بررسی و بهینه سازی پارامترهای موثر در بروز عیب برش جریان در فرآیند قالب‌گیری تزریق پلاستیک به روش آنالیز واریانس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

فرآیند تزریق پلاستیک یکی از رایج‌ترین روش‌ها در تولید قطعات پلاستیکی است. در این فرآیند عیوب بسیاری ممکن است رخ ‌دهند که کیفیت قطعه را دچار مشکل می‌کنند. یکی از این عیوب، برش جریان است که در منابع مختلف در مورد پارامترهای مؤثر بر این عیب و راه‌های رفع آن کمتر صحبت شده‌است. لذا در این تحقیق سعی‌شده پارامترهای مؤثر بر آن شناسایی شده و با بهینه‌سازی پیشنهاداتی جهت کاهش عیب ارائه شود. بدین منظور هشت پارامتر با احتمال تاثیر در بروز این عیب در نظر گرفته شد. برای بررسی تاثیر یا عدم تاثیر و همچنین میزان و نحوه‌ی اثر این پارامترها بر عیب برش جریان، یک طراحی آزمایش عاملی کسری با هشت فاکتور و دو سطح انجام شد. سپس با انجام آنالیزهای المان‌محدود در نرم‌افزار مولدفلو و صحت‌سنجی آنالیزها بوسیله تست تجربی، مساحت عیب در هر آنالیز محاسبه شد. پس از آنالیز واریانس داده‌ها، مشخص شد که پارامترهای قطر راهگاه، فشار نگهداری، سرعت تزریق، و دمای مواد به ترتیب بیشترین تاثیر را در این عیب دارند. پس از این، برای چهار پارامتر ذکرشده، طراحی آزمایش مرکب مرکزی انجام شد و پس از انجام آنالیز المان محدود و آنالیز واریانس روی داده‌ها، مشخص شد که با افزایش پارامترهای دمای مواد و فشار نگهداری و کاهش قطر راهگاه‌ها و سرعت تزریق تا حد بهینه‌ی محاسبه‌شده، می‌توان مساحت عیب برش جریان را به میزان %2/82 کاهش داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study and optimization of effective parameters in the occurrence of Blush defect in the plastic injection molding process by ANOVA

نویسندگان [English]

  • Alireza Mollaei
  • Ghasem Azamirad
Mechanical Engineering, Yazd University, yazd, Iran
چکیده [English]

Plastic injection is one of the most important processes in plastic parts production. During this process, many defects can take place that affect products quality. This research focuses on decreasing one of these defects, called Blush. For this purpose, eight parameters with the probability of affecting the occurrence of this defect have been considered to be investigated. To study the effect or lack of effect, the extent, and the manner of effect of these parameters on the Blush defect, a Fractional factorial design of experiment with eight factors and two levels was performed. 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 ANOVA 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%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • FEA
  • plastic injection molding
  • optimization
  • Blush defect
  • ANOVA