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

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 موثر بر این عیب و راه‌های رفع آن کمتر صحبت شده است. لذا در این تحقیق سعی شده پارامترهای موثر بر آن شناسایی‌شده و با بهینه‌سازی پارامترهای موثر پیشنهاد‌هایی جهت کاهش آن ارائه شود. بدین منظور هشت پارامتر با احتمال تاثیر 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 تاثیر یا عدم تاثیر 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 تاثیر 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.

Study and Optimization of Effective Parameters in The Occurrence of Blush Defect in The Plastic Injection Molding Process by Analysis of Variance

Plastic injection is one of the most important and common processes in plastic parts production. During this process, many defects can take place that affects products quality. So trying to remove these defects is very vital for the plastic industry. This research focuses on removing or decreasing one of these defects, called Blush. For this purpose, eight parameters with the probability of affecting the occurrence of this defect, which are material temperature, injection speed, mold temperature, holding pressure, runner diameter, gate diameter, gate angle, and included angle have been considered to be investigated. To study the effect or lack of effect, the extent, and the manner of the effect of these parameters on the Blush defect, a 1/8 Fractional factorial design of experiment with eight factors and two levels was performed by Minitab software. Then after finite element analysis in MoldFlow software and validation of analysis with experimental tests, the area of defect that occurred in each case was calculated by geometric methods. After analysis of variance of the data, it was found that the parameters of runner diameter, holding pressure, flow rate, and melt temperature respectively, have the most significant effects on this defect. Then, for the four factors mentioned, an experimental design of composite cube design was performed and after performing finite element analysis and analysis of variance on the data, it was found that all four parameters have a significant impact. It was also found that by increasing melt temperature, and holding pressure, and reducing the runner diameter and flow rate to the optimal level, the area of blush defect will be reduced by 82.2%.