قالب تزریق پلاستیک
قالب تزریق پلاستیک چیست؟
قالب تزریق پلاستیک یک ابزار تخصصی است که در قالبگیری تزریق پلاستیک برای شکل دادن به پلاستیک مذاب به شکل دلخواه استفاده میشود. از دو نیمه هسته و حفره تشکیل شده است که به هم می رسند تا شکل نهایی قسمت قالب گیری شده را ایجاد کنند. این قالب همچنین دارای ویژگی هایی مانند سیستم دونده برای جریان پلاستیک، سیستم خنک کننده برای انجماد سریع، سیستم اجکتور برای حذف قطعات و هواگیری برای جلوگیری از نقص است. قالب های تزریقی ساخته شده از فولاد سخت شده، برای تولید قطعات پلاستیکی با کیفیت بالا و دقیق مورد استفاده در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، الکترونیک و کالاهای مصرفی بسیار مهم هستند.
نکات برجسته قالب تزریق پلاستیک
هسته و حفره:قالب معمولاً از دو نیمه تشکیل شده است: هسته و حفره. این نیمه ها به هم می رسند تا شکل نهایی قسمت قالب گیری شده را تشکیل دهند.
سیستم دونده:این شبکه ای از کانال ها است که از طریق آن پلاستیک مذاب از دستگاه قالب گیری تزریقی به داخل حفره قالب جریان می یابد. این شامل اسپرو، دونده و دروازه است. به طور معمول، دونده سرد یا گرم دارد.
سیستم خنک کننده:کانال ها یا گذرگاه های درون قالب که گردش یک محیط خنک کننده (معمولا آب) را برای خنک کردن سریع پلاستیک مذاب تسهیل می کند و آن را به شکل دلخواه جامد می کند.
سیستم اجکتور:مکانیسم هایی که به حذف قسمت قالب گیری شده از حفره قالب پس از سرد شدن و جامد شدن کمک می کند. این ممکن است شامل پین ها یا صفحات اجکتور باشد.
سیستم تهویه:فضاها یا کانال هایی در قالب که امکان خروج هوا و گازها را در طی فرآیند تزریق فراهم می کند تا از عیوب مانند تله هوا یا سوختگی جلوگیری شود.
زاویه پیش نویس:سطوح مخروطی که در طراحی قالب گنجانده شده اند تا خروج آسان قسمت قالب گیری شده از حفره قالب بدون آسیب را تسهیل کنند.
پایان سطح:پولیش یا بافتی که روی حفره قالب اعمال می شود تا خواص زیبایی شناختی یا عملکردی خاصی را به قسمت قالب گیری داده شود، مانند براق، مات یا گرفتن.
چرا ما را انتخاب کنید
راه حل یک مرحله ای
با تجربه غنی در صنعت قالب، ما خدمات یک مرحله ای را از طراحی محصول، ساخت قالب تا تولید نهایی ارائه می دهیم.
مقرون به صرفه بودن
ما در تلاش هستیم تا قیمت رقابتی را بدون به خطر انداختن کیفیت ارائه دهیم و ارزش سرمایه گذاری خود را به شما ارائه دهیم.
نوآوری
تیم ما با آخرین فن آوری ها و تکنیک های ساخت قالب به روز می شود و به ما امکان می دهد راه حل های نوآورانه ای ارائه دهیم که فرآیندهای تولید قالب شما را بهبود می بخشد.
در زمان تحویل
ما اهمیت رعایت ضرب الاجل ها را درک می کنیم. فرآیندهای کارآمد ما به ما این امکان را می دهد که قالب شما را به موقع تحویل دهیم و برنامه تولید شما را در مسیر درست نگه داریم.
فرآیند ساخت قالب تزریق پلاستیک بسته به نیازهای خاص قالب و مواد مورد استفاده می تواند متفاوت باشد. با این حال، به طور کلی، فرآیند از مجموعه مراحل مشابهی پیروی می کند:
طرح:اولین مرحله در فرآیند تولید، طراحی قالب است. این معمولا شامل ایجاد یک مدل سه بعدی از محصول پلاستیکی، و سپس ایجاد یک قالب سه بعدی دقیق، شامل تمام ویژگی ها و ساختارهای آن است. گاهی اوقات، برای تایید مشتری نیاز به طراحی طراحی قالب دو بعدی دارد. برای اطمینان از بهترین راه حل طراحی قالب، معمولاً باید آنالیز جریان قالب را انجام دهیم.
