วาล์วเกต เป็นอุปกรณ์สำคัญชนิดหนึ่งในระบบทางวิ่งร้อน เช่น ระบบมัลติเกต (Multi-gate system) วาล์วเกตสามารถตั้งค่าให้ปิดเพื่อหยุดการไหลของพลาสติกไม่ให้เข้าไปในช่องชิ้นงาน หรือ เปิดเพื่อให้พลาสติกไหลเข้าตัวชิ้นงานในเงื่อนไขที่เหมาะสมได้ ซึ่งวาล์วประเภทนี้ถือเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับระบบมัลติเกตที่มีความเสี่ยงในการเกิดรอยประสานได้ง่าย ยิ่งไปกว่านั้นการควบคุมวาล์วเกตจะช่วยให้ผู้ใช้ลดปัญหาความการอัดของพลาสติกที่เป็นปัจจัยในการทำให้เกิดรอยความเค้น หรือรอยที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความดัน เช่น รอยเงาหรือสะท้อนที่เกิดบนพื้นผิวชิ้นงาน

บริษัท Moldex3D ช่วยให้ผู้ใช้ได้สามารถเลือกการควบคุมต่างๆให้เหมาะสมกับความต้องการของแต่ละบุคคลได้ ตัวอย่างเช่น เวลา ทิศทางการไหลของพลาสติก ตำแหน่งกระบอกฉีด ซึ่งรวมไปถึงการควบคุมการเปิดปิดของวาล์วเกตด้วย นอกจากการใช้วาล์วเกตจะช่วยในเรื่องการควบคุมสภาวะช่วงการเติมพลาสติกแล้ว วาล์วเกตยังสามารถถควบคุมสภาวะการอัดพลาสติกได้ด้วย ซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมระบบการฉีดขึ้นรูปพลาสติกได้ง่ายขึ้น

การเตรียม Mesh model ใน Moldex3D Designer สำหรับระบบที่มีวาล์วเกต

ขั้นตอนที่1 ในโปรแกรมDesigner ให้สร้างทางวิ่งร้อน (hot runner system) และกำหนดจุดสำหรับวาล์วเกต พร้อมทั้งตั้งชื่อจุด (valve gate ID) โดยมีสองวิธีดังต่อไปนี้

หมายเหตุ ในโปรแกรมม Moldex 3D การใส่ ID ให้วาล์วเกต จะสามารถใช้ได้กับระบบทางวิ่งร้อนเท่านั้น ทั้งนี้ผู้ใช้ต้องสร้าง mesh ให้กับระบบทางวิ่งร้อนก่อน

หมายเหตุ สำหรับระบบทางวิ่งร้อนทั้งสองรูปแบบที่กล่าวมา ผู้ใช้ควรตั้งID วาล์วเกตสำหรับทั้งระบบทางวิ่งร้อน ไม่เพียงแต่ตั้งชื่อที่ปากเกตแต่ให้ตั้งที่ทางวิ่งด้วย รูปด้านล่างแสดงผลหลังการตั้ง ID ให้วาล์วเกต

การตั้งค่าโปรเจคสำหรับการวิเคราะห์ผลการใช้วาล์วเกต

ขั้นตอนที่2 ใน Moldex3D Project ตั้งค่าเริ่มต้นระบบพื้นฐาน ตั้งแต่สร้างโปรเจคใหม่ นำเข้าโมเดล จนถึงการตั้งค่าการวิเคราะห์ระบบทั่วไป ในการตั้งค่าเงื่อนไขการควบคุมวาล์วเกต กดเลือก Advanced Setting in Filling/Packing แล้วกดเลือก Valve Gate

ขั้นตอนที่3 ตั้งค่า Control Point หรือจุดที่จะใช้ในการควบคุม ใส่จำนวนจุดควบคุม แล้วกดเลือก Action เพื่อที่จะกำหนดสถานะเปิด–ปิดของวาล์วเกตหลังจากที่พลาสติกไหลถึงจุดควบคุม เพื่อควบคุมระบบให้มีความหลากหลายมากขึ้น เปลี่ยน Type ของแต่ละวาล์วเกต ID แล้วเลือกการควบคุมโดยใช้เงื่อนไขทั้ง3 ดังต่อไปนี้ Timing, Flow Front, และ Ram position

หมายเหตุ ผู้ใช้ควรคำนึงถึงวาล์วเกต ID ของแต่ละวาล์วเกตเพื่อให้การควบคุมการไหลของพลาสติกเป็นระบบ ซึ่งผู้ใช้สามารถเลือกเปลี่ยน Type ของแต่ละวาล์วเกตให้เหมาะสมกับการตั้งเงื่อนไขได้

Timing Control การควบคุมด้วยเวลา:

• ตั้งค่า Value ด้วย Unit วินาที เพื่อใช้ในการควบคุมการไหลด้วยเวลา
  หมายเหตุ หากตั้งค่าการควบคุมการไหลและการอัดของระบบด้วยการใช้เวลาเป็นตัวควบคุม เงื่อนไขต่างๆจะเชื่อมกัน ซึ่งหมายถึง หากต้องการเปลี่ยนการควบคุมช่วงการอัดของระบบจะสามารถเปลี่ยนได้โดยการเปลี่ยน Timing ในตอนตั้งค่าเท่านั้น

Flow Front Control การควบคุมด้วยทิศการไหล:

• หากต้องการใช้การควบคุมในรูปแบบข้างต้นนี้ ให้เลือกกด Mesh Node ID เพื่อทำการกำหนดจุดควบคุม
  หมายเหตุ การควบคุมประเภทนี้หมายถึงการควบคุมการเปิดปิดวาล์วเกตหลังจากที่พลาสติกไหลถึงจุดที่กำหนดไว้ (mesh node) โดย ID ของจุดควบคุม สามารถสร้างได้โดยการเลือกใช้ฟังก์ชั่น Select
• ตั้งค่า Value ด้วย Unit วินาทีเพื่อแสดงความหน่วงของเวลาในขณะที่ระบบทำการเปิดปิดวาล์วเกต
  หมายเหตุ การกำหนดค่าเวลาในการควบคุมประเภทนี้จะต่างจากเวลาของประเภท Timing control

Ram Position Control:

• การควบคุมประเภทนี้จะสามารถใช้ได้เฉพาะกับการตั้งค่าแบบ Machine Mode (1&2) เท่านั้น และไม่สามารถใช้กับระบบ CAE Modeได้
• ตั้งค่า Value ด้วย Unit มิลลิเมตร เพื่อแสดงระยะ ram ในการกำหนดจุดควบคุมการเปิดปิดวาล์ว
  หมายเหตุ ผู้ใช้ควรเข้าใจการทำงานและระยะของ ram รวมถึง filling percentage หรือ stroke time ด้วย เพื่อให้การควบคุมมีประสิทธิภาพ

การอ่านผลวิเคราะห์จากการใช้วาล์วเกตใน Moldex3D Project

ขั้นตอนที่4 อ่านผลวิเคราะห์ Filling และ Packing เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของ mold เช่น การตรวจสอบรอยเชื่อม (weld line) ความสมดุลของการไหล (filling balance) และความดันของชิ้นงาน (pressure variation)

50% Filling (การควบคุมโดยใช้เวลา)	90% Filling (การควบคุมโดยใช้เวลา)
วาล์วเกต2 และวาล์วเกต4 จะเปิดเมื่อเวลาผ่านไป 1วินาที (หรือเติมพลาสติกไปแล้ว 50% เนื่องจากตั้งเงื่อนไขการเติมไว้ 2วินาที).	หลังเติมชิ้นงานไป 90% ผู้ใช้จะสามารถเห็นบริเวณจุดรอยประสานและการรวมตัวกันของพลาสติก
27% Filling (ควบคุมโดยการใช้การไหลของพลาสติก)	17-mm Ram Position (ควบคุมโดยใช้ระยะRAM)
วาล์วเกต 2 และ 4 จะเปิดหลังจากพลาสติกไหลจากวาล์วเกต1 จนถึงจุดที่กำหนด (selected mesh node)	วาล์วเกตที่2 และ4 จะเปิดหลังจากที่ ramเคลื่อนตัวจนถึงระยะ 17มิลลิเมตร

เพิ่มเติม กราฟด้านล่างเป็นกราฟที่แสดงเงื่อนไขต่างๆ:

ผลลัพธ์ของการใช้วาล์วเกตในการควบคุมการฉีดขึ้นรูปพลาสติก

• ช่วยเลื่อนตำแหน่งรอยประสาน (weld line locations) หรือลดปัญหารอยประสาน (eliminate weld lines)
  ขั้นตอนสำคัญในการแก้ปัญหารอยประสานหรือเลื่อนตำแหน่งของรอยประสานได้ถูกกล่าวไว้ในตัวอย่างข้างต้นแล้ว ซึ่งเป็นกรณีศึกษาที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงรอยประสานได้
• แก้ไขปัญหาความอัดแน่นของพลาสติก
  นอกจากการแก้ปัญหารอยประสานแล้ว วาล์วเกตยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการไหลพลาสติกให้มีความหนาแน่นที่สมดุลทั้งชิ้นงานอีกด้วย