L.A PLASTIC
แอล.เอ. พลาสติก
L.A Plastic โรงงานพลาสติก
ส่วนประกอบแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก EP3
ระบบนำศูนย์และทางเข้าพลาสติกในแม่พิมพ์: เพลานำ ปลอกนำ และปลอกรูฉีด
ตอน  1  2  3  4  5

2.6 เพลานำและปลอกน่า (Guide pillars and bushes)

เพื่อให้งานฉีดพลาสติกได้ชิ้นงานที่มีความหนาของเปลือกชิ้นงานที่สม่ำเสมอจำเป็นจะต้องทำให้เบ้า และคอร์ได้ศูนย์กัน ลักษณะนี้กระทำได้โดยใช้เพลานำประกอบเข้ากับแม่พิมพ์ด้านหนึ่งซึ่งหลังจากนั้นจะสวมประกอบกับปลอกนำที่อยู่บนแม่พิมพ์อีกแผ่นหนึ่งเมื่อแม่พิมพ์ปิด ตัวอย่างที่มีเพลานำประกอบอยู่บนแผ่นคอร์ ของแม่พิมพ์ที่อยู่ตรงกันกับปลอกนำในแผ่นเบ้า แสดงไว้ในรูปที่ 2.7 ขนาดของเพลานำจะต้องมีขนาดโตพอที่ จะสามารถรักษาตำแหน่งศูนย์ไว้ได้ไม่ว่าจะใช้แรงฉีดมากน้อยเท่าใด ซึ่งโดยปกติสามารถกระทำได้ชิ้นส่วน ต่าง ๆ ของแม่พิมพ์เบื้องต้นดังได้อธิบายไว้แล้วและภาพตัดของชุดแม่พิมพ์ที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนดังกล่าวได้แสดง ไว้ในรูปที่ 2.1
การออกแบบเพลานำและปลอกนำของแม่พิมพพ์ฉีด
รูปที่ 2.19 การออกแบบเพลานำและปลอกนำ

