مقدمه
در دنیای همیشه در حال تغییر تولید، قالب‌گیری تزریقی یک تغییر بازی است که روش ساخت قطعات پلاستیکی پیچیده و دقیق را متحول کرده است. در بسیاری از صنایع اهمیت زیادی دارد زیرا روشی ارزان برای ساختن بسیاری از چیزها است.
همانطور که در دنیای قالب‌گیری تزریقی غوطه‌ور می‌شویم، مهم است که بفهمیم چرا اینقدر مهم است و چگونه روش ساخت ما را تغییر می‌دهد. بیایید با درک اصول اولیه فرآیند قالب گیری تزریق پلاستیک شروع کنیم.
تعریف و اصل قالب گیری تزریق پلاستیک چیست؟
قالب‌گیری تزریق پلاستیک فرآیندی است که در آن پلاستیک را گرم می‌کنید، آن را از طریق پیچ دستگاه تزریق به جلو فشار می‌دهید و سپس آن را در قالبی که خنک می‌شود و شکل می‌گیرد، تزریق می‌کنید. ایده اصلی این است که پلاستیک را گرم و ذوب کنید، سپس آن را تحت فشار داخل قالب تزریق کنید، بگذارید خنک شود و در قالب جامد شود و در نهایت محصولات پلاستیکی بسازید.
این نه تنها می تواند محصولاتی با دقت بالا و با کیفیت بالا با بهره وری بالا بسازد، بلکه می تواند بسیاری از انواع پلاستیک ها را پردازش کند و کاربردهای گسترده ای دارد. بنابراین، قالب گیری تزریقی یکی از روش های مهم قالب گیری در پردازش پلاستیک است.
فرآیندهای قالب گیری تزریق پلاستیک چیست؟
مواد را آماده کنید
ماده اولیه قالب گیری تزریق پلاستیک گلوله های پلاستیکی است که برای گرم شدن و ذوب شدن باید داخل دستگاه تزریق پلاستیک قرار داده شود. هنگام تهیه مواد اولیه، باید کیفیت گلوله ها و محتوای گاز را در نظر بگیریم تا از کیفیت محصول قالب گیری اطمینان حاصل کنیم.
تجهیزات مکانیکی
قالب‌گیری تزریق پلاستیک نیاز به استفاده از تجهیزاتی مانند ماشین‌های تزریق پلاستیک دارد که در این میان ماشین‌های تزریق پلاستیک تجهیزات کلیدی هستند و عمدتاً شامل سیستم‌های تغذیه، سیستم‌های گرمایش، سیستم‌های فشار و غیره است.
مونتاژ قالب تزریق
قالب را به دستگاه تزریق پلاستیک وصل کنید، سپس روغن روان کننده را به داخل قالب تزریق کنید تا سطح صاف شود. قالب را تا دمای مناسب گرم کنید تا پلاستیک بهتر جریان پیدا کند.
ذوب پلاستیک
ذرات پلاستیک را در سیستم تغذیه دستگاه تزریق پلاستیک قرار دهید، سپس آنها را گرم کنید و آنها را به پلاستیک مایع ذوب کنید.
قالب گیری تزریقی
پلاستیک مذاب را از طریق سیستم فشار دستگاه تزریق پلاستیک به داخل قالب تزریق کنید. پس از خنک شدن پلاستیک، محصول را از قالب خارج کرده و قالب گیری انجام می شود.
بازرسی کیفیت
محصولات نهایی را بررسی کنید تا مطمئن شوید که اندازه، ظاهر، استحکام و غیره آنها مطابق با الزامات هستند. برای محصولات فاقد صلاحیت، فرآیند تولید را برای بهبود کیفیت تنظیم کنید.
مزایای قالب گیری تزریق پلاستیک چیست؟
کارآمد و با دقت بالا
قالب گیری تزریق پلاستیک فناوری است که امکان تولید کارآمد و با دقت بالا را فراهم می کند. فناوری قالب گیری تزریقی امکان تولید مقادیر زیادی از محصولات را در مدت زمان کوتاهی فراهم می کند. علاوه بر این، از آنجایی که قالب گیری تزریقی در قالب بسته انجام می شود، دقت و ثبات ابعادی محصول نهایی را می توان تضمین کرد.