ماشینکاری:پس از تکمیل طراحی، مرحله بعدی ماشینکاری قالب است. این معمولاً شامل برش مواد به شکل و اندازه مورد نظر با استفاده از تجهیزاتی مانند ماشینهای فرز CNC، ماشینهای آسیاب و تجهیزات EDM (ماشینکاری تخلیه الکتریکی) است. فرآیند ماشینکاری می تواند بسیار پیچیده و زمان بر باشد، زیرا به اندازه گیری های دقیق و توجه به جزئیات نیاز دارد.
مونتاژ:بعد از اینکه تک تک قطعات قالب ماشین کاری شدند، مرحله بعدی مونتاژ آنهاست. این معمولاً شامل اتصال قطعات به هم و محکم کردن آنها با پیچ و مهره یا سایر بست ها است. قالب همچنین ممکن است در این مرحله نیاز به صیقل دادن یا درمان سطحی داشته باشد تا ظاهر یا عملکرد آن بهبود یابد.
آزمایش کردن:قبل از اینکه قالب آماده استفاده شود، باید کاملاً آزمایش شود تا از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل شود. این ممکن است شامل اجرای آزمایشهای فرآیند قالبگیری برای مشاهده نحوه عملکرد قالب و انجام هرگونه تنظیمات لازم باشد.
نگهداری:قالب های تزریق پلاستیک نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند تا اطمینان حاصل شود که به درستی کار می کنند. این ممکن است شامل تمیز کردن قالب و تعویض قطعات فرسوده یا آسیب دیده در صورت نیاز باشد.
قبل از انجام قالب گیری تزریقی باید به چند نکته توجه داشت:
مالی
هزینه ورودی برای تولید قالب تزریقی می تواند بالا باشد - با توجه به هزینه ماشین آلات و خود قالب ها.
میزان تولید
این مهم است که تعیین کنید چند قطعه را می خواهید بسازید تا تصمیم بگیرید که آیا قالب گیری تزریقی مقرون به صرفه ترین روش تولید است یا خیر.
عوامل طراحی
به حداقل رساندن تعداد قطعات و ساده کردن هندسه اقلام شما، قالب گیری تزریقی را آسان تر می کند. علاوه بر این، طراحی ابزار قالب برای جلوگیری از نقص در هنگام تولید مهم است.
ملاحظات تولید
به حداقل رساندن زمان چرخه به تولید کمک میکند، همانطور که از ماشینهایی با قالبهای دونده داغ و ابزار دقیق استفاده میشود. چنین تغییرات کوچک و استفاده از سیستم های رانر گرم می تواند باعث صرفه جویی در تولید قطعات شما شود. همچنین با به حداقل رساندن الزامات مونتاژ، در هزینه صرفه جویی می شود، به خصوص اگر هزاران و حتی میلیون ها قطعه تولید می کنید.
چه پلاستیک هایی در قالب گیری تزریقی استفاده می شود
رایج ترین انواع پلاستیک مورد استفاده پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) است. پلی اتیلن چندین مزیت از جمله سطوح انعطاف پذیری بالا، استحکام کششی خوب، مقاومت در برابر ضربه قوی، مقاومت در برابر جذب رطوبت و قابلیت بازیافت را ارائه می دهد.
سایر پلاستیکهای قالبگیری تزریقی رایج عبارتند از:
اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)
این پلاستیک سخت و مقاوم در برابر ضربه به طور گسترده در سراسر صنعت استفاده می شود. ABS با مقاومت خوب در برابر اسیدها و بازها، نرخ انقباض پایین و پایداری ابعادی بالایی را ارائه می دهد.
پلی کربنات (PC)
این پلاستیک قوی و مقاوم در برابر ضربه، انقباض کم و پایداری ابعادی خوبی دارد. یک پلاستیک شفاف که در درجه های مختلف از نظر نوری شفاف موجود است، PC می تواند ظاهر زیبایی و مقاومت خوبی در برابر حرارت داشته باشد.