ชนิดของเพลาน่า วัสดุและการประกอบ

รายละเอียดเกี่ยวกับการประกอบและยึดเพลานำจะได้นำมากล่าวไว้ในที่นี้และแสดงให้เห็นดังรูปที่ 2.19 สิ่งที่ควรคำนึงถึงก็คือ การออกแบบเพลานำ (รูปที่ 2.19 (ก)) จะต้องออกแบบให้เส้นผ่าศูนย์กลางนำเลื่อน "d" (working diameter) มีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่าศูนย์กลางประกอบ "D" (fitting diameter) อย่างน้อยที่สุด 7 มิลลิเมตร ซึ่งจะทำให้เกิดเป็นบ่าบนเพลานำ เพลานำแบบนี้จะเสียค่าใช้จ่ายในการตัดเฉือนขึ้นรูปสูงกว่าเพลานำแบบมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางคงที่ แต่กระนั้นก็ยังมีข้อดีอยู่บางประการ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประกอบของเพลานำและปลอกนำสามารถทำให้มีขนาดเท่ากันได้ด้วยวิธีนี้ ทำให้สามารถคว้านรูและเจียระไนรูในแผ่นแม่พิมพ์ทั้งสองแผ่นพร้อม ๆ กันได้เมื่อจับยึดเข้าด้วยกัน ซึ่งทำให้เพลานำและปลอกนำมีศูนย์ร่วมกันอย่างสมบูรณ์ (รูปที่ 2.20) และถ้าเส้นผ่าศูนย์กลางนำเลื่อน d ของเพลานำเกิดคดงอจะสามารถถอดออกได้ง่ายโดยไม่ทำให้รูประกอบบนแผ่นยึดอินเสิร์ตเกิดความเสียหาย เพื่อแสดงให้เห็นถึงจุดนี้ เพลานำขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางคงที่ที่คดงอได้แสดงไว้ในรูปที่ 2.21 หากพยายามที่จะถอดเอาเพลานำออกจะทำให้รูประกอบเสียหาย และต่อมาภายหลังจะต้องทำการเจียระไนรูใหม่ก่อนที่จะประกอบเพลานำอันใหม่ ในอีกลักษณะหนึ่งการถอดเอาเพลานำที่คดงอซึ่งมีบ่าร่วมอยู่ด้วย (รูปที่ 2.21 (ข)) จะทำได้อย่างไม่มี ปัญหา
แสดงการประกอบเพลานำและปลอกนำกับแผ่นแม่พิมพ์ทั้งสองด้าน
รูปที่ 2.20 แสดงการประกอบเพลานำและปลอกนำกับแผ่นแม่พิมพ์ทั้งสอง
แสดงถึงข้อดีของการใช้เพลานำแบบลดบ่าในแม่พิมพ์ฉีด
รูปที่ 2.21 แสดงถึงข้อดีของการใช้เพลานำแบบลดบ่า
(ก) เพลานำที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางคงที่เมื่อคดงอจะถอด ออกได้ยาก
(ข) เพลานำแบบลดน่า เมื่อคดงอจะถอดออกได้ง่าย
ข้อสำคัญประการหนึ่งก็คือเพลานำจะต้องยึดติดกับแผ่นแม่พิมพ์อย่างมั่นคง ดังนั้นขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประกอบ D ต้องสวมอัดอยู่ในแผ่นแม่พิมพ์และต้องมั่นใจได้ว่าเพลานำจะไม่หลุดออกจากแผ่นแม่พิมพ์ในขณะที่ใช้งาน เพราะจะทำให้เกิดอันตรายได้ เพื่อป้องกันปัญหาข้อนี้ที่เพลานำจะทำเป็นหน้าแปลนยื่นออกมาและหน้าแปลนนี้จะสวมอยู่กับบ่ารับในแผ่นแม่พิมพ์ ดังแสดงในภาพประกอบ (รูปที่ 2.20) โดยบ่ารับจะทำให้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางโตกว่าหน้าแปลนทั้งนี้เพื่อให้การปรับประกอบกระทำได้ง่าย เมื่อแผ่นแม่พิมพ์มีขนาดความหนามาก กล่าวคือหนามากกว่า 100 มิลลิเมตร มักจะไม่ใช้หน้าแปลนยึดแต่จะแก้ไขการออกแบบเสียใหม่โดยใช้สกรูยึดที่เพลานำแทน (รูปที่ 2.22)
วิธียึดเพลานำและปลอกนำกับแผ่นแม่พิมพ์ที่หนามาก
รูปที่ 2.22 วิธียึดเพลานำและปลอกนำกับแผ่นแม่พิมพ์ที่หนามาก
ผิวนอกของเพลานำจะต้องแข็งและต้านทานการสึกหรอ ดังนั้นจึงมักทำเพลานำจากเหล็กคาร์บอนต่ำ (BS970-080M.15) หลังจากนั้นจึงนำไปชุบผิวแข็ง กรรมวิธีนี้ทำให้ได้ผิวนอกของเพลานำที่มีความต้านทานการสึกหรอและป้องกันรอยขีดข่วนเนื่องจากเพลานำจะต้องเลื่อนเข้า-ออกในรูของปลอกนำอยู่ตลอดเวลา

ถ้าเพลานำต้องเผชิญปัญหาในการรับแรงอัด (bending force) มักนิยมทำด้วย เหล็กผสมนิเกิล-โครเมี่ยม (BS970-835M.15)

โดยปกติเพลานำขนาดต่าง ๆ มักจะมีเป็นชิ้นส่วนมาตรฐาน ดังนั้นเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการทำแม่พิมพ์จึงควรนำมาใช้หากสามารถทำได้ เพลานำมาตรฐานจะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางนำเลื่อนตั้งแต่ 10 มิลลิเมตร (⅜ นิ้ว) ถึง 38 มิลลิเมตร ( 1ฝ นิ้ว) สำหรับแม่พิมพ์ขนาดใหญ่อาจต้องใช้เพลานำที่มีขนาดนอกเหนือไปจากนี้การตัดสินใจว่าจะเลือกใช้เพลานำขนาดเท่าใดจะขึ้นอยู่กับขนาดของแม่พิมพ์และแรงด้านข้างที่กระทำต่อเพลานำ เพื่อเป็นแนวทางในการเลือกใช้ตารางที่ 2.2 ได้รวบรวมขนาดของเพลานำที่ใช้กับแม่พิมพ์ขนาดต่าง ๆ เช่นเดียว กันกับตารางที่ 2.3 แสดงให้เห็นเพลานำขนาดต่าง ๆ กันตามมาตรฐาน DMS ซึ่งเป็นระบบแผ่นแม่พิมพ์มาตรฐานของยุโรป
ตารางที่ 2.2 ขนาดของเพลานำที่ใช้กับแม่พิมพ์ขนาดต่าง ๆ
ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางใช้งาน (d. มิลลิเมตร)
ขนาดของแผ่นแม่พิมพ์ (มิลลิเมตร)
10
125 x 125 - 125 x 156
14
156 x 156 - 196 x 396
18
246 x 246 - 246 x 496
22
296 x 296 - 346 x 594
30
396 x 396 - 544 x 594
38
594 x 594
ตารางที่ 2.3 เพลานำขนาดต่าง ๆ กันตามมาตรฐาน DMS
ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางใช้งาน (d. มิลลิเมตร)
มิลลิเมตร
นิ้ว
ขนาดของแผ่นแม่พิมพ์ (มิลลิเมตร)
มิลลิเมตร
นิ้ว
10
100 x 100
4 x 4
13
½
100 x 150
4 x 6
16
150 x 200
6 x 8
19
¾
200 x 250
8 x 10
22
250 x 300
10 x 12
25
1
300 x 400
12 x 16
32
400 x 600
12 x 24
38
½
600 x 700
24 x 28

