جدول مرجعي لمعدلات انكماش البلاستيك (بيانات 2025)

مقدمة حول انكماش القالب

انكماش القالب هو النقص في الأبعاد الذي يحدث عندما يبرد البوليمر المنصهر ويتصلب داخل تجويف القالب. هذه الظاهرة أساسية في التصميم الهندسي لعمليات الحقن، وتؤثر مباشرة في دقة المقاس وجودة المطابقة الوظيفية.

الهدف ليس إلغاء الانكماش، بل التنبؤ به بشكل صحيح وتعويضه في أبعاد القالب مع تثبيت ظروف التشغيل.

البوليمرات غير المتبلورة مقابل شبه المتبلورة

التركيب الجزيئي للمادة يحدد نمط الانكماش:

المواد غير المتبلورة

تُظهر عادة انكماشاً أقل وأكثر تجانساً (مثل ABS وPC وPMMA)، ويغلب عليها تأثير الانكماش الحراري.

المواد شبه المتبلورة

تُظهر غالباً انكماشاً أعلى (مثل PP وPE وPA وPOM) بسبب تأثير التبلور إضافةً إلى الانكماش الحراري، مع احتمال أعلى للانكماش غير المتساوي حسب اتجاه الجريان.

العوامل المؤثرة في معدل الانكماش

بارامترات العملية

• ضغط التعبئة/التحزيم: زيادته تقلل الانكماش عادةً.
• درجة حرارة المصهور: الارتفاع الزائد قد يزيد الانكماش.
• درجة حرارة القالب: تؤثر في التبلور وثبات الأبعاد.
• زمن التبريد: الزمن غير الكافي يرفع التغيرات اللاحقة.
• زمن ضغط الإمساك: عامل حرج خصوصاً للمواد شبه المتبلورة.

عوامل تصميم القطعة

• سماكة الجدار: السماكات الكبيرة ترتبط بانكماش أكبر.
• طول مسار الجريان: قد يزيد الاتجاهية واللانظام في الانكماش.
• موضع البوابة: يحدد كفاءة التعبئة وتوزيع الكثافة.

جدول شامل لمعدلات الانكماش (2025)

القيم التالية مرجعية تحت ظروف تشغيل قياسية. يجب دائماً تأكيد القيمة النهائية من ورقة بيانات المادة ومن تجارب الإنتاج الفعلية.

البوليمر	النوع	نطاق الانكماش (%)	القيمة النموذجية (%)	ملاحظات
PP	Homopolymer	1.0 – 2.5	1.5 – 2.0	يتأثر بدرجة التبلور
PP	30% GF	0.3 – 0.8	0.5	انكماش اتجاهي بسبب الألياف
PE-HD	قياسي	1.5 – 3.0	2.2	الكثافة تؤثر في السلوك
ABS	هندسي	0.4 – 0.7	0.5	ثبات أبعاد جيد
PC	Optical/Engineering	0.5 – 0.7	0.6	حساس لنافذة التشغيل
PA6	غير مدعّم	0.8 – 1.6	1.2	الرطوبة تؤثر في الأبعاد
PA66	30% GF	0.2 – 0.6	0.4	انكماش أقل مع اتجاهية أعلى
PBT	غير مدعّم	1.2 – 2.2	1.6	مادة شبه متبلورة
POM	غير مدعّم	1.8 – 2.4	2.1	تبلور مرتفع
PMMA	قياسي	0.3 – 0.6	0.45	شفافية وثبات جيدان

صيغ حساب الانكماش

الانكماش الخطي (%):

S = ((L_mold - L_part) / L_mold) × 100%

تعويض بعد القالب:

L_mold = L_target × (1 + S)

يتم إدخال S بالصيغة العشرية (مثال: 1.2% = 0.012).

سلوك الانكماش بعد الخروج من القالب

بعض المواد تستمر في تغيير أبعادها بعد فك القالب، خصوصاً المواد شبه المتبلورة. لذلك يجب تحديد زمن قياس ثابت (مثل 24 أو 48 ساعة) قبل قبول الأبعاد النهائية.

تعويض الانكماش في تصميم القالب

• اعتماد معاملات تعويض منفصلة حسب اتجاهات القياس المهمة.
• تصميم تبريد متوازن لتقليل فروقات الحرارة الموضعية.
• تقليل الانتقالات الحادة في سماكة الجدار.
• اختيار موضع البوابة بما يضمن تعبئة وتغذية متجانستين.

تحسين بارامترات التشغيل

التحكم في الانكماش يتطلب ضبطاً متكاملاً لدرجة حرارة المصهور والقالب، سرعة الحقن، ضغط/زمن الإمساك، وزمن التبريد. كما يُفضل استخدام DOE أو CAE عند تطوير أجزاء دقيقة.

تشخيص مشاكل الانكماش

العرض	السبب المحتمل	الإجراء المقترح
انكماش أعلى من المتوقع	ضغط تعبئة غير كافٍ	رفع ضغط/زمن الإمساك
اختلاف انكماش X/Y	اتجاهية الجريان أو الألياف	تعديل تصميم البوابة ومسار الجريان
انجراف الأبعاد مع الزمن	انكماش لاحق بعد القالب	اعتماد نافذة قياس ثابتة ومراجعة المادة
تشتت كبير بين الدُفعات	تذبذب العملية أو الرطوبة	تثبيت التجفيف ومعايير التشغيل

الخلاصة وأهم النقاط

تحقيق أبعاد مستقرة في القولبة بالحقن يعتمد على ثلاثية: معامل انكماش صحيح للمادة، تعويض هندسي مناسب في القالب، واستقرار تشغيل فعلي على الماكينة.

استخدم هذا الجدول كنقطة انطلاق هندسية، ثم ثبّت القيم النهائية بالقياس الفعلي على المادة والقالب الحقيقيين.