הזרקה היא טכניקה הנדסית הכוללת הפיכת פלסטיק למוצרים שימושיים השומרים על תכונותיהם המקוריות. תנאי התהליך החשובים של הזרקה הם הטמפרטורה, הלחץ וזמן הפעולה המתאים המשפיעים על זרימת הפלסטיק והקירור.
1. בקרת טמפרטורה
1. טמפרטורת צילינדר
הטמפרטורה שיש לשלוט בה בתהליך ההזרקה כוללת את טמפרטורת החבית, טמפרטורת הזרבובית וטמפרטורת התבנית. שתי הטמפרטורות הראשונות משפיעות בעיקר על הפלסטיזציה והזרימה של פלסטיק, בעוד שהטמפרטורה האחרונה משפיעה בעיקר על זרימה וקירור של פלסטיק. לכל פלסטיק יש טמפרטורת זרימה שונה. לאותו פלסטיק יש טמפרטורת זרימה וטמפרטורת פירוק שונה עקב מקורות או ציונים שונים. זה נובע מההבדל במשקל המולקולרי הממוצע ובחלוקת המשקל המולקולרי. פלסטיק בסוגי הזרקה שונים גם תהליך הפלסטיקה במכונה שונה ולכן גם בחירת טמפרטורת החבית שונה.
2. טמפרטורת הזרבובית
טמפרטורת הזרבובית נמוכה במעט מהטמפרטורה המקסימלית של הקנה, וזאת על מנת למנוע את "תופעת הריור" שעלולה להתרחש בזרבובית הישר. הטמפרטורה של הזרבובית לא צריכה להיות נמוכה מדי, אחרת היא תגרום להתמצקות מוקדמת של החומר המותך ותחסום את הזרבובית, או תשפיע על ביצועי המוצר עקב הזרקת חומר התמצקות מוקדם לתוך חלל התבנית.
3. טמפרטורת התבנית
לטמפרטורת העובש יש השפעה רבה על הביצועים הפנימיים והאיכות הנראית לעין של המוצר. טמפרטורת התבנית תלויה בנוכחות או בהיעדר גבישיות פלסטית, בגודל ובמבנה המוצר, בדרישות הביצועים ובתנאי תהליך אחרים (טמפרטורת התכה, מהירות הזרקה ולחץ הזרקה, מחזור יציקה וכו').
2. בקרת לחץ
הלחץ בתהליך ההזרקה כולל לחץ פלסטיק ולחץ הזרקה, ומשפיע ישירות על פלסטיקה ואיכות המוצר.
1. לחץ פלסטיק
(לחץ אחורי) כאשר משתמשים במכונת הזרקת בורג, הלחץ על החומר המותך בחלק העליון של הבורג כאשר הבורג מסתובב ונסוג נקרא לחץ פלסטי, הידוע גם כלחץ אחורי. ניתן לכוון את גודל הלחץ הזה דרך שסתום ההקלה במערכת ההידראולית. בהזרקה, גודל לחץ הפלסטיק קבוע עם מהירות הבורג. כאשר לחץ הפלסטיק מוגבר, טמפרטורת ההיתוך תוגדל, אך מהירות הפלסטיק תופחת.
בנוסף, הגדלת לחץ הפלסטיק עשויה לרוב להפוך את הטמפרטורה של ההיתוך לאחידה, ניתן לערבב את חומר הצבע בצורה אחידה ולפרוק את הגז בהמסה. באופן כללי, ההחלטה על לחץ פלסטי צריך להיות נמוך ככל האפשר בהנחה של הבטחת איכות מוצר טובה. הערך הספציפי משתנה בהתאם לסוג הפלסטיק המשמש, אך בדרך כלל עולה על 20 ק"ג/סמ"ר.
2. לחץ הזרקה
בייצור הנוכחי, לחץ ההזרקה של כמעט כל מכונות ההזרקה מבוסס על הלחץ המופעל על הפלסטיק על ידי החלק העליון של הבוכנה או הבורג (מומר מלחץ מעגל השמן). תפקידו של לחץ ההזרקה בהזרקה הוא להתגבר על התנגדות הזרימה של הפלסטיק מהחבית לחלל, לתת לחומר המותך קצב מילוי ולדחס את החומר המותך.
3. מחזור דפוס
ה
הזמן הנדרש להשלמת תהליך הזרקה נקרא מחזור הדפוס, המכונה גם מחזור הדפוס. מחזור הדפוס משפיע ישירות על פריון העבודה וניצול הציוד. לכן, בתהליך הייצור יש לקצר ככל הניתן את הזמן הרלוונטי במחזור היציקה בהנחה של הקפדה על איכות. בכל מחזור היציקה, זמן ההזרקה וזמן הקירור הם החשובים ביותר, ויש להם השפעה מכרעת על איכות המוצר. זמן המילוי בזמן ההזרקה הוא ביחס הפוך ישירות לקצב המילוי, וזמן המילוי בייצור הוא בדרך כלל כ-3 עד 5 שניות.
זמן החזקת הלחץ בזמן ההזרקה הוא זמן הלחץ על הפלסטיק בחלל, המהווה חלק גדול יחסית בכל זמן ההזרקה, בדרך כלל כ-2 עד 120 שניות (עבור חלקים עבים במיוחד, הוא יכול להגיע עד 5 עד 10 דקות). לפני הקפאת החומר המותך בשער, זמן ההחזקה ישפיע על דיוק הממדים של המוצר. לזמן ההחזקה יש גם נקודה מתוקה, הידועה כתלויה בטמפרטורת החומר, טמפרטורת העובש וגודל הפתח והשער.
אם גודל הפתח והשער ותנאי התהליך תקינים, בדרך כלל ערך הלחץ עם טווח תנודות ההתכווצות הקטן ביותר של המוצר יגבר. זמן הקירור נקבע בעיקר על ידי עובי המוצר, התכונות התרמיות ותכונות ההתגבשות של הפלסטיק וטמפרטורת התבנית. סיום זמן הקירור צריך להתבסס על העיקרון של הבטחת שהמוצר לא ישתנה בעת פירוק התבנית, בדרך כלל בין 5 ל-120 שניות.
זמן קירור ארוך מדי מיותר, מה שלא רק מפחית את יעילות הייצור, אלא גם מקשה על הוצאת התבנית לחלקים מורכבים, ואף מייצר מתח שחרור מהתבנית במהלך הוצאת התבנית הכפויה. זמנים אחרים במחזור הדפוס קשורים לשאלה האם תהליך הייצור הוא רציף ואוטומטי, ולמידת האוטומציה.