หน้าที่ของเพลาน่า (Function of guide pillars)

การออกแบบแม่พิมพ์ตลอดจนขนาดและรูปร่างของชิ้นส่วนที่ต้องการผลิตล้วนมีผลต่อขนาด จำนวน และการจัดวางตำแหน่งของเพลานำบนแผ่นแม่พิมพ์

ในเบื้องต้นเพลานำจะทำหน้าที่เกี่ยวกับการปรับตำแหน่งของหน้าสัมผัสแม่พิมพ์เมื่อพิมพ์ปิดในระหว่างขั้นตอนการฉีดพลาสติก นอกจากนี้เพลานำยังมีหน้าที่ป้องกันคอร์ของแม่พิมพ์และทำหน้าที่เหมือนกับเป็นสลักบังคับตำแหน่ง (locating pins) เมื่อจะประกอบแม่พิมพ์เข้าด้วยกัน

โดยปกติชุดแม่พิมพ์จำเป็นต้องประกอบด้วยเพลานำเพื่อให้มั่นใจว่าแผ่นแม่พิมพ์ทั้งสองจะอยู่ในแนวศูนย์เดียวกันเมื่อแม่พิมพ์ปิด แต่ความจำเป็นในข้อนี้จะขึ้นอยู่กับลักษณะการออกแบบชิ้นส่วนที่ต้องการผลิตตัวอย่างเช่น อิมเพรสชั่นในกรณีที่ (1) ชิ้นส่วนที่ต้องการผลิตทั้งหมดอยู่ในแผ่นเบ้าเพียงแผ่นเดียว โดยไม่มีแผ่นคอร์ (รูปที่ 2.23) ในกรณีนี้ต้องการเพียงแต่บังคับให้แผ่นแม่พิมพ์ทั้งสองอยู่ในตำแหน่งที่ต้องการเท่านั้นแม้ว่าจะเกิดการเคลื่อนที่ระหว่างแผ่นแม่พิมพ์ทั้งสองบ้างก็จะไม่มีผลต่อขนาดของชิ้นส่วน

อีกลักษณะหนึ่งเช่นกรณีที่ (2) ที่ซึ่งอิมเพรสชั่นเกิดจากการทำเป็นเบ้าบนแผ่นแม่พิมพ์ทั้งสอง (รูปที่ 2.24) จุดสำคัญคือ แม่พิมพ์ทั้งสองต้องอยู่ในตำแหน่งศูนย์เดียวกันอย่างถูกต้อง หากเกิดการคลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อยจะทำให้ชิ้นส่วนที่ได้มีรอยต่อหรือบ่าเกิดขึ้น
แสดงวิธีการทำงานของเพลานำในแม่พิมพ์ฉีด
รูปที่ 2.23 เมื่ออิมเพรสชั่นอยู่ในแผ่นเบ้าด้านเดียว เพลานำจะมีหน้าที่บังคับให้แผ่นแม่พิมพ์ทั้งสองอยู่ในตำแหน่งที่ต้องการเท่านั้น
รูปที่ 2.24 เมื่ออิมเพรสชั่นก่อรูปจากแผ่นแม่พิมพ์ทั้งสองแผ่น ตำแหน่งศูนย์จะต้องอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง สังเกตชิ้นงานที่ตำแหน่งศูนย์ไม่ถูกต้อง
รูปที่ 2.25 ตำแหน่งศูนย์ของเบ้าและคอร์ที่ไม่ถูกต้อง หากเป็นชิ้นงานรูปทรงกล่อง จะทำให้ได้ขนาดความหนาของผนังกล่องที่ไม่เท่ากัน
อีกลักษณะหนึ่งซึ่งมักจะพบกันทั่วไปคือในกรณีที่ (3) เบ้าและคอร์จะก่อรูปขึ้นเป็นอิมเพรสชั่น หากเกิดการคลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อย (รูปที่ 2.25) จะทำให้ได้ความหนาของผนังชิ้นส่วนด้านหนึ่งมากกว่าอีกด้านหนึ่งซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่ต้องการให้เกิดขึ้น นอกจากนี้เมื่อฉีดเนื้อพลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ เนื้อพลาสติกจะไหลไปทางที่ไปได้ง่ายกว่าและจะไหลเข้าไปในส่วนที่มีความหนามากกว่าก่อน ลักษณะเช่นนี้จะเกิดแรงที่พยายามดันให้คอร์ของแม่พิมพ์ออกห่างจากตำแหน่งศูนย์มากขึ้นอีก ผลที่ได้คือได้ชิ้นส่วนที่ใช้งานไม่ได้ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมในกรณีเช่นนี้ของแม่พิมพ์ขนาดใหญ่จะกล่าวถึงในหัวข้อถัดไป

