الصفحة الرئيسية / ما هي الأدلة الإرشادية / ما هو انكماش البلاستيك؟

ما هو انكماش البلاستيك؟

آخر تعديل

يوليو 15، 2025

خبير صناعة القوالب والتصنيع الدقيق

متخصصون في قولبة الحقن، والتصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي، والنماذج الأولية المتقدمة، وتكامل علوم المواد.

يُعد الانكماش خاصية حاسمة للبلاستيك، حيث يؤثر بشكل مباشر على قولبة المنتج. في قالب حقن البلاستيك و القولبة بالحقن في الصناعات، يجب على المصممين فهم الانكماش لأنه يؤثر على تصميم القوالب.

بالنسبة لمصممي المنتجات، الذين لا يقومون بتصنيع العناصر البلاستيكية بشكل مباشر، فإن فهم الانكماش أمر حيوي. وإلا فقد تتسبب تصميماتهم في مشاكل غير ضرورية أثناء الإنتاج، خاصةً مع المنتجات ذات الجدران السميكة.

يستكشف هذا المقال انكماش البلاستيك بشكل شامل، ويقدم رؤى لكل من مصممي القوالب والمنتجات.

ما هو انكماش البلاستيك؟

يشير انكماش البلاستيك إلى النسبة المئوية للانخفاض في الأبعاد من الحجم الأولي غير المبرد إلى الحجم المبرد في درجة حرارة الغرفة. وهو لا يرجع فقط إلى التمدد والانكماش الحراري بل يرتبط أيضًا بعوامل التشكيل المختلفة، ومن ثم يسمى انكماش التشكيل.

على وجه التحديد، يمكن حساب الانكماش باستخدام هذه الصيغة:

الانكماش = (الحجم الأصلي - الحجم المبرد) / الحجم الأصلي × 100%

يعتمد مدى انكماش البلاستيك على عوامل مثل نوع المادة والتركيب وامتصاص الرطوبة ودرجة حرارة القالب. على سبيل المثال، تُظهر اللدائن البلورية عادةً انكماشًا أكبر من اللدائن غير المتبلورة.

تأثير الانكماش على الأجزاء

يؤثر الانكماش على الأجزاء بطرق متعددة، بما في ذلك أداء المنتج ومظهره وتكاليف الإنتاج.

أولاً، يقلل من دقة أبعاد القِطع. يمكن أن تؤدي معدلات الانكماش التي يتم التحكم فيها بشكل غير صحيح إلى انحراف أبعاد الجزء عن مواصفات التصميم، مما يؤثر على دقة التجميع وأداء التركيب. في صناعة السيارات، على سبيل المثال، يمكن أن يعيق الانكماش التشغيل السلس للمكونات مثل الأبواب والنوافذ، مما يؤثر على الأداء العام للمركبة وسلامتها.

ثانيًا، يؤثر على جودة مظهر الأجزاء. نظرًا لأن الأجزاء البلاستيكية عادةً ما يكون لها أسطح ملساء، فإن الانكماش يمكن أن يتسبب في حدوث عدم انتظام في السطح، مما يقلل من جمالية المنتج وملمسه. ولا يؤثر ذلك على قرارات الشراء لدى المستهلك فحسب، بل يشوه أيضًا صورة العلامة التجارية للشركة.

وعلاوة على ذلك، يزيد الانكماش من تكاليف الإنتاج. للتحكم في معدلات الانكماش، يجب على شركات القولبة بالحقن اتخاذ تدابير مختلفة، مثل تعديل تصميمات القوالب وتحسين عمليات القولبة بالحقن. تتطلب هذه التدابير موارد بشرية ومادية كبيرة، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لانخفاض دقة أبعاد القطع، قد تحتاج الشركات إلى معالجة أو إصلاحات ثانوية، مما يزيد من تكاليف الإنتاج والوقت.

لماذا يحتاج مصممو المنتجات إلى معرفة انكماش صب القوالب بالحقن

على الرغم من أن مصانع القولبة بالحقن تعمل على حل مشاكل الانكماش أثناء الإنتاج، إلا أن مصممي المنتجات لا يزالون بحاجة إلى فهم المعرفة المتعلقة بالانكماش. وإليك السبب:

تحسين التصاميم: يسمح فهم الانكماش للمصممين بتوقع تغيرات الحجم أثناء الإنتاج، وتحسين التصميمات للحصول على نتائج دقيقة ومتسقة.

