عیوب تزریق فوم (TSG)

نحوهٔ تشخیص

• رگه‌های نقره‌ای: اگر ریز و یکنواخت پخش شده باشند، آزاد شدن یکنواخت گاز در جبهه است؛ قلاب‌های درشت هوا نشانهٔ حباب‌های بزرگ گاز است.
• سطح لایه‌لایه / چین‌خوردگی: چین‌هایی که عرضی نسبت به جهت جریان امتداد دارند.
• باد کردن: قطعه به‌صورت موضعی تاول می‌زند، به‌ویژه در ریشهٔ ریب‌ها.
• تغییر رنگ: قهوه‌ای یا زرد شدن با ادامهٔ تولید.
• فرورفتگی در نواحی با دیوارهٔ نازک؛ برآمدگی‌های ریز روی قطعات بسیار براق پس از انبارش.

علت‌های فیزیکی

• رگه‌ها و قلاب‌های هوا: گاز از طریق فشار پایین (اتمسفری) در جبههٔ مذاب و انبساط گاز آزاد می‌شود؛ حباب‌ها به جبهه برده می‌شوند، می‌ترکند و روی دیواره منجمد می‌شوند. انبساط زودهنگام در فضای جلوی ماردون یا در راهگاه گرم قلاب‌های درشت ایجاد می‌کند.
• چین‌خوردگی: فوران‌هایی که از جبهه بیرون می‌زنند، یا در سرعت تزریق بالا پاره شدن لایهٔ بیرونی تازه و رانده شدن آن به انتهای جریان.
• باد کردن: لایهٔ بیرونی به اندازهٔ کافی منجمد نشده تا در برابر فشار داخلی گاز مقاومت کند؛ با عامل فوم‌زای گرمازا، تولید گرما پس از بیرون‌اندازی لایه را نرم می‌کند. نقاط داغ در قالب خطر را افزایش می‌دهند.
• تغییر رنگ: ماند طولانی با عامل گرمازا ← افزایش دما در واحد ← تخریب حرارتی. عامل‌های گرماگیر در واکنش آب آزاد می‌کنند؛ این آب ممکن است مواد رطوبت‌گیر را تخریب کند.
• فرورفتگی: فشار ناکافی گاز نمی‌تواند جای فشار نگهدارنده را بگیرد، به‌علاوهٔ انجماد سریع در ناحیهٔ نازک.

گام‌های رفع عیب روی دستگاه

1. رگه روی کل سطح: رطوبت باقی‌مانده را اندازه بگیرید، انبساط زودهنگام جلوی ماردون را بررسی کنید (مکش معکوس ماردون را غیرفعال کنید)، فشار پشت ماردون و سرعت تزریق را افزایش دهید، مقدار عامل فوم‌زا را کاهش دهید و دمای دیوارهٔ قالب را افزایش دهید.
2. قلاب‌های هوا: فشار پشت ماردون و سرعت تزریق را افزایش دهید، نیروی گیره را بهینه کنید و هواگیری را کاهش دهید.
3. چین‌خوردگی: سرعت تزریق و دمای دیوارهٔ قالب را کاهش دهید.
4. نواحی باد کرده: یکنواختی دما در حفره را بررسی کنید (نقطهٔ داغ!)، زمان خنک‌کاری باقی‌مانده را افزایش دهید، دمای قالب و مقدار عامل فوم‌زا را کاهش دهید و از سیستم گرمازا به سیستم گرماگیر تغییر دهید.
5. تغییر رنگ: دمای مذاب و زمان ماند را کاهش دهید، تأخیر شارژ را افزایش دهید و مادهٔ فعال را تغییر دهید.
6. فرورفتگی (در ناحیهٔ نازک): فشار نگهدارندهٔ پایین تنظیم کنید و دمای قالب را افزایش دهید. توجه: فشار نگهدارنده فوم‌شدن را سرکوب می‌کند؛ حتی یک مرحلهٔ نگهداری بسیار کوتاه یا کم ممکن است فرورفتگی را از حالتی که هیچ نگهداری نباشد آشکارتر کند.

راه‌حل‌های قالب، طراحی و مواد

• پر شدن را از نازک به ضخیم ترتیب دهید؛ انتقال‌های ضخامت دیواره را نرم بسازید؛ از اختلاف ضخامت بیش از حد پرهیز کنید.
• گیت‌ها و راهگاه‌ها باید از تزریق فشرده (بدون فوم) کوچک‌تر باشند؛ در قالب‌های چندحفره‌ای راهگاه گرم ترجیح داده می‌شود.
• نازل قطع‌کن با زمان‌بندی درست در واحد تزریق یا راهگاه گرم ضروری است؛ کنترل موقعیت ماردون در همهٔ مراحل لازم است.
• سیستم هواگیری را بهینه کنید (طراحی متغیر را می‌توان در نظر گرفت).
• برای رسوب روی سطح قالب و خوردگی: مادهٔ فعال را تغییر دهید، از پوشش یا فولاد مقاوم در برابر خوردگی استفاده کنید.
• برای قطعاتی که پوشش داده می‌شوند، مشتقات اسید سیتریک را به‌عنوان عامل گرماگیر انتخاب کنید و پیش از پوشش‌دهی حداقل زمان انبارش را برنامه‌ریزی کنید.

نکات مهم

• ⚠️ دستاوردهای اصلی تزریق فوم: صرفه‌جویی در وزن و مواد، چرخه‌های کوتاه‌تر، تاب برداشتن کمتر و جبران انقباض. مهم‌ترین عیب آن تشکیل رگه است؛ قطعات دیدنی به اقدامات تکمیلی نیاز دارند.
• ⚠️ نواحی خط جوش، هم از نظر سطح و هم از نظر مکانیکی، از تزریق فشرده حساس‌ترند.