مفهوم اصلی: قالب گیری تزریق پلاستیک چیست؟
قالب گیری تزریق پلاستیک یک فرآیند تولید صنعتی بسیار کارآمد است که عمدتاً برای تولید انبوه محصولات پلاستیکی با اشکال یکسان استفاده می شود.
اصل اساسی آن این است: پلاستیک مذاب به داخل یک حفره قالب مهر و موم شده تزریق می شود. پس از خنک شدن و انجماد، قالب باز می شود و محصول خارج شده یک محصول پلاستیکی است که کاملاً با شکل حفره مطابقت دارد.
سه عنصر کلیدی این فرآیند عبارتند از:
1. ماشین قالب گیری تزریقی: دستگاهی که قدرت و کنترل را فراهم می کند.
2. مواد اولیه پلاستیک: مانند ABS، PC، PP، PS و غیره (معمولاً به صورت دانه ای).
3. قالب تزریق: ابزار اصلی که شکل، ساختار و دقت محصول را تعیین می کند.
جریان فرآیند قالب گیری تزریقی (یک چرخه کامل)
یک چرخه کامل قالب گیری تزریقی معمولاً شامل مراحل زیر است که به صورت چرخه ای تکرار می شود:
1. بسته شدن و قفل کردن قالب
قالب متحرک به سمت قالب ثابت حرکت می کند و در نهایت به طور کامل بسته می شود.
دستگاه قالب گیری تزریقی نیروی گیره عظیمی (ده ها تا هزاران تن) اعمال می کند تا از باز شدن قالب توسط فشار پلاستیک مذاب جلوگیری کند.
01
2. تزریق
دانه های پلاستیکی از قیف وارد بشکه می شود.
در داخل بشکه، پلاستیک با حرارت دادن از کویل های گرمایشی و عمل برشی پیچ به حالت جریان ویسکوز ذوب می شود.
پیچ توسط سیلندر تزریق، پلاستیک مذاب را با فشار بالا و سرعت بالا به داخل حفره قالب تزریق می کند.
02
3. نگه داشتن فشار
پس از مرحله تزریق، پیچ به حفظ فشار معین (فشار نگهدارنده) ادامه می دهد و به آرامی در فاصله کوتاهی پیش می رود.
هدف: پر کردن پلاستیک از دست رفته به دلیل انقباض خنک کننده، جلوگیری از ایراداتی مانند علائم انقباض و فرورفتگی در محصول.
03
4. خنک کننده و پلاستیک
خنکسازی: خنککننده در گردش (معمولاً آب یا روغن) به کانالهای آب خنککننده درون قالب وارد میشود تا محصول پلاستیکی درون حفره خنک و جامد شود.
پلاستیک کردن: همزمان با خنک کردن، پیچ شروع به چرخش می کند و دانه های پلاستیکی جدید را از قیف به جلوی بشکه برای گرم کردن و پلاستیک می رساند و برای تزریق بعدی آماده می شود. در حین جمع شدن پیچ، مقدار مشخصی از پلاستیک مذاب در قسمت جلو جمع میشود (که به آن «میتینگ» میگویند.
04
5. باز کردن قالب و خروج
بخش متحرک قالب به سمت عقب حرکت می کند و از قالب ثابت جدا می شود.
مکانیسم پرتاب (مانند پین های اجکتور یا صفحات اجکتور) فعال می شود و محصول پلاستیکی سرد شده و جامد شده را از حفره یا هسته قالب بیرون می اندازد.
سپس قالب دوباره بسته می شود و چرخه بعدی شروع می شود. بسته به اندازه، ضخامت و جنس محصول، زمان چرخه می تواند از چند ثانیه تا چند دقیقه متغیر باشد.
05
ساختار هسته و طبقه بندی قالب های تزریقی
قالب ها هسته اصلی فناوری هستند. ساختار و طراحی آنها به طور مستقیم کیفیت محصول را تعیین می کند.
ساختار قالب اولیه
1. سیستم قالب گیری: بخشی که مستقیماً شکل محصول را تشکیل می دهد، شامل حفره (تشکیل دهنده سطح خارجی محصول) و هسته (تشکیل دهنده سطح داخلی محصول).
2. سیستم دروازه ای: کانالی که از طریق آن پلاستیک مذاب از نازل دستگاه قالب گیری تزریقی وارد حفره می شود. شامل:
دونده اصلی
-دوندگان فرعی
دروازه: بخش کلیدی که دونده ها و حفره را به هم متصل می کند. طراحی و مکان آن تا حد زیادی بر کیفیت محصول تأثیر می گذارد.
3. سیستم تخلیه: برای خارج کردن محصول قالب گیری شده از قالب استفاده می شود. شامل پین های اجکتور، صفحات اجکتور، فنرهای برگشتی و غیره است.
4. سیستم خنک کننده: شبکه ای از کانال های آب خنک کننده در داخل قالب برای اطمینان از دمای یکنواخت و قابل کنترل قالب، بهبود کارایی و کیفیت تولید.
5. سیستم تهویه: کانال ها یا شکاف های کوچکی که هوا و گازهای فرار را در حین پر شدن پلاستیک از حفره خارج می کنند. تهویه ضعیف می تواند منجر به نقص هایی مانند سوختن محصول و پر نشدن ناقص شود. 6. سیستم هدایت: ستون های راهنما و بوش های راهنما از تراز دقیق قالب های متحرک و ثابت در طول بسته شدن قالب اطمینان می دهند.
7. ساختار: قالب ها، صفحات پشتیبانی و غیره، چارچوب کلی قالب را تشکیل می دهند.
طبقه بندی قالب
توسط Runner System:
قالب دروازه بزرگ: دارای یک رانر اصلی و دونده های شاخه ای است که نیاز به پیرایش بعدی دارد.
قالب دروازه باریک: اندازه دروازه بسیار کوچک، به طور خودکار بریده شده، ظاهر خوب.
قالب دونده داغ: بخش رانر گرم می شود، پلاستیک را در حالت مذاب نگه می دارد، بدون ضایعات، راندمان بالا، اما همچنین هزینه های قالب و نگهداری بالا را تولید می کند.
بر اساس ساختار:
دو-قالب صفحه: رایج ترین ساختار، یک عمل باز کردن قالب.
سه-قالب صفحه: دارای دو عمل باز کردن قالب، یکی برای خارج کردن مواد جامد شده از رانر، و دیگری برای خارج کردن محصول. معمولا برای دروازه های نقطه ای استفاده می شود.
حوزه های کاربردی
محصولات قالبگیری تزریقی پلاستیک تقریباً در تمام بخشهای صنعتی و مصرفی استفاده میشوند:
لوازم الکترونیکی مصرفی: بدنه تلفن همراه، قاب لپ تاپ، شارژر، صفحه کلید، موس.
صنعت خودرو: سپر، داشبورد، قطعات داخلی، پوشش چراغ های جلو.
تجهیزات پزشکی: سرنگ ها، کانکتورهای لوله IV، محفظه تجهیزات تشخیصی (نیازمند استانداردهای بسیار بالای مواد و تمیزی است).
مایحتاج روزانه: سطل، لگن، اسباب بازی، لوازم خانگی.
صنعت بسته بندی: درب بطری، ظروف غذا.