عيوب الحقن - تحديد الأسباب والحلول 2025

مقدمة - تكلفة العيوب في التصنيع

عيوب الحقن هي واحدة من أكبر التكاليف الخفية في صناعة تشكيل البلاستيك. يسجل مصنع نموذجي في بولندا نسبـــة 3-8% عيوب في الإنتاج المتسلسل، مما يعني عند قيمة الإنتاج السنوي 5 mمليون زلوتي بولندي خسارة 150,000-400,000 PLN سنوياً.

المشكلة لا تتوقف عند تكاليف المواد - كل جزء معيب يعني أيضاً طاقة مهدرة، وقت آلة، تكاليف مراقبة الجودة، وشكاوى محتملة. في صناعة السيارات، حيث تتطلب متطلبات الجودة معامل قدرة processo Cpk 1.67 على الأقل، حتى زيادة طفيفة في مؤشر العيوب قد تعني فقدان عقد بملايين الزلوتي.

أخبار سارة؟ الشركات التي طبقت نهجاً منهجياً للتحكم في الجودة على ماكينات الحقن Tederic، تبلغ عن انخفاض في العيوب بنسبة 60-80% خلال 6-12 m أشهر. وفقاً لبيانات الصناعة، 6 أشهر من العيوب الأكثر شيوعاً تمثل 91% جميع العيوب - وباستئصالها، تحقق تحسيناً دراماتيكياً في الجودة.

في هذا الدليل نقدم هذه العيوب الستة، أسبابها وحلول المحددة مع إعدادات لمكائن Tederic، مع دراسة حالة حقيقية لشركة بولندية التي خفضت العيوب بـــ 82%.

الزوائد (Flash) - 35% جميع العيوب

الزوائد (Flash، تسرب) هي طبقة رقيقة من المادة (0.01-0.5mm) تتدفق خارج خط تقسيم القالب. هذا هو العيب الأكثر شيوعاً في التصنيع بالحقن.

التشخيص

• حافة رقيقة من المادة على طول خط تقسيم القالب أو دواسات الإخراج
• قد تكون مستمرة أو محلية
• الحواف الحادة قد تشكل خطر قطع

الأسباب الرئيسية

1. قوة إغلاق غير كافية

إذا كان ضغط الحقن مرتفعاً جداً بالنسبة لقوة الإغلاق، فإن صفيحتي القالب تتباعدان أثناء الحقن.

اختبار: القوة المطلوبة [طن] = مساحة الرسم [سم²] × ضغط الحقن [بار] / 100

2. تآكل القالب

تآكل ميكانيكي لسطح الاتصال بعد 300k-1M دورة أو انبعاجات من الشوائب.

3. ضغط/سرعة حقن مرتفعة جداً

الضغط المفرط يجبر المادة على المرور عبر شقوق دقيقة.

حلول Tederic

الخطوة 1: زيادة قوة الإغلاق

• زيادة بنسبة 10-20% (مثلاً من 80% إلى 95% كحد أقصى للقوة)
• ملاحظة: لا تتجاوز 100% - خطر تلف القالب

الخطوة 2: تقليل ضغط/سرعة الحقن

• ضغط الحقن: انقص بنسبة 10-15% (مثلاً من 1200 bar → 1050 bar)
• سرعة الحقن: انقص بنسبة 15-20% (مثلاً من 120 mm/ث → 95 mm/ث)

الخطوة 3: زيادة لزوجة المادة

• خفض درجة حرارة الأسطوانة 10-15°C
• خفض درجة حرارة الفوهة 5-10°C

الخطوة 4: صيانة القالب

• تنظيف دقيق لخط التقسيم
• فحص السطح بحثاً عن انبعاجات
• للتآكل العالي: تجديد القالب (تلميع)

النقوص (Short shots) - 18% جميع العيوب

النقوص (Short shot) هو عدم امتلاء حجرة القالب بالكامل - يكون الجزء غير مكتمل، وينقص منه أجزاء من الهندسة.

التشخيص

• الجزء غير مكتمل - أقسام مفقودة، عادةً الأبعد عن نقطة الحقن
• أضلاع، نتوءات تثبيت، جدران رقيقة غير مكتملة
• الجزء غير صالح للاستخدام

الأسباب الرئيسية

1. كمية مادة غير كافية - ماكينة الحقن لا تبليستifikasi كمية كافية.