بهره وری بالا
فناوری قالب گیری تزریق پلاستیک راندمان تولید بسیار بالایی دارد. ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی می‌توانند به تولید مداوم دست یابند و می‌توانند خودکار شوند و مداخله دستی را کاهش دهند. در برخی شرایط تولید انبوه، فناوری قالب‌گیری تزریقی می‌تواند کارایی تولید بالاتری نسبت به سایر فناوری‌های قالب‌گیری داشته باشد.
تنوع مواد
فناوری قالب گیری تزریقی پلاستیک را می توان برای قالب گیری انواع مواد از جمله پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلی کربنات و مواد دیگر مورد استفاده قرار داد. برای بهینه سازی عملکرد محصول می توان انتخاب ها و تنظیمات مختلف مواد را انجام داد.
قالب گیری تزریقی طراحی های پیچیده قطعات را امکان پذیر می کند
قالب‌گیری تزریقی می‌تواند قطعات بسیار پیچیده را مدیریت کند، قوام را فراهم می‌کند و توانایی ساخت میلیون‌ها قطعه تقریباً یکسان را ارائه می‌دهد. اثربخشی قالب‌گیری تزریقی با حجم بالا و به حداکثر رساندن دقت و کیفیت قطعه به معنای در نظر گرفتن عناصر حیاتی طراحی است. طراحی قطعه باید کارایی ذاتی در قالب‌گیری با حجم بالا را به حداکثر برساند. با طراحی ایده آل، قطعات را می توان با کیفیت بالا بدون کاهش پیچیدگی تولید کرد.
پلاستیک قوی تر است
پلاستیک ها در طول سال ها بسیار قوی تر شده اند. ترموپلاستیک‌های سبک وزن مدرن می‌توانند در محیط‌های سخت به همان اندازه و گاهی بهتر از قطعات فلزی ضربه بزنند. به علاوه، بیش از 25000 ماده مهندسی برای کارهای پیچیده قالب گیری تزریقی وجود دارد. همچنین می‌توانید ترکیب‌ها و ترکیب‌های پلاستیکی با کارایی بالا را برای برآورده کردن الزامات و ویژگی‌های قطعه خاص، مانند استحکام کششی بالا، بسازید.
قالب گیری تزریقی می تواند ضایعات را کاهش دهد
در مقایسه با فرآیندهای تولید سنتی، فرآیندهای قالب گیری تزریقی پلاستیک ضایعات بسیار کمی پس از تولید تولید می کنند. هر پلاستیک زباله معمولاً از دروازه ها و رانرها می آید. با این حال، هر پلاستیک استفاده نشده یا دور ریخته شده را می توان دوباره آسیاب کرد و برای استفاده در آینده بازیافت کرد.
قالب گیری تزریقی سطوح مختلفی را ارائه می دهد
اکثر قطعات قالب‌گیری تزریقی سطح صافی دارند که به ظاهر نهایی مطلوب نزدیک است. با این حال، ظاهر صاف برای همه کاربردها مناسب نیست. بسته به خواص فیزیکی و شیمیایی مواد پلاستیکی مورد استفاده، فرآیند تولید قالب‌گیری تزریقی پلاستیک سطحی را ایجاد می‌کند که نیازی به عملیات ثانویه ندارد. این فرآیند انعطاف پذیری را در درمان های سطحی، از سطوح مات و بافت های منحصر به فرد گرفته تا حکاکی ارائه می دهد.
Shaping محصولات سبک وزن ایجاد می کند
تولید کنندگان تجهیزات اصلی از محصولات قالب گیری پلاستیکی سبک وزن در بسیاری از صنایع استفاده می کنند. استفاده از قطعات پلاستیکی در مقایسه با استفاده از قطعات فلزی به کاهش وزن کمک می کند. امروزه ترموپلاستیک های سبک و با استحکام بالا می توانند جایگزین قطعات فلزی با تفاوت اندکی در استحکام یا دوام و فقط وزن شوند.
قالب گیری تزریقی سازگاری دارد
برای ساخت بسیاری از قطعات پلاستیکی پیچیده، باید همین کار را بارها و بارها انجام دهید تا مطمئن شوید که همه آنها یکسان بیرون می آیند. به همین دلیل است که ما از قالب یکسانی برای هر قطعه استفاده می کنیم و با جدیدترین ماشین آلات و تکنولوژی آن را بهتر می کنیم.
قالب گیری تزریقی می تواند محصولات دقیقی ایجاد کند
قالب گیری تزریق پلاستیک یک فناوری پرکاربرد است زیرا سریع، دقیق، همه کاره و آسان برای استفاده است. می توانید از آن برای ساخت انواع مواد پلاستیکی مانند چیزهایی که هر روز استفاده می کنید، قطعات الکترونیکی و قطعات خودرو استفاده کنید. ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی مدرن می‌توانند قطعات پلاستیکی با دقت زیادی بسازند. این بهترین راه برای ساخت قطعات پلاستیکی مانند کانکتورها و چرخ دنده‌ها است که باید دقیقاً با تلورانس‌هایی به اندازه +/-0.0002 اینچ ساخته شوند.
محدودیت های قالب گیری تزریق پلاستیک چیست؟
چرخه قالب گیری طولانی
قالب گیری تزریق پلاستیک فرآیندی طولانی است که شامل ساخت قالب و تزریق پلاستیک به آن می شود. زمان زیادی طول می کشد تا کل فرآیند کامل شود، به خصوص برای محصولات پیچیده ای که نیاز به تزریق های متعدد دارند. این باعث افزایش زمان لازم برای ساخت قالب ها می شود. این برای مشتریانی که به سرعت به محصولات خود نیاز دارند خوب نیست.
گران است
قالب‌گیری تزریقی پلاستیک به آزمایش‌های قالب و قالب‌سازی متعدد نیاز دارد که هزینه را افزایش می‌دهد. این امر به ویژه برای دسته های کوچک محصولات سفارشی صادق است. همچنین ماشین های قالب گیری تزریقی و قالب ها گران هستند. این امر ورود مشاغل کوچک و متوسط به این صنعت را دشوار می کند.
برای محیط زیست بد است
در قالب تزریق پلاستیک از پلاستیک زیادی استفاده می شود که خطر آلودگی را افزایش می دهد. این امر به ویژه در مورد زباله های پلاستیکی که بازیافت نمی شوند صادق است، که برای محیط زیست مضر است. همچنین فرآیند قالب گیری تزریق پلاستیک باعث ایجاد گازهای زائد و فاضلاب می شود که باعث آلودگی محیط زیست می شود.
محدودیت های عملکرد محصول
محدودیت هایی برای مواد مورد استفاده در قالب گیری تزریق پلاستیک وجود دارد. آنها نمی توانند محصولاتی با استحکام بالا، مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر خوردگی بالا و سایر ویژگی ها تولید کنند. همچنین محدودیت هایی در ظاهر محصول وجود دارد. تولید محصولات با اشکال پیچیده دشوار است.
محدودیت های طراحی
برخی از عناصر طراحی می توانند چالش هایی را در طول فرآیند قالب گیری تزریقی ایجاد کنند. ویژگی‌هایی مانند بریدگی، گوشه‌های تیز یا جزئیات پیچیده می‌توانند چرخه قالب‌گیری تزریقی یک طرح را پیچیده کنند و بر دوام کلی فرآیند تولید تأثیر بگذارند.
مواد متداول مورد استفاده برای قالب گیری تزریقی کدامند؟
شفافیت پلی کربنات در اجزای نوری یا مقاومت نایلون در قطعات مکانیکی به سایش، هر ماده نقشی حیاتی در موفقیت فرآیند قالب گیری تزریقی ایفا می کند.
پلی پروپیلن (PP)
پلی پروپیلن دومین پلاستیک رایج در جهان است. نقطه ذوب بالا و مقاومت شیمیایی بالایی دارد. پس از چرخاندن یا خم شدن شکل خود را حفظ می کند و در معرض رطوبت یا آب خراب نمی شود. PP که معمولاً به عنوان پلی پروپیلن قالب گیری تزریقی شناخته می شود، یک ماده بازیافتی است. علیرغم مزایای فراوان پلی پروپیلن، قابل اشتعال و حساس به اشعه ماوراء بنفش است. این پلاستیک تزریقی در دمای بالای 100 درجه سانتی گراد تجزیه می شود و هیدروکربن های معطر خطرناکی تولید می کند. رنگ آمیزی و چسباندن پلاستیک پلی پروپیلن دشوار است. از پلی پروپیلن در محصولات مختلفی از جمله اسباب بازی ها، ظروف، لوازم ورزشی، بسته بندی، تجهیزات و بدنه ابزار برقی استفاده می شود.
اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)
پلاستیکی است که به راحتی شکل می گیرد زیرا نقطه ذوب پایینی دارد. مات است که استفاده از رنگ‌ها و ایجاد بافت‌ها و سطوح مختلف را آسان می‌کند. ABS به دلیل دوام و مقاوم بودن در برابر ضربه شناخته شده است. با این حال، در برابر نور خورشید، آب و آب و هوا بسیار مقاوم نیست. ABS قالب گیری تزریقی در مقایسه با اکریلیک برای کاربردهای خارج از منزل مناسب نیست. پلاستیک ABS تزریقی برای ساخت کیبورد، کلاه ایمنی، پانل های دیواری برای پریز برق، داشبورد، روکش چرخ و سایر قطعات خودرو استفاده می شود.
پلی کربنات (PC)
پلی کربنات یک ماده سبک وزن، قوی و به طور طبیعی شفاف است. دارای خواص فیزیکی ثابت در محدوده دمایی وسیع است. پلی کربنات دارای انقباض یکنواخت و قابل پیش بینی است که امکان کنترل ابعادی خوب و تحمل های سخت تر را فراهم می کند. ضد خش نیست، اما از شیشه قوی تر و محکم تر است. پلاستیک پلی کربنات برای ساخت حفاظ ماشین آلات، پنجره های شفاف و رنگی، پخش کننده ها و راهنمای نور برای LED ها و لوله های شفاف استفاده می شود. همچنین می توان از آن برای ساخت قالب های شفاف برای قالب گیری سیلیکونی و پلی اورتان استفاده کرد.
پلی اتیلن (PE)
پلی اتیلن پرمصرف ترین پلاستیک در جهان است. این یک پلیمر تجاری است که می توان آن را بر اساس چگالی انتخاب کرد. پلی اتیلن با چگالی بالا و پلی اتیلن کم چگالی هر دو در برابر مواد شیمیایی مقاوم هستند، اما از نظر سفتی، انعطاف پذیری، نقطه ذوب و شفافیت نوری متفاوت هستند. پلی اتیلن قالب گیری تزریقی در لوازم خانگی، اسباب بازی، ظروف غذا و قطعات خودرو استفاده می شود.
پلی استایرن (PS)
پلاستیک پلی استایرن سبک، ارزان و مقاوم در برابر رطوبت و رشد باکتری است. دو نوع رایج پلی استایرن همه منظوره و پلی استایرن با ضربه بالا هستند. همچنین این پلیمرهای رایج در برابر تشعشعات گاما مقاوم بوده و مقاومت شیمیایی بالایی در برابر اسیدهای رقیق و قلیایی دارند که هر دو در استریل سازی وسایل پزشکی استفاده می شوند. پلی استایرن در کاربردهای پزشکی، نوری، الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شود. به دلیل استحکام ضربه ای بهبود یافته، HIPS به طور گسترده در ماشین آلات و تجهیزات استفاده می شود. GPPS قالب گیری تزریقی برای ساخت سینی های پلاستیکی، جعبه ها و اسباب بازی ها استفاده می شود.
نایلون (پلی آمید، PA)
نایلون یک پلی آمید مصنوعی با چقرمگی و مقاومت در برابر حرارت بالا و همچنین مقاومت در برابر سایش قوی، مقاومت در برابر خستگی و کاهش نویز است. وقتی صحبت از اسیدها و بازهای قوی به میان می آید، نایلون به خوبی پلاستیک های دیگر نیست. از نظر استحکام و مقاومت در برابر ضربه به خوبی پلی پروپیلن و پلی کربنات نیست. نایلون برای قطعات مکانیکی قوی مانند یاتاقان ها، بوشینگ ها، چرخ دنده ها و مسیرهای کشویی بسیار استفاده می شود. همچنین برای قطعات متحرک، مهره های رزوه دار، چکمه ها، پوشش های اتصال سریع و گیره ها خوب است.
پلی اکسی متیلن (POM)
پلی اکسی متیلن که به نام استال نیز شناخته می شود، پلاستیکی است که در مهندسی استفاده می شود. ضریب اصطکاک پایینی دارد و در دماهای بالا سخت و پایدار است. پلاستیک POM به طور طبیعی سفید و مات است. رزین استال به صورت هموپلیمر و کوپلیمر POM عرضه می شود که سخت تر و قوی تر است. پلی استال در یاتاقان ها، چرخ دنده ها، نوار نقاله ها و قرقره ها استفاده می شود زیرا ضریب اصطکاک پایینی دارد. همچنین در پین‌ها، قاب‌ها، قطعات چاقو و تفنگ ساچمه‌ای، سیستم‌های قفل و قطعات فنی با کارایی بالا استفاده می‌شود.
