ในการฉีดขึ้นรูปพลาสติก ปัญหาที่พบบ่อยและส่งผลกระทบต่อคุณภาพชิ้นงานอย่างมากคือ "การบิดตัวของแม่พิมพ์" (Mold Deflection) ซึ่งมักเกิดจากการตั้งค่า การควบคุมแรงกัด (Clamping Force) ที่ไม่เหมาะสม บทความนี้จะเจาะลึกวิธีการปรับสมดุลแรงกัดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์
ทำไมการควบคุมแรงกัดจึงสำคัญ?
แรงกัดหรือแรงปิดแม่พิมพ์ มีหน้าที่ต้านทานแรงดันภายในโพรงแบบ (Cavity Pressure) ขณะฉีดพลาสติกเหลว หากแรงกัดน้อยเกินไป จะทำให้แม่พิมพ์เผยอออกจนเกิดครีบ (Flash) แต่หากแรงกัดมากเกินไป จะนำไปสู่การบิดตัวของแม่พิมพ์และความเค้นสะสม ซึ่งส่งผลเสียดังนี้:
- การสึกหรอของแม่พิมพ์: หน้าสัมผัส (Parting Line) เสียหายเร็วขึ้น
- การระบายอากาศลดลง: แรงกดที่มากเกินไปปิดช่องระบายอากาศ ทำให้เกิดรอยไหม้
- ชิ้นงานบิดเบี้ยว: การบิดตัวเพียงเล็กน้อยของแม่พิมพ์ส่งผลให้ขนาดชิ้นงานคลาดเคลื่อน
เทคนิคการคำนวณและปรับลดแรงกัดเพื่อลดการบิดตัว
การคำนวณหาแรงกัดที่เหมาะสม (Optimum Clamping Force) สามารถทำได้โดยพิจารณาจากพื้นที่หน้าตัดของชิ้นงานและแรงดันในโพรงแบบ โดยมีสูตรพื้นฐานคือ:
$F = P \times A$
โดยที่ $F$ คือแรงกัด, $P$ คือแรงดันในโพรงแบบ และ $A$ คือพื้นที่ฉาย (Projected Area)
ขั้นตอนการปรับปรุงเพื่อลดการบิดตัว:
- วิเคราะห์ Mold Flow: ใช้ซอฟต์แวร์จำลองเพื่อดูการกระจายตัวของแรงดัน
- ค่อยๆ ลดแรงกัด: เริ่มต้นจากค่าที่คำนวณได้ แล้วค่อยๆ ปรับลดลงจนกว่าจะเริ่มพบปัญหาครีบ แล้วจึงปรับเพิ่มขึ้นเล็กน้อย (Safety Margin)
- ตรวจสอบความขนานของแผ่นเพลท: ตรวจเช็คเครื่องจักรให้มีความขนานสม่ำเสมอเพื่อกระจายแรงกัดให้สมดุล
สรุป: การควบคุมแรงกัดให้เหมาะสมไม่เพียงแต่ช่วย ลดการบิดตัวของแม่พิมพ์ แต่ยังช่วยประหยัดพลังงานและลดค่าบำรุงรักษาในระยะยาว การทำความเข้าใจพฤติกรรมของแม่พิมพ์ภายใต้แรงกดจึงเป็นกุญแจสำคัญของนักฉีดพลาสติกมืออาชีพ
การฉีดแบบพลาสติก, แม่พิมพ์, การควบคุมแรงกัด, Clamping Force, การบิดตัวของแม่พิมพ์, ฉีดพลาสติก, อุตสาหกรรมแม่พิมพ์