2. درجة حرارة منخفضة جداً - تتصلب المادة قبل امتلاء الحجرة.

3. سرعة/ضغط منخفضان - لا تصل المادة إلى نهاية القالب.

4. انسداد الفوهة - حرق أو تصلب مادة.

حلول Tederic

الخطوة 1: زيادة حجم الجرعة

• زيادة بنسبة 5-10% (مثلاً من 45mm → 48mm موضع اللولب)
• القاعدة: حجم الجرعة يجب أن يكون 40-80% من سعة اللولب

الخطوة 2: رفع درجة حرارة المادة

• مناطق الأسطوانة: +10-20°C جميع المناطق
• الفوهة: +10-15°C
• مثال ل PP: من 200-210-220-230°C → 210-220-230-240°C

الخطوة 3: زيادة السرعة والضغط

• سرعة الحقن: +15-25% (مثلاً 80 mm/ث → 100 mm/ث)
• ضغط الحقن: +10-20% (مثلاً 900 bar → 1050 bar)

الخطوة 4: تنظيف الفوهة

• اشطف ماكينة الحقن بمادة تنظيف
• أزيل التراكمات من المادة الصلبة من الفوهة

التشوهات - 12% جميع العيوب

التشوهات (Warpage، Deformation) هو عيب حيث ينحني أو ينثني أو يلتوت الجزء بعد خروجه من القالب. أحد أصعب العيوب للقضاء عليه.

التشخيص

• أسطح منحنية حيث يجب أن تكون مسطحة
• اختبار التسطح: وضع الجزء على الطاولة - هل جميع النقاط تلامس؟
• السيارات تتطلب عادةً <2mm تشوه للقطع الكبيرة

الأسباب الرئيسية

الميكانيكية: تنتج التشوهات من 收缩 غير متساوي للمادة أثناء التبريد.

1. تبريد غير متساوٍ - جانب واحد يبرد أسرع → ت收缩 مختلف → انحناء

2. إجهادات داخلية - ضغط الإقفال المرتفع "يجمد" الإجهادات

3. اتجاه الجزيئات - تميل الجزيئات إلى الاتجاه في اتجاه التدفق → shrinkage متجه

حلول Tederic

استراتيجية 1: تحسين التبريد

• درجة حرارة القالب: زيادة 10-20°C (تبريد أبطأ، أكثر تجانساً)
• مثال PP: من 40°C → 55°C
• وقت التبريد: إطالة 20-30% (لإتاحة التبلور الكامل)

استراتيجية 2: تخفيض ضغط الإقفال

• ضغط الإقفال: انقص 15-25% (مثلاً من 750 bar → 600 bar)
• يقلل الإجهادات الداخلية
• تضحية: انتبه للانخساصات

استراتيجية 3: التحكم في درجة حرارة المادة

• تقليل الفرق بين مناطق الأسطوانة
• بدلاً من 200-210-220-230°C → 215-215-220-220°C ( PROFILE مسطح)

ملاحظة: التشوهات غالباً ما تتطلب توازناً بين الإعدادات. استخدم DOE (تصميم التجارب) لإيجاد الإعدادات المثلى.

الانخساصات (Sink marks) - 25% جميع العيوب

الانخساصات (Sink marks، تجويفات) هي انخفاضات محلية على سطح الجزء، عادةً في المناطق ذات المقطع العريض أو بالقرب من الأضلاع.

التشخيص

• انخفاضات سطحية (0.1-2mm) على السطح الخارجي
• الموقع: مقابل الأقسام السميكة، نتوءات التثبيت، الأضلاع
• في قطع الفئة A: العيب غير مقبول

الأسباب الرئيسية

الآلية: عندما تتقلص القسم السميك من الجزء داخليًا، يتم "سحب" الطبقة الخارجية المجمدة إلى الداخل → علامة انخفاض (Sink mark).

