การแก้ไขปัญหาฉีดไม่เต็มด้วยการออกแบบช่องระบายอากาศของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกแก้วกาแฟจากวัสดุพลาสติกชีวภาพ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาการฉีดพลาสติก โดยเฉพาะการเกิดข้อบกพร่องที่ชิ้นงานฉีดไม่เต็ม (Short Shot Defect) ซึ่งเป็นปัญหาหลักที่ส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นงานที่ผลิตปัญหานี้เกิดจากหลายปัจจัยสำคัญ เช่น คุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ในกระบวนการฉีด รูปแบบที่ซับซ้อนของชิ้นงาน และการออกแบบแม่พิมพ์ที่ไม่เหมาะสม โดยงานวิจัยนี้ได้นำเสนอวิธีการแก้ไขปัญหาโดยการออกแบบระบบระบายอากาศ (Air Vent System Design) ในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกซึ่งใช้ในการผลิตแก้วกาแฟที่ทำจากวัสดุพลาสติกชีวภาพ (Biodegradable Material) การออกแบบระบบระบายอากาศในครั้งนี้ได้ทำการติดตั้งช่องระบายอากาศจำนวน 2 ช่องในแม่พิมพ์ โดยช่องระบายอากาศหลักลึกที่ 0.05 มม. ความกว้างที่ 2 มม. และช่องระบายอากาศรองความลึก 0.1 มม. ความกว้างที่ 10 มม. ซึ่งช่วยระบายอากาศบริเวณจุดที่นํ้าพลาสติกไหลมาบรรจบกัน โดยกำหนดค่าพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการฉีด ดังนี้ ค่าความดันฉีด (Injection Pressure) ที่ 54 บาร์ อัตราความเร็วฉีด (Injection Speed Rate) ที่ 40 ซม.³/วินาที แรงปิดแม่พิมพ์ (Clamping Force) ที่ 100 ตัน อุณหภูมิในการหลอมเหลว (MeltTemperature) ที่ 200 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิแม่พิมพ์ (Mould Temperature) ที่ 90 องศาเซลเซียส ผลการทดลองพบว่า การออกแบบระบบระบายอากาศในแม่พิมพ์ที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพนี้ สามารถลดการเกิดข้อบกพร่องในการฉีดไม่เต็มได้อย่างมีนัยสำคัญ ทำให้ได้ชิ้นงานที่มีคุณภาพสูงและลดความสูญเสียในกระบวนการผลิต งานวิจัยนี้จึงเป็นแนวทางสำคัญในการพัฒนาและปรับปรุงการออกแบบแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกในอนาคต โดยเน้นที่การระบายอากาศในแม่พิมพ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Aribowo, M.S. and Dani, A. (2023). The Effect of Holding Pressure and Inject Pressure to Short Shot Defect in Injection Molding Cover Pot. Journal of Engineering Design and Technology, 23(2), 147-154. https://doi.org/10.31940/logic.v23i2.147-154
Ganeshkar, J.D. and Patil, R.B. (2014). Design of Plastic Injection Mold for an Air Vent Bezel Through Flow Analysis (CAE) for Design Enhancement. International Journal of Research in Engineering and Technology, 3(12), 236-241. https://ijret.org/volumes/2014v03/i12/IJRET20140312031.pdf
Jackie. (2019). Mold Venting System & Design Principles - Ecomolding. Injectionmould.com. https://www.injectionmould.org/2019/03/13/mold-venting/
Kanjanakarn, P., Nithikarnjanatharn, J., Nutkhum, W. and Wasanbongngem, N. (2023). CAD/CAE Integration and Tagushi Method in Finding Parameters Injection Molding of Polypropylene Plastic in 2 Cavities Plastic Injection Moldsplastic Case Study Pencil Box. Journal of Engineering and Innovation, 17(3), 124-133. https://ph02.tci-thaijo.org/index.php/eng_ubu/article/view/250617/171146 (in Thai)
Kimura, F., Kadoya, S. and Kajihara, Y. (2021). Active Air Venting of Mold Cavity to Improve Performance of Injection Molded Direct Joining. Nanomanufacturing and Metrology, 4, 109-117. https://doi.org/10.1007/s41871-021-00097-4
Li, J., Liu, W., Xia, X., Zhou, H., Jing, L., Peng, X. and Jiang, S. (2021). Reducing the Burn Marks on Injection-Molded Parts by External Gas-Assisted Injection Molding. Polymers, 13(23), 4087. https://doi.org/10.3390/polym13234087
Limbore, S.S. and Kale, P.D. (2019). Design and Optimization of Plastic Injection Mould for Plastic Lid. 5th Mechanical Engineering Post Graduate Students’ Conference MECHPGCON2019, Board of Studies (Mechanical Engineering), Faculty of Science and Technology, Savitribai Phule Pune University, Pune, Maharashtra, India Department of Mechanical Engineering, Amrutvahini College of Engineering, Samgamner; 21-22 June 2019