اختيار المواد: تُظهر المواد البلاستيكية المختلفة مستويات انكماش متفاوتة أثناء التشكيل. تساعد معرفة الانكماش في اختيار المواد المناسبة بناءً على متطلبات التصميم.

عملية التصميم التكراري: يؤدي توقع مشاكل الانكماش ومعالجتها في وقت مبكر إلى تقصير دورات التطوير، مما يسرع من إطلاق المنتجات.

كفاءة التكلفة: إن تقليل المشاكل المتعلقة بالانكماش إلى الحد الأدنى يقلل من الهدر وإعادة العمل والتأخير، مما يعزز كفاءة التكلفة في عمليات الإنتاج. يمكن للمصممين المدركين للانكماش إنشاء منتجات مجدية اقتصاديًا.

العوامل المؤثرة في انكماش القوالب بالحقن القالب بالحقن

تختلف معدلات الانكماش بين المواد البلاستيكية بسبب عوامل مثل السُمك وعمليات التشكيل والظروف البيئية. بالنسبة لمصممي المنتجات، من المهم ملاحظة ما يلي:

تؤدي الجدران السميكة إلى أوقات تبريد أطول وانكماش أكبر.
ميزات مثل التعزيزات والنقوش تقاوم الانكماش، مما يؤدي إلى معدلات انكماش أقل في هذه المناطق.

بالنسبة لمصممي القوالب، يجب الانتباه إلى كيفية تأثر انكماش البلاستيك، في المقام الأول في:

عامل عمليات القولبة

تقلل درجة حرارة التشكيل الثابتة من الانكماش.
تقلل زيادة ضغط الحقن من الانكماش.
يقلل ارتفاع درجة حرارة الذوبان من الانكماش.
ارتفاع درجة حرارة القالب المرتفعة تزيد من الانكماش.
يحافظ الضغط المطول على تقليل الانكماش.
يقلل وقت التبريد الأطول داخل القالب من الانكماش.
تزيد سرعات الحقن العالية من الانكماش قليلاً.
يكون الانكماش الأولي كبيرًا، ويستقر بعد يومين تقريبًا.

عامل البنية البلاستيكية

تُظهر الأجزاء سميكة الجدران معدلات انكماش أعلى.
الأجزاء التي تحتوي على إدخالات لديها معدلات انكماش أقل.
الأشكال المعقدة لها معدلات انكماش أقل.
عادةً ما يكون الانكماش أصغر في اتجاه التدفق.
تظهر الأجزاء الممدودة انكماشًا أقل على طول الطول.
الانكماش على طول الطول أقل من السُمك.

عامل تركيب القالب

يقلل حجم البوابة الأكبر من الانكماش.
الأجزاء البعيدة عن البوابة بها انكماش أقل.
تُظهر الأجزاء المقيدة من القالب انكماشًا أقل.

عامل خواص البلاستيك

تُظهر اللدائن البلورية انكماشًا أكبر من اللدائن غير المتبلورة.
تتميز المواد البلاستيكية ذات قابلية التدفق الجيدة بانكماش أقل في القوالب.
إضافة الحشوات إلى البلاستيك يقلل من الانكماش بشكل كبير.
تُظهر الدفعات المختلفة من البلاستيك نفسه معدلات انكماش متفاوتة.

تُظهر المواد المختلفة انكماشًا مختلفًا في القولبة بالحقن

نظرًا لتعدد العوامل التي تؤثر على معدلات انكماش البلاستيك، تُظهر القيم نطاقًا كبيرًا من التقلبات. على سبيل المثال، قد يتراوح معدل انكماش ABS الذي قد تجده على الإنترنت من 0.4% إلى 0.7% تقريبًا. لتوفير نطاق أكثر دقة، قامت FirstMold بتجميع العديد من الجداول التفصيلية لمعدلات انكماش البلاستيك.

