Kalkulator Saluran

Pendahuluan

Kalkulator Desain Saluran (Runner Design) adalah alat rekayasa untuk merancang dimensi saluran utama, sub-runner, dan gate pada cetakan injeksi plastik. Fokus utamanya adalah mengendalikan tahanan aliran, kehilangan tekanan, dan keseimbangan pengisian pada cetakan multi-rongga (multi-cavity) — faktor yang menentukan kesesuaian dimensi, kualitas permukaan, dan konsistensi produksi antar batch. Sistem saluran seimbang (balanced runner, dengan tata letak H atau X) mempertahankan selisih waktu pengisian antar-rongga di bawah ±5 %, sehingga cacat seperti short shot, garis weld line, dan perbedaan warna antar bagian dari satu cetakan dapat dihindari. Kalkulator membandingkan penampang lingkaran, setengah lingkaran, dan trapesium: penampang lingkaran memberi kehilangan akibat gesekan dinding paling kecil pada diameter hidraulik yang sama, sedangkan trapesium lebih murah dimesin karena hanya pada satu sisi cetakan. Alat ini juga memperhitungkan viskositas resin, suhu dinding, dan ketebalan lapisan beku (frozen layer): material berviskositas tinggi seperti PA66, PC, atau senyawa berpenguat serat kaca menaikkan kehilangan tekanan secara non-linier sehingga membutuhkan diameter lebih besar atau jalur lebih pendek. Dipertimbangkan juga pilihan antara saluran panas (hot runner) dan saluran dingin (cold runner): hot runner menjaga lelehan tetap pada suhu proses dan meniadakan limbah runner per siklus, sedangkan cold runner lebih murah dibuat namun menghasilkan material padat setiap injeksi. Dengan demikian, perancang memperoleh dasar kuantitatif untuk menentukan sistem feed, posisi gate, dan keseimbangan multi-cavity sebelum cetakan dikerjakan di mesin.

Cara Kerja

Inti perhitungan adalah persamaan Hagen-Poiseuille untuk aliran laminar di dalam saluran: ΔP = (8 · μ · L · Q) / (π · r⁴), dengan ΔP sebagai kehilangan tekanan, μ viskositas dinamis lelehan polimer, L panjang saluran, Q laju aliran volumetrik, dan r jari-jari dalam; ketergantungan pada r⁴ menjelaskan mengapa perubahan kecil diameter mengubah tekanan yang diperlukan secara drastis. Volume runner V = π · (D/2)² · L digunakan untuk menghitung bobot runner dan limbah per shot. Pengguna memasukkan diameter dan panjang saluran utama serta sub-runner, dimensi gate, viskositas pada suhu proses, dan volume shot; kalkulator langsung menampilkan total volume runner (g), kehilangan tekanan per segmen, dan estimasi waktu pengisian setiap rongga. Pada mode keseimbangan multi-cavity, alat ini membandingkan tata letak H dan X, memeriksa apakah seluruh jalur aliran ekuivalen secara geometri, dan mengusulkan penyesuaian artificial balancing (mengubah diameter gate atau sub-runner) jika keseimbangan alami tak tercapai, sehingga memberi evaluasi setara simulasi mold-flow sebelum gambar dirilis.

Skenario Penggunaan

• Memvalidasi cetakan produksi massal 8-cavity berbahan ABS dengan distribusi pola H: memastikan deviasi waktu pengisian antara rongga sudut dan rongga tengah tetap di bawah ±5 % sebelum cetakan dikerjakan di mesin.
• Mengukur peningkatan aliran ketika gate diperbesar dari 1,2 mm menjadi 1,8 mm karena kehilangan tekanan berlebih di area gate menyebabkan bekas terbakar (burn mark) dan pengisian tak sempurna pada cetakan eksisting.
• Mengevaluasi perpindahan dari cold runner ke hot runner untuk komponen PA66 berpenguat fiberglass: membandingkan kehilangan tekanan, berat runner per shot, dan penghematan waktu siklus yang diharapkan sepanjang masa produksi.

FAQ