สำหรับแม่พิมพ์แบบสองแผ่น (two-plate molds) โดยปกติจะประกอบเพลานำไว้กับแม่พิมพ์ส่วนที เคลื่อนที่ซึ่งจะมีส่วนช่วยป้องกันคอร์ของแม่พิมพ์เมื่อถอดแม่พิมพ์ออกจากเครื่องฉีดพลาสติก จะอย่างไรก็ตามในการกำหนดตำแหน่งของเพลานำจะต้องระมัดระวังอย่าให้ขวางทางการตกลงของชิ้นงานหลังจากถูกดันปลดออกจากแม่พิมพ์ อีกวิธีหนึ่งจะประกอบเพลานำกับส่วนที่อยู่กับที่ วิธีนี้ไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงตำแหน่งของเพลานำชิ้นงานจะล่วงตกได้อย่างอิสระ ในการออกแบบทั้งสองวิธีขนาดความยาวของเพลานำจะต้องยาวพอที่จะบังคับตำแหน่งศูนย์ของแม่พิมพ์ทั้งสองให้ได้ตำแหน่งก่อนที่แผ่นคอร์จะเข้าสวมกับแผ่นเบ้า หากไม่ระมัดระวังในจุดนี้ถ้าเกิดการคลาดศูนย์หรือเยื้องศูนย์เพียงเล็กน้อย ซึ่งอาจเกิดจากการสึกหรอของปลอกนำเลื่อนในแท่นยึดแม่พิมพ์ของเครื่องฉีดพลาสติก อาจทำให้คอร์ของแม่พิมพ์กระทบกับเบ้าของแม่พิมพ์ทำให้เกิดการเสียหายได้ (รูปที่ 2.26(ก)) เพื่อป้องกันเหตุที่อาจเกิดขึ้นได้นี้ เพลานำจึงควรมีความยาวเพียงพอที่จะสวมเข้ากับปลอกนำได้ก่อนที่แผ่นเบ้าและแผ่นคอร์จะสวมเข้าด้วยกัน (รูปที่ 2.26 (ข))

หมายเหตุ : ช่วงเรียวตรงปลายเพลานำเป็นส่วนช่วยนำเลื่อนเข้าปลอกนำ
ความยาวของเพลานำที่ไม่ถูกต้อง (ก) และถูกต้อง (ข)
รูปที่ 2.26 ความยาวของเพลานำที่ไม่ถูกต้อง (ก) และถูกต้อง (ข)

การเสริมเพลาน่าด้วยเรียวบังคับต่ำแหน่ง (Guide pillars reinforced by a tapered location)

โดยปกติสำหรับแม่พิมพ์ขนาดเล็กส่วนมากเพลานำสามารถที่จะคงศูนย์ของแม่พิมพ์ทั้งสองไว้ได้ภายในพิกัดความเผื่อที่แคบพอสมควรโดยไม่ต้องคำนึงถึงแรงกระทำที่เกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนการฉีดพลาสติก อย่างไรก็ตามสำหรับแม่พิมพ์ของชิ้นงานที่มีผนังบางต้องการวิธีรักษาศูนย์ที่พิเศษออกไป เนื่องจากในกรณีนี้ไม่อาจให้เกิดการเยื้องศูนย์ขึ้นแม้แต่เพียงเล็กน้อย สำหรับชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่มากขนาดของเพลานำที่จำเป็นต้องใช้ในการบังคับศูนย์ก็จะมีขนาดใหญ่มากด้วย ดังนั้นทั้งสองกรณีนี้ผู้ออกแบบจะต้องพิจารณาวิธีบังคับศูนย์โดยไม่อาศัยเฉพาะเพลานำอย่างเดียว หนทางที่นิยมทำกันคือการใช้เรียวบังคับตำแหน่งซึ่งโดยปกติมักจะใช้ร่วมกับเพลานำ

พิจารณาจากตัวอย่างแม่พิมพ์ของถังที่มีผนังบาง ถ้าการออกแบบ (รูปที่ 2.27) อาศัยเฉพาะเพลานำเป็นตัวบังคับศูนย์ทั้งหมด อุปสรรคจะเกิดขึ้นเนื่องจากพลาสติกมักจะไหลเข้าช่องว่างด้านหนึ่งของอิมเพรสชั่นก่อน ลักษณะนี้จะเกิดขึ้นถ้าขนาดอิมเพรสชั่นเปลี่ยนแปลงเนื่องจากรูปร่างของเบ้าหรือคอร์ผิดไป ดังนั้นเนื้อพลาสติกจะไหลเข้าอิมเพรสชั่นตรงส่วนที่มีขนาดความหนาของพื้นที่หน้าตัดมากกว่าเป็นอันดับแรก ผลที่เกิดขึ้นคือจะทำให้เกิดแรงต่าง ๆ กันกระทำตรงผิว A ซึ่งเพลานำ B จะต้องออกแรงต้านไว้ แรงที่เกิดขึ้นในการผลิตชิ้นส่วนดังกล่าวจะมีแรงเกิดขึ้นมากและจะเป็นผลให้เกิดการเยื้องศูนย์เพิ่มมากขึ้น ซึ่งผลที่ตามมาก็คือทำให้ความหนาของผนังชิ้นงานไม่คงที่

วิธีหนึ่งที่จะบังคับให้แผ่นคอร์อยู่ตรงศูนย์ในกรณีที่ชิ้นงานมีขนาดใหญ่เช่นนั้นก็โดยการทำเป็นบ่าเรียว บนแผ่นเบ้าซึ่งจะประกอบกับเรียวที่กลึงไว้บนแผ่นคอร์ตรงจุด C (รูปที่ 2.27 (ข)) การใช้เรียวเป็นตัวบังคับศูนย์ทำให้มั่นใจได้ว่าผิวหน้าทั้งสองจะไม่สีกัน ซึ่งเป็นเหตุให้เกิดการสึกหรอในระหว่างขั้นตอนการฉีดพลาสติก เพลานำซึ่งยังคงใช้ร่วมอยู่ด้วยจะช่วยปรับศูนย์โดยประมาณและเรียวบังคับศูนย์จะทำให้ได้ศูนย์ที่ถูกต้องในขั้นสุดท้าย

อย่างไรก็ตามวิธีการใช้เรียวบังคับศูนย์ดังกล่าวจะมีข้อเสียอยู่ 2 ประการคือ (1) จำเป็นต้องใช้แผ่นเหล็กที่หนามากทำแผ่นเบ้าเพื่อให้สามารถทำบ่าเรียวได้ (2) แรงกระทำภายในอิมเพรสชั่นจะพยายามดันให้แผ่นเบ้าขยายตัวออก ซึ่งจะทำให้การบังคับศูนย์ของแม่พิมพ์ทั้งสองหมดสภาพไปทันที วิธีที่นิยมปฏิบัติกันคือทำเรียวบังคับตำแหน่งบนแผ่นเบ้าและประกอบเข้ากับบ่าเรียวในแผ่นคอร์ (รูปที่ 2.27 (ค)) วิธีนี้จะได้ผลเช่นเดียวกับวิธีที่กล่าวมาแต่สามารถแก้ไขข้อเสียทั้งสองประการที่กล่าวมาได้ วิธีนี้ยังมีข้อดีเพิ่มขึ้นคือ จะทำงานเหมือนกับกรอบเรียว (chase) สำหรับแผ่นเบ้าโดยช่วยต้านแรงที่จะทำให้เกิดการขยายตัว ภาพขยายของเรียวบังคับตำแหน่งได้แสดงไว้ในรูปที่ 2.27 (ง) ตัวอย่างที่แสดงไว้ใช้สำหรับชิ้นส่วนที่กลมซึ่งทำให้สามารถใช้เรียวบังคับตำแหน่งแบบกลมได้ ทำให้ขนาดความยาวและความกว้างของแม่พิมพ์ไม่แตกต่างกันมากนัก เรียวบังคับตำแหน่งแบบกลมสามารถใช้กับชิ้นงานสี่เหลี่ยมได้เหมือนกัน แต่ในกรณีที่ขนาดความกว้างและความยาวแตกต่างกันมากจำเป็นต้องใช้เป็นเรียวบังคับตำแหน่งแบบสี่เหลี่ยมแทน
ลักษณะเรียวบังคับตำแหน่งในแม่พิมพ์ฉีด
รูปที่ 2.27 เรียวบังคับตำแหน่ง

(ก) แรงกระทำบนส่วนคอร์ของแม่พิมพ์ที่ไม่สมดุลจะถูกต้านด้วยเพลานำอย่างเดียว
(ข) เรียว บังคับตำแหน่งทำเป็นร่องบ่าในแผ่นเบ้า
(ค) เรียวบังคับตำแหน่งทำเป็นร่องในแผ่นคอร์
(ง) ภาพขยายแสดงเรียว บังคับตำแหน่ง

การกำหนดตำแหน่งของเพลาน่า (Positioning of guide pillars)

จำนวนเพลานำที่ใช้ในแม่พิมพ์จะมีตั้งแต่ 2 ตัว (รูปที่ 2.28(ก)) สำหรับแม่พิมพ์แบบง่าย ๆ ถึง 4 ตัว (รูปที่ 2.28(ค)) ซึ่งมักนิยมใช้ในแม่พิมพ์แบบสี่เหลี่ยม แม่พิมพ์แบบทรงกระบอกบางแบบใช้เพลานำเพียง 3 ตัว (รูปที่ 2.28(ข))

นอกเหนือไปจากการบังคับศูนย์ของแม่พิมพ์ทั้งสองแล้วเพลานำยังใช้สำหรับการป้องกันการประกอบแม่พิมพ์ผิดตำแหน่งอีกด้วยและในความหมายนี้เพลานำจะทำหน้าที่เหมือนกับสลักบังคับตำแหน่ง (locating pin) การออกแบบสำหรับระบบเพลานำสองตัว (รูปที่ 2.28 (ก)) จะทำให้เพลานำตัวหนึ่งมีขนาดใหญ่กว่าอีกตัวหนึ่ง ระบบเพลานำแบบสามหรือสี่ตัวจะออกแบบให้เพลานำตัวหนึ่งหรือมากกว่าเยื้องศูนย์ออกจากตำแหน่งปกติ รูปที่ 2.28(ข) แสดงให้เห็นระบบเพลานำแบบสามตัว ซึ่งมีรูของเพลานำ 2 รูเบื้องออกจากตำแหน่งแนว 120ฐ เป็นระยะ 7 มิลลิเมตร ส่วนแผ่นยึดอินเสิร์ตทรงสี่เหลี่ยม (รูปที่ 2.28(ค)) รูแถวล่าง 2 รูกำหนดให้ระยะห่างระหว่างศูนย์รูแคบกว่าระยะศูนย์ของรูแถวบน 13 มิลลิเมตร วิธีเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าแม่พิมพ์ไม่สามารถที่จะประกอบให้ผิดตำแหน่งได้
การกำหนดตำแหน่งของเพลานำ แบบ 2 ตัว แบบ 3 ตัว แบบ 4 ตัว
รูปที่ 2.28 การกำหนดตำแหน่งของเพลานำ (ก) แบบ 2 ตัว (ข) แบบ 3 ตัว (ค) แบบ 4 ตัว

ปลอกนำ (Guide bushes)

ปลอกนำจะประกอบอยู่ในแม่พิมพ์เพื่อให้ได้ผิวงานที่ด้านการสึกหรอที่เกิดจากการเสียดสีและทำให้สามารถถอดเปลี่ยนได้ในกรณีที่เกิดการสึกหรอหรือเสียหาย

ลักษณะของปลอกนำได้แสดงไว้ในรูปที่ 2.19 (ข) รูของเพลานำจะออกแบบให้สวมพอดีอยู่กับปลอกนำในขณะที่เส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกจะสวมอัดอยู่ในแผ่นแม่พิมพ์ ปลายด้านหน้าของรูจะทำให้โค้งเป็นรัศมีดังรูป เพื่อเป็นช่วงนำของเพลานำ รูทางด้านหลังของปลอกนำจะเจาะขยายให้โตกว่าขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางนำเลื่อน (รูปที่ 2.20)

ในแต่ละช่วงชักเพลานำจะวิ่งผ่านตลอดเส้นผ่าศูนย์กลางนำเลื่อนของปลอกนำ ปลายของเพลานำจะวิ่งผ่านเลยเข้าไปในรูเจาะขยายโดยไม่มีการเสียดสี ถ้าหากไม่มีส่วนรูเจาะขยายเพลานำจะวิ่งผ่านเข้ารูนำเลื่อนยาวเกินความจำเป็นซึ่งจะทำให้เกิดการสึกหรออย่างไม่สม่ำเสมอบนเพลานำ และเมื่อผ่านไปช่วงระยะเวลาหนึ่งอาจทำให้เกิดเป็นร่องหรือคลื่นภายในรูของปลอกนำ

โดยปกติปลอกนำจะทำจากเหล็กคาร์บอนต่ำและชุบผิวแข็งซึ่งทำให้ได้ผิวที่ต้านทานการสึกหรอ รูปที่ 2.19 (ข) แสดงให้เห็นถึงปลอกนำแบบใช้หน้าแปลนยึดที่นิยมใช้กันทั่วไปสำหรับแม่พิมพ์ที่หนามาก ๆ ปลอกนำสามารถประกอบจากผิวด้านบนของแผ่นแม่พิมพ์และยึดให้อยู่ในตำแหน่งด้วยแหวนล็อคใน (รูปที่ 2.22(ข))

2.7 ปลอกรูฉีด (Sprue bush)

ในระหว่างขบวนการฉีดพลาสติก เนื้อพลาสติกจะถูกส่งออกจากหัวฉีด (nozzle) ของเครื่องฉีดพลาสติกในสภาวะของเหลว และเข้าแม่พิมพ์ทางรูฉีดผ่านเข้าไปในอิมเพรสชั่น รูฉีดเข้าแบบง่าย ๆ จะเป็นรูเรียวที่อยู่ภายในปลอกรูฉีด ดังแสดงในรูปที่ 2.29 เนื้อพลาสติกที่อยู่ในรูฉีดเข้านี้เรียกว่า แกนรูฉีด
ปลกรูฉีดระบบป้อนพลาสติกของแม่พิมพ์แบบอิมเพรสชั่นเดี่ยว
รูปที่ 2.29 ระบบป้อนของแม่พิมพ์แบบอิมเพรสชั่นเดี่ยว
เมื่อสิ้นสุดการฉีดพลาสติกปลอกรูฉีดจะเป็นส่วนที่ทำให้เกิดแกนรูฉีด (sprue) ในทางปฏิบัติปลอกรูฉีดจะทำหน้าที่เป็นข้อต่อระหว่างหัวฉีดของเครื่องฉีดพลาสติกกับผิวด้านหน้าของแม่พิมพ์และจัดเตรียมรูทะลุที่เหมาะสม ซึ่งเนื้อพลาสติกสามารถไหลไปตามรูนี้จนถึงอิมเพรสชั่นหรือไปยังจุดเริ่มต้นของระบบรูวิ่งในแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่น

ปลอกรูฉีดจะต้องมีความแข็งแรงสูงสำหรับการใช้งานบางอย่าง ดังนั้นจึงควรทำจากเหล็กผสม 1.5% นิเกิล-โครเมี่ยม (BS970 - 817 M.40) และควรจะชุบแข็งเสมอ หมายเหตุในระยะเริ่มต้นจะต้องตั้งระยะหัวฉีดให้ถูกต้อง (ตามคำแนะนำของบริษัทผู้ผลิตเครื่องฉีดพลาสติก) การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในกระบอกสูบของหัวฉีดจะทำให้เกิดแรงกระทำบนปลอกรูฉีด เนื่องจากการขยายตัวของกระบอกสูบ
ปลอกรูฉีด บ่ารับโค้งเป็นรัศมี บ่ารับแบบเรียบ
รูปที่ 2.30 ปลอกรูฉีด (ก) บ่ารับโค้งเป็นรัศมี (ข) บ่ารับแบบเรียบ
เมื่อใช้วิธีป้อนพลาสติกผ่านปลอกรูฉีดเข้าไปในอิมเพรสชั่นโดยตรงควรจะหาวิธีป้องกันไม่ให้ปลอกรูฉีดเคลื่อนที่ถอยหลังได้ โดยการทำเป็นบ่าที่ปลายและยึดด้วยแหวนบังคับศูนย์ ดังแสดงในรูปที่ 2.34 การออกแบบแหวนบังคับศูนย์ลักษณะนี้จะส่งถ่ายแรงกระทำไปยังหน้าแปลนยึดแม่พิมพ์ของเครื่องฉีดพลาสติก

รูของปลอกรูฉีดจะเป็นรูเรียวซึ่งมีมุมเรียวระหว่าง 3 ถึง 5 ทำให้การถอดแกนรูฉีดออกจากแม่พิมพ์ เมื่อสิ้นสุดขั้นตอนการฉีดพลาสติกในแต่ละครั้งกระทำได้ง่าย