پلی آمیدهای آلیفاتیک (PPA)
انواع مختلفی از PPA (یا نایلون) وجود دارد که هر کدام مزایای خاص خود را دارند. به طور کلی، نایلون ها به غیر از اسیدها و بازهای قوی، استحکام و مقاومت بالایی در برابر دما دارند و همچنین از نظر شیمیایی نیز مقاوم هستند. برخی از نایلون ها در برابر سایش مقاوم هستند و سختی و سفتی خوبی با مقاومت ضربه ای خوب ارائه می دهند.
پلی اکسی متیلن (POM)
این پلاستیک که معمولا به نام استال شناخته می شود، دارای سختی، سفتی، استحکام و چقرمگی بالایی است. همچنین روان کنندگی خوبی دارد و در برابر هیدروکربن ها و حلال های آلی مقاوم است. خاصیت ارتجاعی و لغزنده بودن خوب نیز مزایایی را برای برخی کاربردها فراهم می کند.
پلی متیل متاکریلات (PMMA)
PMMA، همچنین به عنوان اکریلیک شناخته می شود، خواص نوری خوب، براقیت بالا و مقاومت در برابر خراش را ارائه می دهد. همچنین انقباض کم و فرورفتگی کمتری را برای هندسه هایی با مقاطع نازک و متفکر ارائه می دهد.
پلی پروپیلن (PP)
این ماده رزین ارزان قیمت مقاومت بالایی در برابر ضربه در درجات خاص دارد اما می تواند در دماهای سرد شکننده باشد (در مورد هموپلیمر پروپیلن). کوپلیمرها مقاومت بیشتری در برابر ضربه ارائه می دهند در حالی که PP همچنین مقاوم در برابر سایش، انعطاف پذیر است و می تواند ازدیاد طول بسیار بالا را ایجاد کند و همچنین در برابر اسیدها و بازها مقاوم است.
پلی بوتیلن ترفتالات (PBT)
خواص الکتریکی خوب PBT را برای قطعات قدرت و همچنین کاربردهای خودرو ایده آل می کند. استحکام بسته به پر شدن شیشه از متوسط تا زیاد متغیر است و درجات پر نشده سخت و انعطاف پذیر هستند. PBT همچنین سوخت ها، روغن ها، چربی ها و بسیاری از حلال ها را نشان می دهد و همچنین طعم ها را جذب نمی کند.
پلی فنیل سولفون (PPSU)
یک ماده پایدار از نظر ابعادی با چقرمگی، دما و مقاومت در برابر حرارت بالا، PPSU همچنین در برابر استریلیزاسیون تشعشع، قلیاها و اسیدهای ضعیف مقاوم است.
پلی اتر اتر کتون (PEEK)
این رزین با درجه حرارت بالا و کارایی بالا مقاومت در برابر حرارت و مقاوم در برابر شعله، استحکام عالی و پایداری ابعادی و همچنین مقاومت شیمیایی خوبی را ارائه می دهد.
پلی تریماید (PEI)
PEI (یا Ultem) مقاومت در برابر حرارت بالا و مقاومت در برابر شعله را همراه با استحکام عالی، پایداری ابعادی و مقاومت شیمیایی ارائه می دهد.
آرایش ماشین قالب گیری تزریقی
دستگاه قالب گیری تزریقی از یک قیف مواد، بشکه، یک رم تزریق/پیچ دوار، دستگاه گرمایش، الگوی متحرک، اجکتورها و قالب در داخل حفره قالب تشکیل شده است. به طور کلی ماشین ها به صورت افقی کار می کنند.
عملکرد واحد گیره باز و بسته کردن قالب و بیرون ریختن قطعات است. دو نوع روش بستن وجود دارد - نوع ضامن نشان داده شده و نوع مستقیم هیدرولیک، که به قالب اجازه می دهد مستقیماً با یک سیلندر هیدرولیک باز و بسته شود.
قیف در یک انتهای بشکه قرار دارد و پیچ چرخان هیدرولیک توسط موتور الکتریکی کار می کند. پیچ چرخانده می شود تا پلاستیک وارد شده از قیف ذوب شود. پس از انباشته شدن مقدار لازم پلاستیک مذاب، فرآیند تزریق آغاز می شود. در طرف دیگر بشکه، یک قالب وصل شده است.
در حالی که پلاستیک مذاب در قالب جریان دارد، دستگاه قالب گیری تزریق سرعت پیچ (یا سرعت تزریق) را کنترل می کند. همچنین فشار را کنترل می کند زیرا پلاستیک حفره ها را پر می کند. کنترل سرعت و کنترل فشار در جایی تنظیم می شود که موقعیت پیچ و فشار تزریق به مقدار مشخصی برسد.
قالبهای تزریق پلاستیک از اجزای فلزی با استحکام بالا تشکیل شدهاند که در دو نیمه ماشین کاری شدهاند. پلاستیک مذاب از طریق اسپرو به داخل قالب میریزد و حفرهها را از طریق دونده و دروازهها پر میکند. سپس قالب پس از فرآیند خنکسازی باز میشود و میله اجکتور دستگاه قالبگیری تزریقی، صفحه اجکتور قالب را برای بیرون راندن قالبها هل میدهد.
ترکیب یک قالب تزریقی به منظور عملکرد مناسب در طول فرآیند قالب گیری تزریقی مهم است. اگرچه قالب ها معمولاً دو نیمه دارند، یک سمت حفره و یک سمت هسته، اغلب ده ها ویژگی دقیق وجود دارد که هر نیمه را تشکیل می دهند.
تقریباً تمام اجزای قالب ماشینکاری شده که برای تولید یک قطعه قالبگیری سفارشی عمل میکنند، با تحملهای کمتر از +/- 0 ماشینکاری میشوند.001 اینچ یا 0.025 میلیمتر، یک سوم ضخامت یک یک تکه کاغذ کپی
فرآیند قالب گیری تزریق پلاستیک چیست؟
چرخه فرآیند قالب گیری تزریقی بسیار کوتاه است و معمولا بین شش ثانیه تا دو دقیقه طول می کشد. فرآیند شامل مراحل زیر است:
بستن:قبل از تزریق مواد پلاستیکی گرم شده به داخل قالب، ابتدا باید دو نیمه قالب توسط واحد گیره محکم بسته شوند. نیروی فوقالعاده واحد گیره، نیمههای قالب را به هم فشار میدهد و در حین تزریق مواد، قالب را محکم بسته نگه میدارد. زمان لازم برای بستن و بستن قالب به دستگاه بستگی دارد - ماشین های بزرگتر با دهانه های بزرگتر به زمان بیشتری نیاز دارند.
تزریق:مواد پلاستیکی خام، معمولاً به شکل گلولههای ریز، وارد دستگاه قالبگیری تزریقی میشوند و توسط واحد تزریق به سمت قالب منتقل میشوند. مواد پلاستیکی با دما و فشرده سازی گرم می شوند زیرا پیچ گلوله های پلاستیکی را از طریق مناطق گرم شده بشکه دستگاه منتقل می کند. مقدار پلاستیک ذوب شده ای که به قسمت جلوی پیچ منتقل می شود، قسمت دقیقی است که پس از تزریق به قسمت نهایی تبدیل می شود. مقدار ماده ای که تزریق می شود را شات می گویند و پس از گیره کامل، دستگاه مواد را به داخل قالب تزریق می کند. زمان تزریق را می توان با حجم شات، فشار تزریق و هندسه قطعه تخمین زد.
خنک کننده:پلاستیک مذاب داخل قالب به محض تماس با سطوح داخلی قالب خنک می شود. فرآیند خنکسازی شکل و استحکام بخش پلاستیکی تازه قالبگیری شده را جامد میکند. مهم است که توجه داشته باشید که انقباض بخشی ممکن است در طول فرآیند خنک سازی رخ دهد.
تا زمانی که زمان خنک شدن لازم سپری نشده باشد نمی توان قالب را باز کرد. زمان خنکسازی مورد نیاز برای هر قطعه قالبگیری شده پلاستیکی به خواص ترمودینامیکی پلاستیک، ضخامت دیواره قطعه و الزامات ابعادی قطعه نهایی بستگی دارد.
خروج:هنگامی که قطعه در داخل قالب خنک شد، ممکن است از طریق سیستم پرتاب از قالب خارج شود. ویژگی های مکانیکی دستگاه قالب گیری تزریقی با استفاده از نیروی لازم برای بیرون راندن قطعه را از قالب خارج می کند. در طی این فرآیند، دستگاه یک شات پلاستیکی جدید آماده کرده است و پس از بیرون ریختن کامل قطعه، قالب برای قسمت بعدی آماده می شود.