انكماش البلاستيك PA6:

المادة والوصف	انكماش القوالب (%)	الملاحظات
15% المقوى بالألياف الزجاجية PA6	0.5-0.8	PA6G15
20% المقوى بالألياف الزجاجية PA6	0.4-0.6	PA6G20
30% المقوى بالألياف الزجاجية PA6	0.3-0.5	PA6G30
40% PA6 المقوى بالألياف الزجاجية 40%	0.1-0.3	PA6G40
50% المقوى بالألياف الزجاجية PA6	0.1-0.3	PA6G50
25% مثبطات اللهب المقواة بالألياف الزجاجية PA6	0.2-0.4	Z-PA6G25
30% مثبطات اللهب المقواة بالألياف الزجاجية PA6	0.2-0.4	Z-PA6G30
30% من الألياف الزجاجية المقواة بالألياف الزجاجية الخالية من الهالوجين المثبطة للهب PA6	0.2-0.4	Z-PA6G30
مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين PA6	0.8-1.2	Z-PA6
30% مملوء بالمعادن وخالٍ من الهالوجين ومثبطات اللهب PA6	0.5-0.8	Z-PA6M30
30% زجاج مجهرية مملوءة بالكرات الزجاجية الدقيقة PA6	0.8-1.2	PA6M30
30% مركب الألياف الزجاجية المعدنية المملوءة PA6	0.3-0.5	PA6M30
40% مركب الألياف الزجاجية المعدنية المملوءة PA6	0.2-0.5	PA6M40
30% مملوءة بالمعادن PA6	0.6-0.9	PA6M30
40% مملوءة بالمعادن PA6	0.4-0.7	PA6M40
حقن عام درجة حقن PA6	1.4-1.8	PA6
النماذج الأولية السريعة PA6	1.2-1.6	PA6
المقوى العام PA6 المقوى PA6	1.0-1.5	PA6
متوسطة التشديد PA6	0.9-1.3	PA6
مادة PA6 فائقة التقوية PA6	0.9-1.3	PA6
مادة PA6 المقاومة للتآكل المملوءة بالموزاييك2	1.0-1.4	PA6

انكماش البلاستيك PA6:

المادة والوصف	انكماش القوالب (%)	الملاحظات
15% PA66 المقوى بالألياف الزجاجية 15%	0.6-0.9	PA66G15
20% PA66 المقوى بالألياف الزجاجية 20%	0.5-0.8	PA66G20
25% زيت PA66 المقوى بالألياف الزجاجية المقاومة للحرارة	0.4-0.7	PA66G25
30% المقوى بالألياف الزجاجية PA66	0.4-0.7	PA66G30
30% الألياف الزجاجية المقواة بالألياف الزجاجية المقاومة للتحلل المائي PA66	0.3-0.6	PA66G30
40% PA66 المقوى بالألياف الزجاجية 40%	0.2-0.5	PA66G40
50% PA66 المقوى بالألياف الزجاجية 50%	0.1-0.3	PA66G50
25% مثبطات اللهب المقواة بالألياف الزجاجية PA66	0.2-0.4	Z-PA66G25
30% مثبطات اللهب المقواة بالألياف الزجاجية PA66	0.2-0.4	Z-PA66G30
30% مثبطات اللهب PA66 المملوءة بالمعادن والخالية من الهالوجين	0.2-0.4	PA66M30
مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين PA66	0.8-1.2	Z-PA66
30% مثبطات اللهب PA66 المملوءة بالمعادن والخالية من الهالوجين	0.4-0.7	Z-PA66M30
30% زجاج مجهرية مملوءة بالكرات الزجاجية الدقيقة PA66	0.8-1.2	PA66M30
30% مركب الألياف الزجاجية المعدنية المملوءة PA66	0.2-0.5	PA66M30
30% مملوءة بالمعادن PA66	0.6-0.9	PA66M30
40% مملوءة بالمعادن PA66	0.4-0.7	PA66M40
حقن عام درجة الحقن PA66	1.5-1.8	PA66
النماذج الأولية السريعة PA66	1.5-1.8	PA66
مقوى عام PA66 المقوى PA66	1.2-1.7	PA66
مقوى متوسط PA66	1.2-1.6	PA66
مقوى فائق التقوية PA66	1.2-1.6	PA66
مادة PA66 المقاومة للتآكل والمملوءة بالموزاييك2	1.2-1.6	PA66

انكماش البلاستيك PP:

