب اضافه شده است .پله ی کفی عموما 16/3 اینچ عرض دارد به منظور خروج مواد اضافی که از بین سنبه و محفظه نشت میکند.این قالبها ،قطعات را با چگالی یا دانسیته بیشتری نسبت به نوع فلاشدار می سازند . قطعات با پین های کوچک و مقاطع ظریف از این راه قابل ساخت هستند.
در این گونه قالبها نیز همانند قالبهای فلاشدار سنگ زنی فلاش یا پلیسه با مقدار کمتری نسبت به قبل لازم است.

(( نکته ))
مکانیزم تولید قطعه در قالب هایی که در اسلاید قبل توضیح داده شد برای تولید قطعاتی بود که در دیواره ی جانبی آنها هیچ گونه حفره یا سوراخ وجود نداشت ،حال اگر بخواهیم قطعاتی را که دیوا ه ی آنها دارای حفره یا سوراخ می باشد را تولید کنیم لازم است که این قالبها را بصورت تکه ای با سنبه ی ماهیچه جانبی و متحرک بسازد.

ج ـ قالب های تمام اتوماتیک :
برای محصولات اقتصادی‌تر، قالبها از فولادهای با سختی بالا ساخته می‌شوند، تا حدی که آنها را بتوان پولیش کرد. یک قالب دستی، قالبی است که به طور دستی از داخل پرس برداشته می‌شود و مونتاژ می‌شود و به طور دستی برای سیکل بعدی آماده می‌شود. این قالبها به طور ابتدایی برای آزمایشات یا تولید محصول کوچک یا برای قالبگیری قطعاتی که به خاطر پیچیدگی طرح، نیازمند مجزا کردن بخشهای قالب هستند استفاده شوند. این قالبها معمولاً کوچک و سبک هستند و دارای محفظه‌های زیادی نیستند، آنها معمولاً بوسیله بخار داغ یا المنتهای پلاتینی گرم شده یا به طور الکترونیکی بوسیله صفحه‌های تخت در تماس با پرس، گرم می‌شوند.
قالب های نیمه اتوماتیک شامل قسمتهایی است که به طور محکم روی صفحات بالا و پایین پرس بسته می‌شوند. عملکرد پرس باعث باز و بسته شدن قالب و همچنین باعث عملکرد مکانیزم پران قطعه قالبگیری شده از داخل قالب می‌شود. این نوع قالبها به طور ویژه برای کار چند محفظه ای و برای قطعات خیلی بزرگ یا خیلی عمیق برای کشش در قالبهای دستی هماهنگ شده‌اند.
استفاده از پینهای بیرون انداز، باعث مجهز کردن قالب به کانالهای بخار یا گرمکن‌های الکتریکی شده که این سیستمها را به عنوان قسمتی از قالب حین طراحی باید در نظر داشت.
قالبهای اتوماتیک برای پرسهای اتوماتیک طراحی شده‌اند و سیکل کامل عملیات کاری شامل: بارگذاری و باربرداری از قالب و نیز حمل قطعه به بیرون، به طور اتوماتیک انجام می‌شوند.
در این نوع قالبگیری یک قالب چند محفظه‌ای نیز می‌تواند استفاده شود و به طور معمول قطعات قالبگیری شده با این نوع قالب، شامل اینسرت‌گذاری یا قطعات فلزی نمی‌شوند.
پرسهای مورد نیاز برای قالبهای دسته، دارای ظرفیت (100ـ15) تن و پرسهای مورد نیاز برای قالبهای نیمه اتوماتیک، دارای ظرفیت (4000ـ15 ) تن می‌باشند.
• گرم و سردکردن قالب:
یک قالب دستی بوسیله صفحه‌ای که روی پرس بسته شده گرم و سرد می‌شود. ایجاد گرما در قالبهای نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک می‌تواند توسط کانالهای جریان بخار داغ و یا بوسیله گرمکنهای الکتریکی که روی صفحات قالب یا پرس نصب می‌شوند، انجام شود.
از روشهای دیگری مانند استفاده از آب و یا روغن نیز برای گرم‌کردن استفاده می‌شود و نیز برای سردکردن ترموپلاستیکها مانند ترموستها می‌توان از آب سرد استفاده کرد که در کانالهای مشابه کانالهای بخار، آب جریان می‌یابد و عمل خنک‌کاری را انجام می‌دهد.
• انتخاب ماده قالب گیری:
به طور کلی این روش نیازمند موادی است که به آسانی در حالت خشک، سیلان داشته باشند و سریع پخته و سفت نشوند و در حالت شارژ و یا در مرحله‌ای قبل از شارژ (ذخیره) نیز تحت تأثیر گرما، تغییر حالت شیمیایی ندهند. ضریب بالک به طور کلی باید زیر 0/3 باشد و اغلب اوقات بایستی پودرهای نرم‌تر و گرانولهای خشن را برداریم.
تولیدکنندگان مواد قالب گیری، جداولی از انواع مواد و شرایط انتخاب آنها برای قالب گیری ارائه می‌دهند که بتوان بهترین کیفیت را در قطعه قالب گیری نهایی ایجاد کرد.
در بعضی پرسهای قالب گیری اتوماتیک از لرزاننده و یا مرتعش‌کننده برای کاهش پختن مواد و یا ترکیب‌شدن آنها، استفاده می‌کنند.

شبیه ‌سازی قالب گیری فشاری

معرفی:
با استفاده از نکات هندسی برتر، مهندس طراح می‌تواند یک طرح قابل اجرا را برای محصول جدید توسعه بدهد. اگر چه یک روش درست برای مشخص‌کردن روش قالبگیری یک قطعه یا چگونگی عکس‌العمل قطعه نسبت به بارگذاری ساختاری، وجود ندارد، اما تجربه با ارزشی در این مورد وجود دارد. وقتی که یک طرح جدید یا محصول باید ساخته شود، اغلب یک کار زمان‌بر است. علاوه بر این امکان این است که هنوز با پیروی از اقدامات توصیه شده در روش قالب گیری، مشکلاتی موجود باشد.
چگونه یک مهندس، یک طرح جدید را با طی‌کردن مراحل تولید و فرایند و طراحی به نتیجه می‌رساند؟ پاسخ به همه این سؤالهای مهم عبارتست از:
((با استفاده از شبیه‌سازی کامپیوتری))
خیلی بیشتر از آنچه که برای طراحی و تولید یک محصول جدید، هزینه و زمان صرف می‌شود، شبیه‌سازی کامیپوتری می‌تواند در کاهش هزینه و زمان موثر باشد. طراحان و مهندسین کارا به طور موثر، مشکلات فرایند را حذف کرده‌اند و نیروی شبیه‌سازی را برای کوتاهتر شدن پروسه تولید به کار می‌گیرند.
شبیه ‌سازی‌های کامپیوتری، مهندسین و طراحان را قادر می‌کند تا به طور مجازی هر عملیات قالب گیری را، بدون استفاده از صرف هزینه زیاد، ضایعات مواد وزمان، مورد بررسی و تحلیل قرار دهند و مشکلات و موانع موجود را قبل از شروع تولید، حذف کند. همچنین مهندس می‌تواند سریع و به آسانی حساسیت پارامترهای مخصوص قالبگیری را بر روی کیفیت و تولید محصول نهایی، مشخص کند.
طرح مجازی مهندسی به کمک کامپیوتر توانایی خاصی به مهندس می‌دهد تا اثرات شارژهای متفاوت را و طرحهای مهندسی متفاوت و قالبگیری‌های متفاوت را شناسایی کرده و شرایط متنوع پروسه را نیز تا رسید به محصول مطلوب نهایی بررسی و مشخص کند.
مثلاً با هر شبیه‌سازی کامپیوتری، یک تعداد معینی از فرضها و ساده‌سازی‌ها وجود دارد که در برنامه کامپیوتری ساخته شده است. بعضی از آنها به برنامه اجازه می‌دهد تا آنالیزهای کاملی در زمان مشخص ارائه دهد و برخی دیگر به طور کلی برای شناسایی رفتار مواد هستند.
بعضی دیگر هم با مشکلات و مسائلی که در ساختن یک الگوریتم ساده عددی مناسب است، روبرو نیستند ولی با وجود تمام مشکلاتی که در انجام یک آزمایش هست دیگر نیازی به تشخیص یک پاسخ ماده یا تاثیر پروسه احساس می‌شود. به طور حتم بیشتر کاربران به طور کامل از فرضها و ساده‌سازی‌ها، دور نیستند و مهمتر از آن این است که اکثراً با مفاهیم تحلیل مسائل آشنا نیستند.
با قدرت برجسته نرم‌افزارمهندسی بکمک کامپیوتر در قالبگیری فشاری، رسیدن به عکسهای خیلی زیبا، ساده است و فقدان ارتباط با پروسه قالبگیری واقعی نیز ساده است. استفاده از CAE می‌تواند باقیماندن دررقابتی جهانی و پایدار را برای مهندسان و قالبسازان به همراه داشته باشد.

