ในอุตสาหกรรมการฉีดพลาสติกและการขึ้นรูป การทดสอบวัสดุหรือดีไซน์ใหม่ๆ มักมีค่าใช้จ่ายสูง เทคนิคการออกแบบแม่พิมพ์เพื่อการทดลอง จึงเป็นหัวใจสำคัญที่ช่วยให้วิศวกรสามารถทดสอบตัวแปรหลายอย่างได้ภายในแม่พิมพ์ชุดเดียว เพื่อลดต้นทุนและเวลาในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ (R&D)
1. การใช้ระบบ Insert ชิ้นส่วนเปลี่ยนได้ (Interchangeable Inserts)
เทคนิคที่ได้รับความนิยมสูงสุดคือการออกแบบแม่พิมพ์แบบ Base กลาง แล้วใช้ "Insert" หรือไส้แม่พิมพ์ที่ถอดเปลี่ยนได้ วิธีนี้ช่วยให้คุณสามารถทดลองเปลี่ยนพื้นผิว (Texture), ความหนาของผนัง (Wall Thickness) หรือแม้แต่รัศมีของขอบ (Radius) ได้โดยไม่ต้องสร้างแม่พิมพ์ใหม่ทั้งชุด
2. ระบบ Family Mold และการคุม Gate อิสระ
การออกแบบ Family Mold ที่ดีสำหรับการทดลอง ควรมีการติดตั้งระบบวาล์วเปิด-ปิด (Shut-off Valve) ในแต่ละ Cavity เพื่อให้สามารถเลือกฉีดเฉพาะรูปแบบที่ต้องการศึกษาได้ ช่วยให้การวิเคราะห์ Flow Analysis มีความแม่นยำสูงขึ้น
Pro Tip: การเลือกใช้เหล็กแม่พิมพ์ที่มีค่าการนำความร้อนต่างกันในจุด Insert จะช่วยให้คุณศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิที่มีต่อการหดตัว (Shrinkage) ของพลาสติกได้ชัดเจนขึ้น
3. การออกแบบระบบระบายความร้อนแบบ Modular
เพื่อให้ครอบคลุมการทดลองหลายรูปแบบ ระบบหล่อเย็น (Cooling System) ควรแยกเป็นส่วนๆ เพื่อให้สามารถปรับอุณหภูมิในแต่ละโซนของแม่พิมพ์ได้อย่างอิสระ เหมาะสำหรับการทดสอบวัสดุกลุ่ม Engineering Plastics ที่ไวต่ออุณหภูมิ
สรุป
การออกแบบแม่พิมพ์เพื่อการทดลองไม่ใช่แค่การสร้างแม่พิมพ์ให้เสร็จ แต่คือการวางแผนล่วงหน้าเพื่อรับรองความยืดหยุ่น การเลือกใช้ เทคนิคแม่พิมพ์แบบถอดเปลี่ยนไส้ และการวางระบบทางวิ่งน้ำที่ชาญฉลาด จะช่วยให้การทำ Design of Experiments (DOE) ของคุณมีประสิทธิภาพสูงสุด