Mawardi, I., Jannifar, A. and Lubis, H. (2019). Effect of Injection Temperature on Defect Plastic Products. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 536, 012102. https://doi.org/10.1088/1757-899x/536/1/012102
Miranda, D.A.D. and Nogueira, A.L. (2019). Simulation of an Injection Process Using a CAE Tool: Assessment of Operational Conditions and Mold Design on the Process Efficiency. Materials Research, 22, e20180564. https://doi.org/10.1590/1980-5373-mr-2018-0564
Misumi. (2024). #064 Method of Providing Air Vents: Technical Tutorial. https://www.misumi-techcentral.com/tt/en/mold/2010/12/062-method-of-providing-air-vents.html
Moayyedian, M., Abhary, K. and Marian, R. (2017). The Analysis of Short Shot Possibility in Injection Molding Process. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 91, 3977-3889. https://doi.org/10.1007/s00170-017-0055-1
Nithikarnjanatharn, J., Sukrueangkul, W. and Wasanbongngem, N. (2018). Analysis Shrinkage of Recycle Plastic Injection Molding by Using Taguchi Methodology. UBU Engineering Journal, 12(2), 123-134. https://ph02.tci-thaijo.org/index.php/eng_ubu/article/view/233062/163604
Phongphattarawut, W., Muparang, S., Wasanbongngem, N., Nithikarnjanatharn, J. and Nutkhum W. (2024). Comparison of Polypropylene Flow Index to Increase Injection Efficiency in Plastic Injection Mold, 2 Cavities of Different Shapes Plastic (Case Study: Pencil Box). Rajamangala University of Technology Lanna (RMUTL) Engineering Journal, 9(2), 21-29. https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/RMUTLEngJ/article/view/256812/173735
Raj, M.P., Kumar, M. and Pramanick, A.K. (2021). Selection of Optimal Parting Line for Forging in Various Equipments Using Numerical Analysis. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1091(1), 012033. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1091/1/012033
Sarac, T., Sipahioglu, A. and Ozer, E.A. (2021). A Two-Stage Solution Approach for Plastic Injection Machines Scheduling Problem. Journal of Industrial and Management Optimization, 17(3), 1289-1314. https://doi.org/10.3934/jimo.2020022
Sorgato, M., Babenko, M., Lucchetta, G. and Whiteside, B. (2017). Investigation of the Influence of Vacuum Venting on Mould Surface Temperature in Micro Injection Moulding. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 88, 547-555. https://doi.org/10.1007/s00170-016-8789-8
Terroba-Delicado, E., Fiori S., Torres-Giner, S., Gomez-Caturla J,. Montanes, N. and Sanchez-Nacher, L. (2021). Improving the Mechanical Ductility and Toughness of Injection-Molded Polylactide Pieces by the Dual Incorporation of Liquor Waste Derived Spent Coffee Grounds and Oligomers of Lactic Acid. Research Square (Research Square). https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1035447/v1
Totalenergies-corbion. (2019). Processing-guide-injection-molding. https://www.totalenergiescorbion.com/media/ny1kwp02/processing-guide-injection-molding-of-standard-and-high-heat-pla-compounds-20220722.pdf
Wibowo, E.A., Syahriar, A. and Kaswadi, A. (2020). Analysis and Simulation of Short Shot Defects in Plastic Injection Molding at Multi Cavities. Proceedings of the 2020 International Conference on Engineering and Information Technology for Sustainable Industry. (pp. 1-6). https://doi.org/10.1145/3429789.3429837
Zhang, Y., Hou, B., Wang, Q., Huang, Z. and Zhou, H. (2018). Automatic Generation of Venting System on Complex Surfaces of Injection Mold. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 98, 1379-1389. https://doi.org/10.1007/s00170-018-2327-9
Zhou, Z.W., Yang, H.Y., Xu, B.X., Ting, Y.H., Chen, S.C. and Jong, W.R. (2023). Prediction of Short-Shot Defects in Injection Molding by Transfer Learning. Applied Sciences, 13(23), 12868. https://doi.org/10.3390/app132312868