المادة والوصف	انكماش القوالب (%)	الملاحظات
20% مملوءة بالتلك PP	1.0-1.5	PPM20
30% مملوءة بالتلك PP	0.8-1.2	PPM30
40% مملوءة بالتلك PP	0.8-1.0	PPM40
20% مملوءة بالتلك ومقوى بالبولي بروبيلين المقوى	1.0-1.2	PPM20
20% مملوءة بكربونات الكالسيوم PP	1.2-1.6	PPM20
10% PP المقوى بالألياف الزجاجية 10%	0.7-1.0	PPG10
20% PP المقوى بالألياف الزجاجية	0.5-0.8	PPG20
30% PP المقوى بالألياف الزجاجية 30%	0.4-0.7	PPG30
20% زجاج مملوء بالكرات الزجاجية الدقيقة PP	1.2-1.6	PPM20
30% زجاج مملوء بالكرات الزجاجية الدقيقة PP	1.0-1.2	PPM20
مثبطات اللهب المبرومة PP	1.5-1.8	ص
مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين PP	1.3-1.6	ص
PP عالي التدفق عالي التأثير	1.5-2.0	ص
بولي بروبيلين مقوى عام	1.5-2.0	ص
بولي بروبيلين مقوى متوسط الصلابة	1.4-1.9	ص
بولي بروبيلين فائق الصلابة	1.3-1.8	ص
PP1 المقاوم للتقادم الحراري	1.5-2.0	PP1
PP2 المقاوم للتقادم الحراري	1.5-2.0	PP2
PP3 المقاوم للتقادم الحراري	1.5-2.0	PP3
مقاومة الصدمات مقاومة العوامل الجوية مقاومة التجوية PP4	1.5-2.0	PP4
مقاومة عالية للتأثيرات الجوية العالية PP5	1.5-1.8	PP5
20% مملوءة بالتلك PP6	1.0-1.2	PP6
30% مملوءة بالتلك PP7	0.9-1.1	ص 7
40% مملوءة بالتلك PP8	0.8-1.0	ص8

انكماش بلاستيك الكمبيوتر الشخصي:

المادة والوصف	انكماش القوالب (%)	الملاحظات
10% PC مقوى بالألياف الزجاجية	0.3-0.5	PCG10
20% كمبيوتر شخصي مقوى بالألياف الزجاجية	0.3-0.5	PCG20
25% كمبيوتر شخصي مقوى بالألياف الزجاجية	0.2-0.4	PCG25
30% كمبيوتر شخصي مقوى بالألياف الزجاجية	0.2-0.4	PCG30
20% كمبيوتر شخصي معزز بألياف زجاجية مثبطة للهب	0.2-0.4	Z-PCG20
25% كمبيوتر شخصي مقوى بألياف زجاجية مثبطة للهب	0.2-0.4	Z-PCG25
30% كمبيوتر شخصي معزز بألياف زجاجية مثبطة للهب	0.2-0.4	Z-PCG30
20% كمبيوتر شخصي مقوى بألياف زجاجية خالية من مثبطات اللهب خالية من الهالوجين	0.2-0.4	Z-PCG20
30% كمبيوتر شخصي مقوى بألياف زجاجية خالية من مثبطات اللهب وخالية من الهالوجين	0.1-0.3	Z-PCG30
20% زجاج مملوء بالكمبيوتر الشخصي المملوء بالكرات الزجاجية الدقيقة	0.3-0.6	PCM20

انكماش البلاستيك PC/ABS:

المادة والوصف	انكماش القوالب (%)	الملاحظات
20% الألياف الزجاجية المقواة بألياف زجاجية PC/ABS	0.2-0.4	الكمبيوتر الشخصي/ABSG20
مثبطات اللهب المبرومة PC/ABS المبرومة	0.3-0.6	Z-PC/ABS
مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين PC/ABS الخالية من الهالوجين	0.4-0.7	Z-PC/ABS
كمبيوتر شخصي/ABS مقاوم للعوامل الجوية	0.4-0.7	جهاز كمبيوتر شخصي/مكيف هوائي
35% PC 35%	0.4-0.6	جهاز كمبيوتر شخصي/مكيف هوائي
65% PC 65%	0.4-0.7	جهاز كمبيوتر شخصي/مكيف هوائي
85% PC 85%	0.4-0.7	جهاز كمبيوتر شخصي/مكيف هوائي

انكماش البلاستيك PC/PBT:

المادة والوصف	انكماش القوالب (%)	الملاحظات
10% PC/PBT مقوى بالألياف الزجاجية	0.5-0.8	PC/PBTG10
20% المقوى بالألياف الزجاجية PC/PBT	0.4-0.6	PC/PBTG20
30% من الألياف الزجاجية المقواة بألياف زجاجية PC/PBT	0.3-0.5	PC/PBTG30
30% من الألياف الزجاجية المقواة بألياف زجاجية مثبطة للهب ومقاومة للحرارة العالية PC/PBT	0.3-0.5	Z-PC/PBTG30
كمبيوتر شخصي عالي التأثير مقاوم للحرارة العالية/ PC/PBT	0.6-1.0	حاسب شخصي/حاسوب شخصي

انكماش بلاستيك ABS:

فيما يلي الجدول بناءً على المعلومات المقدمة:

المادة والوصف	انكماش القوالب (%)	الملاحظات
20% ABS مقوى بالألياف الزجاجية	0.2-0.4	ABSG20
25% ABS مقوى بالألياف الزجاجية	0.2-0.4	ABSG25
30% ABS المقوى بالألياف الزجاجية 30%	0.1-0.3	ABSG30
20% الألياف الزجاجية المقواة بألياف زجاجية مثبطة للهب ABS	0.1-0.3	Z-ABSG20
عبوات ABS عامة مثبطة للهب من الدرجة ABS	0.4-0.7	Z-ABS
حقن عام ABS درجة الحقن	0.4-0.7	ABS
ABS درجة مقاومة للعوامل الجوية	0.4-0.7	ABS

كيف تمنع التقلبات في انكماش البلاستيك؟

التدابير التي يجب اعتمادها

تحقيق توازن التدفق والبوابة

كما ذكر العنوان، تختلف معدلات الانكماش بسبب تغيرات ضغط الراتنج. في حالة القوالب ذات التجويف الواحد ذات البوابات المتعددة أو القوالب متعددة التجاويف، فإن موازنة البوابات المناسبة أمر ضروري. تعد موازنة البوابات ضرورية لتدفق الراتنج بشكل موحد، والذي يعتمد على مقاومة التدفق داخل العداء. وبالتالي، يفضل تحقيق توازن العداء قبل موازنة البوابات.

ترتيب تجويف القالب

لتسهيل إعداد ظروف التشكيل، يجب الانتباه إلى ترتيب تجويف القالب. نظرًا لأن الراتنج المنصهر يحمل الحرارة إلى القالب، في ظل ترتيبات التجويفات النموذجية، فإن توزيع درجة حرارة القالب يشكل دوائر متحدة المركز تتمحور حول البوابة. ولذلك، عند اختيار ترتيب التجاويف في القوالب متعددة التجاويف، من المهم ضمان سهولة توازن العداء والترتيب متحد المركز المتمركز حول البوابة.

منع تشوه القوالب

يحدث تشوه القوالب بسبب الانكماش غير المتساوي الذي ينتج عنه إجهاد داخلي. ولمنع الانكماش غير المتساوي، خاصةً في حالات مثل المنتجات الدائرية ذات الثقوب في مركز الترس، يجب وضع بوابة في المركز. ومع ذلك، عندما يكون هناك اختلاف كبير في معدلات الانكماش بين اتجاه تدفق الراتنج والاتجاه العمودي، تنشأ مشكلة تشكيل القطع الناقص.

للحصول على دقة استدارة أعلى، من الضروري إعداد بوابات من 3 نقاط أو 6 نقاط. ومع ذلك، من الضروري ضمان التوازن المناسب لكل بوابة. عند استخدام البوابات الجانبية، قد تؤدي البوابة المكونة من 3 نقاط إلى تكبير القطر الداخلي للمنتجات الأسطوانية. في الحالات التي لا يُسمح فيها بعلامات البوابات على السطح والأوجه الطرفية، يُنصح بتقليل استخدام البوابات الداخلية متعددة النقاط الجانبية، والتي يمكن أن تحقق نتائج إيجابية.

جيمس لي

اتبعني

جيمس لي خبير تصنيع يتمتع بأكثر من 15 عاماً في صناعة القوالب والقولبة بالحقن. وفي شركة First Mold، يقود في شركة First Mold مشاريع معقدة في مجال صناعة القوالب وسوق دبي المالي، حيث يساعد مئات المنتجات العالمية على الانتقال من الفكرة إلى الإنتاج الضخم. وهو يحول المشاكل الهندسية الصعبة إلى حلول ميسورة التكلفة ويشارك خبرته لجعل التوريد من الصين أسهل للمشترين.

شارك هذه المقالة: