بررسی و بهینه‏سازی پارامترهای مؤثر در بروز عیب برش جریان در فرآیند قالب‌گیری تزریق پلاستیک به روش تحلیل واریانس

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

doi
10.22060/mej.2021.19260.6990
چکیده

فرآیند تزریق پلاستیک یکی از مهم‌ترین و رایج‏‌ترین روش‌‏ها در تولید قطعات پلاستیکی است. عیوب بسیاری ممکن است در این فرآیند رخ دهند که کیفیت قطعه را ازنظر ظاهری و کارایی دچار مشکل می‏‌کنند. لذا تلاش برای رفع این عیوب در این صنعت بسیار حائز اهمیت است. یکی از این عیوب، برش جریان است که در منابع مختلف در مورد پارامترهای مؤثر بر این عیب و راه‌های رفع آن کمتر صحبت شده است. لذا در این تحقیق سعی شده پارامترهای مؤثر بر آن شناسایی‌شده و با بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر پیشنهاد‌هایی جهت کاهش آن ارائه شود. بدین منظور هشت پارامتر با احتمال تأثیر در بروز این عیب که عبارت‌اند از دمای مواد، سرعت تزریق، دمای قالب، فشار نگهداری، قطر راهگاه، قطر گیت، زاویه گیت و زاویه‏‌ی ورود به قالب جهت بررسی در نظر گرفته‌شده‌اند. برای بررسی تأثیر یا عدم تأثیر و همچنین میزان و نحوه‏ی اثر این پارامترها بر عیب برش جریان، یک طراحی آزمایش عاملی کسری 1/8 با هشت فاکتور و دو سطح به‌وسیله‌ی نرم‌افزار مینی‏‌تب انجام شد. سپس با انجام تحلیل‌های المان‌محدود در نرم‌افزار مولدفلو و صحت سنجی تحلیل‌ها به‌وسیله‌ی آزمون تجربی، مساحت عیب در هر تحلیل به‌وسیله‌ی روش‌‏های هندسی محاسبه شد. پس از تحلیل واریانس داده‌‏ها، مشخص شد که پارامترهای قطر راهگاه، فشار نگهداری، سرعت تزریق و دمای مواد به ترتیب بیشترین تأثیر را در این عیب دارند. پس‌ازاین، برای چهار فاکتور ذکرشده، یک طراحی آزمایش از نوع طراحی مکعب مرکب انجام شد و پس از انجام تحلیل المان‌محدود و تحلیل واریانس روی داده‌‏ها، مشخص شد که با افزایش پارامترهای دمای مواد و فشار نگهداری و کاهش قطر راهگاه‌‏ها و سرعت تزریق تا حد بهینه‏‌ی ارائه‌شده، می‌توان مساحت عیب برش جریان را به میزان %82/2 کاهش داد.