عوامل الخطر:

• سماكة جدار كبيرة (>3mm لـ PP، >4mm لـ PA)
• سماكة جدار غير متساوية
• أضلاع أسمك من 60% سماكة الجدار الاسمي
• ضغط قفل غير كافٍ

حلول Tederic

الخطوة 1: زيادة ضغط ووقت القفل

• ضغط القفل: زيادة 15-30% (مثلاً 500 → 650 bar)
• وقت القفل: إطالة 3-8 sثوانٍ
• استمر في القفل حتى تجمد نقطة الحقن

الخطوة 2: زيادة حجم الجرعة (Shot size)

• أكثر مواد متاحة لمرحلة القفل
• زيادة 3-7%

الخطوة 3: خفض درجة حرارة القالب

• تثبيت أسرع للطبقة السطحية → دعم أفضل
• خفض 5-15°C
• المساومة: قد يزيد من خطر التشوهات

⚠️ ملاحظة: علامات الانخفاض والتشوهات لها حلول متعارضة . ابحث عن إعدادات متوافقة - الأولوية تعتمد على التطبيق (الأسطح من الفئة A مقابل الأجزاء ذات المطابقة الدقيقة).

Burn marks (حروق المادة)

Burn marks (حروق، بقع سوداء) هي تغييرات داكنة أو مناطق متفحمة نتيجة ارتفاع حرارة المادة محليًا.

التشخيص

• بقع داكنة (بنية، سوداء) عادة في مناطق التعبئة النهائية
• رائحة حرق مميزة
• قد تكون المادة هشة أو مضعفة

الأسباب الرئيسية

تأثير الديزل: الهواء المحتجز في القالب يتكثف أثناء الحقن، ترتفع الحرارة إلى 400-600°C، مما يشعل المادة.

أسباب إضافية: حرارة أسطوانة مفرطة، وقت بقاء طويل جدًا، احتكاك قصع عند سرعات عالية.

حلول Tederic

الخطوة 1: تحسين التهوية (تعديل الأداة)

• أكثر حل فعال
• أضف فتحات تهوية 0.02-0.05mm على خط الانقسام
• حل مؤقت: تقليل ضغط الإغلاق قليلًا (خطر الزوائد!)

الخطوة 2: تقليل سرعة الحقن

• حقن أبطأ → انضغاط هواء أقل
• تقليل 20-40%
• خاصة في مرحلة التعبئة النهائية

الخطوة 3: خفض درجات الحرارة

• درجة حرارة الأسطوانة: -10-20°C
• حرارة أقل = أقل عرضة للتحلل

الخطوة 4: التعامل مع المادة

• جفف المادة بشكل صحيح (رطوبة → بخار → حروق)
• PA، PET، PC: تجفيف 80-100°C، 4-6h
• الحد من إعادة التدوير إلى 20-30% كحد أقصى

Weld lines (خطوط اللحام) - 8% جميع العيوب

Weld lines (خطوط اللحام، خطوط التطابق) هي خطوط مرئية تتشكل في الأماكن التي يلتقي فيها حدودان للمادة المتدفقة وتمتزج.

التشخيص

• خط رقيق على سطح الجزء (0.01-0.1mm)
• الموقع: تحت الفتحات، خلف الأعمدة، عند نقاط حقن متعددة
• في المواد الشفافة: واضحة جدًا
• قوة خط اللحام: عادة 60-90% من القوة الأولية

الأسباب الرئيسية

الآلية: يلتقي حدودان عند درجة حرارة منخفضة → ارتباط جزيئي ضعيف → خط مرئي، قوة منخفضة.

حلول Tederic

استراتيجية 1: زيادة حرارة المادة

• درجة حرارة الأسطوانة: +15-25°C جميع المناطق
• درجة حرارة الفوهة: +10-15°C
• درجة حرارة القالب: +10-20°C (تبقى الحدود ساخنة لفترة أطول)

استراتيجية 2: زيادة سرعة الحقن

• حقن أسرع → تبريد أقل قبل اللحام
• زيادة 20-40%

استراتيجية 3: زيادة ضغط القفل

• ضغط أعلى يجبر الحدود على اتصال أفضل
• زيادة 15-25%

ملاحظة: لا يمكن إزالة خطوط اللحام دائمًا - يعتمد القبول على التطبيق (الأسطح من الفئة A مقابل الأسطح المخفية مقابل الأجزاء الهيكلية).

مصفوفة التشخيص - حل المشكلات بسرعة

الجدول أدناه يحتوي على حلول سريعة لأكثر 6 عيوب شيوعًا:

العيوب	المحاولة الأولى	المحاولة الثانية	الحل الجذري
Flash	↑ قوة الإغلاق +15%	↓ ضغط الحقن -15%	صيانة القالب
Short shot ___	↑ حجم الجرعة +10%	↑ درجة حرارة الأسطوانة +15°C	تنظيف الفوهة، التهوية
Odkształcenia	↑ درجة حرارة القالب +15°C	↓ ضغط القفل -20%	تحسين التبريد
Sink marks ___	↑ ضغط القفل +20%	↑ وقت القفل +5 sث	التصميم: تقليل سماكة الجدار
Burn marks	↓ سرعة الحقن -30%	↓ درجة حرارة الأسطوانة -15°C	أضف فتحات تهوية
Weld lines ___	↑ درجة حرارة الانصهار +20°C	↑ سرعة الحقن +30%	إعادة توطين نقطة الحقن

نهج منهجي: اختبر المعلمات بشكل تدريجي، غيّر متغيرًا واحدًا في كل مرة، وثّق النتائج. استخدم DOE (تصميم التجارب) للحالات المعقدة.

دراسة حالة - خفض الفاقد بنسبة 82%

منتج أغلفة PP - تحسين شامل

الشركة: منتج أكواب PP للاستخدام الواحد، مازوفيا، 80 موظف

الإنتاج: 200mل أكواب رقيقة الجدران، قالب 8 عشوش، 350k قطعة/يوم

المعدات: Tederic TRX-M.260

المشكلة الأولية:

• مؤشر العيوب: 6.8% (23,800 كوب معيب/يوم)
• مزيج العيوب: النقوص (Short shot) 38%، التشوهات (Warpage) 29%، الزوائد (Flash) 18%، الاحتراق 15%
• الخسارة: ~420k PLN/سنة

برنامج 6 أشهر - نهج منهجي:

الشهر 1-2: جمع البيانات، تحليل باريتو → النقوص أولوية رقم 1

الشهر 3: إزالة النقوص

• السبب: حجم الجرعة 42% (منخفض جداً)
• الحل: زيادة إلى 55%، درجة الحرارة +12°C
• النتيجة: 2.6% → 0.3% (-88%) ✅

الشهر 4: تقليل التشوهات

• السبب: تبريد غير متساوٍ
• الحل: درجة حرارة القالب 40°C → 58°C، +8 s وقت التبريد
• النتيجة: 2.0% → 0.6% (-70%) ✅

الشهر 5: إزالة الزوائد (Flash)

• السبب: تآكل القالب (350M دورة)
• الحل: تجديد القالب (шлифование خط الفصل)
• النتيجة: 1.2% → 0.1% (-92%) ✅

النتائج النهائية بعد 6 m أشهر:

• مؤشر العيوب: 6.8% → 1.2% ✅ (-82% تقليل)
• الأجزاء الجيدة: 326k → 346k يومياً (+6% إنتاجية!)
• الادخار: ~360k PLN/سنة استُعيدت
• الاستثمار: 45k PLN (تجديد + برنامج SPC)
• العائد على الاستثمار (ROI): 1.5 m أشهر ✅

العائد على الاستثمار في الجودة

الجودة ليست مركز تكلفة - إنها مركز ربح!

مثال لحساب الادخار

الافتراضات: 5M جزء/سنة، تكلفة 3.60 PLN/جزء (مادة + طاقة + عمالة)

السيناريو أ: معدل العيوب 5% (الحالة الحالية - ضعيف)

• الأجزاء المعيبة: 250,000/سنة
• التكلفة المهدرة: 900,000 PLN/سنة ❌

السيناريو ب: معدل العيوب 2% (تحسن إلى المتوسط)

• الأجزاء المعيبة: 100,000/سنة
• التكلفة المهدرة: 360,000 PLN/سنة
• الادخار: 540,000 PLN/سنة ✅

السيناريو ج: معدل العيوب 0.5% (الدرجة العالمية)

• الأجزاء المعيبة: 25,000/سنة
• التكلفة المهدرة: 90,000 PLN/سنة
• الادخار: 810,000 PLN/سنة ✅

تكاليف الاستثمار النموذجية

تحسين العملية: 15-25k PLN (دراسات DOE، مادة تجريبية)

• التحسين المتوقع: 30-50% تقليل العيوب
• العائد على الاستثمار (ROI): <1 m أشهر

تجديد الأداة + التحسين: 40-85k PLN

• التحسين المتوقع: 60-80% تقليل العيوب
• العائد على الاستثمار (ROI): <2 m أشهر

نظام SPC كامل + الأتمتة: 110-215k PLN

• التحسين المتوقع: 70-90% تقليل + تتبع آلي
• العائد على الاستثمار (ROI): 2-4 m أشهر
• فوائد إضافية: التتبع، التنبيهات في الوقت الفعلي، الصيانة التنبؤية

ملخص والخطوات التالية

الاستنتاجات الرئيسية

1. 6 عيوب = 91% مشكلة

الزوائد (Flash)، الانخساق (Sink marks)، النقوص (Short shots)، التشوهات (Warpage)، خطوط اللحام، علامات الاحتراق - بإزالة هذه العيوب، تحقق تحسيناً دراماتيكياً في الجودة.

2. معظم العيوب لها أسباب محددة ومعروفة

النهج المنظم (5 لماذا، إيشيكاوا، DOE) يؤدي إلى الحلول. 80% يمكن إزالتها من خلال ضبط معاملات الآلة.

3. ماكينات الحقن Tederic تتيح لك تحقيق Cpk>2.0

سلسلة NEO: التكرار <0.5%، التحكم في الحرارة ±2°C. سلسلة DREAM: <0.3% تكرار، ±1°C. هذا هو أساس الجودة من الدرجة العالمية.

4. العائد على الاستثمار في الجودة هو هائل

عادة <3 m أشهر استرداد لتحسين العملية، <6 m أشهر لتحسينات الأدوات. ادخار يدوم لسنوات.

5. الجودة = ميزة تنافسية

في السيارات، الطبية، التغليف - متطلبات الجودة هي تذكرة الدخول. الموردون بـ Cpk>2.0 ومؤشرات عيوب <1% يحصلون على العقود.

ماذا تفعل الآن - خطة العمل

1. قياس الحالة الحالية

• ابدأ بتتبع مؤشر العيوب (حتى جدول بسيط)
• صنف العيوب حسب النوع
• احسب تكلفة الجودة (العيوب × تكلفة الجزء)

2. تحليل باريتو - تحديد المشكلات الرئيسية

• أي 2-3 عيوب تشكل 70-80% من المشكلة؟
• ركز الجهد على الأولويات الرئيسية

3. تحليل الأسباب الجذرية

• 5 لماذا لكل عيوب رئيسي
• الوصول إلى السبب الجذري، وليس فقط الأعراض

4. تطبيق الحلول بشكل منهجي

• ابدأ بتحسين العملية (معاملات الآلة) - أقل تكلفة
• استخدم DOE - غيّر متغيراً واحداً في كل مرة، قيّس التأثير
• توثيق مجموعات المعلمات الناجحة

5. التحقق والحفاظ على التحسينات

• راقب مؤشر العيوب بعد التغييرات
• احسب Cpk (الهدف ≥1.67 للسيارات)
• اقفل معلمات العملية، تدريب المشغلين

6. التحسين المستمر

• الجودة رحلة مستمرة، وليس وجهة نهائية
• ضع أهدافاً أكثر طموحاً: 5% → 2% → 1% → 0.5%
• احتفل بالنجاحات مع الفريق

هل تحتاج إلى مساعدة؟

فريق TEDESolutions يقدم:

• مراجعات الجودة: تقييم في الموقع، تحليل الأسباب الجذرية، خطة عمل
• تحسين العملية: دراسات DOE لآلات Tederic، تحسين المعلمات
• التدريب: المشغلون والمهندسون في حل المشكلات، SPC
• تطبيق SPC: تكوين البرنامج، لوحات التحكم، تكامل البيانات