کاربردهای صنایع قالب گیری تزریق پلاستیک چیست؟
غذا و نوشیدنی
قطعات خودرو
بسیاری از قطعات خودروهای مدرن برای کارکرد صحیح نیاز به عملکردهای مختلفی دارند که با دقت طراحی شده اند. به همین دلیل، بسیاری از مدیران صنعت خودرو برای توسعه، برنامه‌ریزی و ساخت قطعات مورد نیاز خود به قالب‌گیری تزریق پلاستیک روی آورده‌اند. اجزای قالب‌گیری تزریقی معمولی شامل ضربه‌گیرها، داشبوردها و قطعات کوچک‌تر مانند جا لیوانی و محفظه آینه‌ها هستند.
پزشکی و دارویی
قالب گیری تزریق پلاستیک برای تولید پزشکی و دارویی بسیار مهم است زیرا بسیاری از محصولات پزشکی باید نشکن، غیر متخلخل و بی نقص باشند. صنعت پزشکی می تواند از زمان های تولید سریع و مواد ارزان تولید قالب گیری تزریقی استفاده کند، در حالی که همچنان محصولات با کیفیت پزشکی را دریافت می کند، زیرا آنها چیزهای زیادی را می سازند. قطعات پزشکی و دارویی ساخته شده از طریق قالب‌گیری تزریقی پلاستیک از بطری‌های قرص تا اجزای اشعه ایکس را شامل می‌شود.
اقلام خانگی
اگر همین الان وارد آشپزخانه خود شوید، احتمال زیادی وجود دارد که یک محصول یا بخشی از قالب تزریقی پیدا کنید. از Tupperware گرفته تا مصالح ساختمانی مورد استفاده در ساخت‌وساز، نمی‌توان انکار کرد که صنعت بدون قالب‌گیری تزریق پلاستیک به جایگاه امروزی نخواهد رسید. مانند سایر صنایع، محصولات خانگی را می توان با سرمایه گذاری در تولید انبوه و ارسال به مکان های خرده فروشی در سراسر جهان مقرون به صرفه تر کرد.
کشاورزی
از نظر تاریخی، سرمایه گذاری در بخش های فلزی برای کشاورزی معمول بوده است، زیرا آنها راه حلی طولانی مدت ارائه می دهند. امروزه، گزینه‌های پلاستیکی تقویت‌شده به دلیل ویژگی‌های جدید مواد پلاستیکی مانند مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر رطوبت، جذب می‌شوند. توانایی ایجاد محصولات بادوام که در برابر عناصر موجود در مزرعه مقاومت می‌کند، قالب‌گیری تزریقی پلاستیک را برای صنعت کشاورزی مناسب می‌سازد، از فروغ خوراک گرفته تا اجزای برداشت تخصصی.
ابزارک
وقتی به قطعات الکترونیکی فکر می کنید، احتمالاً به قطعات مکانیکی فلزی فکر می کنید که با برق کار می کنند. اما آیا می‌دانستید که استفاده از قطعات پلاستیکی که در برابر خوردگی مقاوم هستند، می‌تواند باعث دوام بیشتر و عملکرد بهتر سیستم شما شود؟ و حدس بزنید چی؟ بهترین راه برای ساخت این قطعات استفاده از فرآیندی به نام قالب گیری تزریق پلاستیک است. ماوس کامپیوتری که در حال حاضر از آن استفاده می کنید و تلویزیون اتاق نشیمن شما احتمالاً دارای قطعاتی هستند که با تزریق پلاستیک در قالب ساخته شده اند.
قالب گیری تزریق پلاستیک فراتر از یک فرآیند تولید است. این یک شکل هنری است که در آن علم برای شکل دادن به ساختار فیزیکی دنیای ما، با صنعت روبرو می شود. چه اجزای پیچیده ای برای دستگاه های پزشکی یا اقلام روزمره در خانه های ما باشد، قالب گیری تزریق پلاستیک گواهی بر امکانات بی نهایتی است که دقت و خلاقیت در ساخت به همراه دارد.