การออกแบบปลอกรูฉีดทั่ว ๆ ไปจะมีอยู่ 2 แบบซึ่งแตกต่างกันเฉพาะรูปร่างของส่วนที่เป็นบ่ารับระหว่างปลอกรูฉีดกับหัวฉีดของเครื่องฉีดพลาสติก ทั้งสองแบบได้แสดงไว้แล้ว (รูปที่ 2.30 (ก),(ข)) แบบแรกเป็นปลอกรูฉีดที่มีปารับโค้งเป็นรัศมี (spherical recess) ซึ่งใช้กับหัวฉีดที่มีปลายมนดังแสดง (รูปที่ 2.31 (ก)) แบบที่สองจะมีผิวด้านหลังแบนเรียบ การใช้งานของปลอกรูฉีดแบบนี้กับหัวฉีดแบบเดียวกันได้แสดงไว้ในรูปที่ 2.31 (ค)
แสดงผลที่เกิดขึ้นเมื่อปลอกรูฉีดในแม่พิมพ์กับหัวฉีดอยู่ไม่ตรงศูนย์กัน
รูปที่ 2.31 แสดงผลที่เกิดขึ้นเมื่อปลอกรูฉีดกับหัวฉีดอยู่ไม่ตรงศูนย์กัน
ถึงแม้ว่าการปรับศูนย์ของรูของหัวฉีดกับรูของปลอกรูฉีดจะได้ศูนย์ถูกต้อง การรั่วของเนื้อพลาสติกอาจเกิดขึ้นได้กับบ่ารับที่เว้าเป็นรัศมี ข้อควรจำก็คือรัศมีของหัวฉีดจะต้องเล็กกว่าขนาดรัศมีของบ่ารับบนปลอกรูฉีดเล็กน้อย เพื่อให้มั่นใจว่ารูทั้งสองสัมผัสกันแนบสนิทดี อย่างไรก็ตามถ้าหัวฉีดกับปลอกรูฉีดเบื้องศูนย์เพียงเล็กน้อย (ซึ่งอาจเกิดจากการสึกหรอของปลอกนำเลื่อนบนหน้าแปลนยึดแม่พิมพ์ของเครื่องฉีด) ทำให้เกิดเป็นช่องขึ้นและเนื้อพลาสติกจะรั่วออกมาทางด้านหลังของแผ่นยึดแม่พิมพ์ได้ (รูปที่ 2.31 (ข)) การรั่วนี้จะไม่เกิดขึ้นหากเกิดการเยื้องศูนย์เพียงเล็กน้อยที่หน้าสัมผัสของปลอกรูฉีดกับหัวฉีดแบบหน้าเรียบ (flat-faced nozzle รูปที่ 2.31 (ง)) แต่การไหลของเนื้อพลาสติกจะไม่สะดวก ดังนั้นเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอุปสรรคเกี่ยวกับทิศทางการไหลของเนื้อพลาสติกจึงทำให้รูของปลอกรูฉีดมีขนาดใหญ่กว่ารูของหัวฉีดเล็กน้อย โดยทั่วไปจะทำให้เส้นผ่าศูนย์กลางโตกว่าประมาณ 0.8 มิลลิเมตร

เนื่องจากปลายของปลอกรูฉีดส่วนที่อยู่ติดกับรูวิ่งจะถูกตัดเฉือนเซาะเป็นร่องของรูวิ่งด้วย เพื่อป้องกันไม่ให้ปลอกรูฉีดหมุนเลื่อนเปลี่ยนตำแหน่งในขณะใช้งาน ซึ่งจะทำให้ร่องรูวิ่งไม่ตรงกันอันเป็นผลทำให้เกิดการกีดขวางทางไหลของพลาสติกหลอม วิธีป้องกันอาจทำได้โดยการใช้สลักบังคับตำแหน่งหรือใช้สกรูยึดดังแสดงในรูปที่ 2.32 (ก) และ (ข)
การบังคับตำแหน่งของปลอกรูฉีด ใช้สลักบังคับตำแหน่ง ใช้สกรูบังคับตำแหน่ง
รูปที่ 2.32 การบังคับตำแหน่งของปลอกรูฉีด (ก) ใช้สลักบังคับตำแหน่ง (ข) ใช้สกรูบังคับตำแหน่ง
ตอน  1  2  3  4  5
บริษัท แอล.เอ. พลาสติก จำกัด
(L.A PLastic โรงงานพลาสติก)
129/20 หมู่4 ซ.เพชรเกษม 99 แยก 5
ต.อ้อมน้อย อ.กระทุ่มแบน
จ.สมุทรสาคร 74130 ประเทศไทย

TEL: 081-9034147

Email: la2plastic@gmail.com
line qr come ติดต่อโรงงานผลิตพลาสติก
LINE ID: @laplastic
Copyright © 2008 by L.A Plastic. All Rights Reserved. | www.laplastic.biz | Tel: 081-9034147