1ـ2ـ تاریخچه:
پس از شروع قالب گیری فشاری طرح قطعه و آنالیز آن، در زمانهای گذشته دور، جادوگر و سحر به حساب می‌آمده است، از طریق آزمایشات قالبگیری و تجربه‌های حاصله، خطوط راهنما و قوانین لمس با شست دست گسترش یافته است تا کمکی باشد برای طراحی قطعات قالبگیری فشاری . هنگامی که روشهای طراحی (ad hoc) مفید شناخته شد، نیازخیلی شدیدی دراصلاح هزینه‌های تولید، کاهش مواد مصرفی و بهینه‌سازی تولید محصولات با استفاده از شبیه‌سازی کامپیوتری، مشاهده شد.
به طور سنتی وقتی فردی، شبیه‌سازی را در قالبگیری فشاری بررسی می‌کند، به طور حتم فکر و تصور آنالیز ساختاری نیز در ذهن او نقش می‌بندد. این نوع آنالیز، ده‌ها سال است که برای کمک به پیش‌بینی چگونگی قالبگیری قطعه کامپوزیتی استفاده می‌شود. همچنین به بررسی رفتار مواد در زیربارهای ساختاری نیز کمک می‌کند.
به منظور ارزیابی تأثیرات الیاف تقویت شده بر روی قطعه تحت بار، یک آنالیز با جزئیات بیشتر از فرایند مورد نیاز است. تکنولوژی شبیه‌سازی کامل فرایند قالبگیری فشاری، تقریباً در همان زمان تولد نرم‌افزار شبیه‌سازی قالبگیری ترزیقی بوجود آمد اما با CAE متفاوت، قالبگیریان فشاری با سرعت کمتری این نرم‌افزار را گسترش دادند.
پروسه شبیه‌سازی، براساس روش آنالیز المان محدود بنا شده است که پرشدن قالب، جهت‌گیری الیاف، متراکم‌سازی، تأثیرات انتقال گرما و انقباضات و تابیدگی‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهد.

2ـ2 رفتار حاکم بر مواد قالب گیری :
هر شبیه‌ساز می‌تواند تحت کنترل باشد اگر چه یک فهم بهتر از قطعاتی که ممکن است از مواد ترموست ساخته شده باشد یا از مواد ترموپلاستیک، می‌تواند مدلهایی را بسازد که با شرایط مواد قابل انطباق باشد. همچنین به خاطر اینکه روشهای عددی مبتنی بر ساده‌سازی‌های مطمئن هستند، کاربر باید یک سطح پایه و اساسی از فهم و درک و اطلاعات داشته باشد تا روی نتایج حاصله از شبیه‌سازی اتفاق نظر داشته باشد. در کل شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای پروسه قالب گیری فشاری بر اساس المان محدود و کنترل حجم پایه‌ریزی شده است.
در حالی که استفاده از المانهای محدود برای شبیه‌سازی جریان سیلان مواد به نوبه خود، جدید نیست، کاربرد آن برای ساختارهای دیوار‌دار نازک در قالبگیری فشاری احتیاج به اطلاعات اضافه‌تری دارد. حساس‌ترین مدلی که برای جریان مواد در محفظه‌های نازک تهیه شده بر اساس فرمولبندی Hele- shaw پایه‌ریزی شده است.
1ـ2ـ2 مدلهای جریان :
مثلاً‌ با الگوریتمهای مدرن کامپیوتری خیلی زیادی، تئوری اصولی و مهمی از جریان مواد در قالبگیری فشاری و فشاری- ترزیقی، بر مبنای کار قدیمی در ریاضیات کلاسیک ، پایه‌ریزی شده است.
این تئوری به طور کلی ساخته شده در 1899 بوسیله یک مهندس نیروی دریایی به نام Hele shaw Henry در ابتدا Hele shaw علاقمند به کشف جریان نامرئی فیزیکی در یک شکاف باریک بود. به هر حال، ده‌ها سال پیش از ظهور قالب گیری پلیمر، کار او اساس و پایه لازم را برای آنالیز جریان با استفاده از روش المان محدود، مهیا کرده بود.
خوشبختانه، حوزه جریان در شکاف باریک، مطابقت زیادی با حوزه جریان مواد ترموست و ترموپلاستیک دارد. اما هر کدام از این مواد نیازمند عملیات متفاوت و ارائه فرضهای مختلفی هستند.
در این بحث جریان مواد ترموپلاستیک، همانند مدل Hele shaw نشان داده شده و جریان مواد ترموست همانند مدل Baron caulk سطح بندی شده است. ولو اینکه هر دو مدل بر مبنای معادله تعمیم‌یافته یکسانی پایه‌ریزی شده باشند.
برای مواد ترموپلاستیک، جریان Hele shaw می‌تواند برای یک سیال تعمیم‌یافته استفاده شود که ممکن است تنوع زیادی هر ویسکوزیته داشته باشد که این تنوع نیز به علت نرخ برش و دما می‌تواند ایجاد شود.
همچنانکه در شکل 21 نشان داده شده اساس مدل جریان Hele- shaw بر پایه فرضیه شکاف باریک است. در این مورد، ضخامت عرضی شکاف جریان خیلی کوچکتر از طول مسیر جریان است . شروع با فرضهایی از قابلیت تراکم‌ناپذیری، رفتار سیال نیوتنی تعمیم یافته، اینرسی لختی ناچیز و شرایط پیوندی بدون لغزش در دیواره‌ها، شکاف باریک، بقاء جرم و بقاء نیروها، و مقدار حرکت روی یک معادله انتگرالی بدست آمده از طریق راستای ضخامت است.

شکل 21 : هندسه جریان کلی hele-shaw
این فرمول‌بندی کاهش می‌دهد معادله حاکم برای جریان را تا معادله پواسون نشان داده شده در 21 برقرار شود.