پس از فرآیند قالب گیری تزریقی، برنامه های کاربردی پس از پردازش اغلب مورد نیاز است. این ممکن است شامل فرآیندهای ثانویه برای اهداف تزئینی یا کاربردی باشد. در قالبگیری تزریقی، شش نوع رایج از کاربردهای قالبگیری تزریقی پس از پردازش وجود دارد.
پیرایش دروازه
رنگ آمیزی
علامت گذاری لیزری
چاپ پد
انباشته شدن حرارت
جوشکاری اولتراسونیک
چه صنایعی از قالب گیری تزریق پلاستیک استفاده می کنند
خودرو:بسیاری از قطعات پلاستیکی در خودروها برای عملکرد صحیح به مجموعه ای از ویژگی های طراحی پیچیده نیاز دارند. اجزای قالبگیری تزریقی معمولی که در خودروها استفاده میشوند عبارتند از سپرها، داشبوردها و قطعات کوچکتر مانند جا لیوانی، محفظه آینهها و بسیاری موارد دیگر. ویژگی های رایج قطعات پلاستیکی برای صنعت خودرو عبارتند از:
مقاوم در برابر آب و هوا و سایش
قطعات پلاستیکی با حرارت بالا در سناریوهای دمای بالا یکپارچگی را حفظ می کنند
جایگزین موثر برای قطعات متوقف شده
سبک وزن برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای / صرفه جویی در انرژی
پلیمرهای خاصی در برابر تخریب در معرض مواد شیمیایی پایدار هستند
کاهش نویز و لرزش
کاهش هزینه و وزن
پزشکی:استفاده از پلاستیک به طور گسترده برای تولید تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار گرفته است. قطعات پلاستیکی سفارشی با ارائه کیفیت و دقت برتر، در انواع قطعات پزشکی استفاده می شود و خواص مکانیکی استثنایی را ارائه می دهد. ویژگی های رایج قطعات پلاستیکی برای صنعت پزشکی عبارتند از:
تنوع در رنگ ها، شکل ها و اندازه های مختلف
سطح بالایی از طراحی و انعطاف پذیری کاربردی
استحکام کششی بالا
مقاوم در برابر درجه حرارت بالا
کاهش هزینه و وزن
ساخت و ساز:تولیدکنندگان از قطعات قالبگیری تزریقی برای تولید قطعات و محصولات ساختمانی مقرونبهصرفه از جمله ابزار، اتصال دهندهها و لوازم جانبی استفاده میکنند. ویژگی های رایج قطعات پلاستیکی برای صنعت ساختمان عبارتند از:
پایداری و دوام عالی هنگام قرار گرفتن در معرض عناصر محیطی
مقرون به صرفه در مقایسه با فلز یا چوب
انرژی کارآمد
سبک وزن
بسیاری از گزینه های پایان
لوله کشی:زمانی بود که مواد فلزی، سرامیکی یا بتنی عمدتاً در لوله کشی صنعتی و مسکونی استفاده می شد. امروزه، در حالی که لوله های فلزی، از جمله مس و فولاد گالوانیزه، هنوز به طور معمول مورد استفاده قرار می گیرند، اجزای لوله کشی پلاستیکی دارای کیفیت برتر هستند و بسیاری از ویژگی های ارزشمند را ارائه می دهند، از جمله:
مقاومت در برابر خوردگی
هدایت حرارتی کم
غیر واکنشی به مواد شیمیایی
کاهش هزینه و وزن
لوازم خانگی:تولید لوازم خانگی یکی دیگر از صنایعی است که از فرآیند تولید قطعات پلاستیکی با حجم بالا و بسیار تکرارپذیر برای تولید محصول حمایت می کند. قطعاتی مانند چرخ دنده ها، قرقره ها، پمپ ها، قفسه ها و سینی ها چند نمونه از قطعات پلاستیکی هستند که در یخچال، ماشین ظرفشویی، وسایل آشپزخانه و غیره گنجانده شده اند که دوام و ارزش بیشتری را ارائه می دهند. ویژگی های رایج قطعات پلاستیکی برای صنعت لوازم خانگی عبارتند از:
مقاومت در برابر حرارت، مواد شیمیایی و خوردگی
دوام و طول عمر اضافه شده است
کاهش وزن
انعطاف پذیری طراحی
توانایی ترکیب فرآیندهای پیچیده، مانند قالب گیری بیش از حد
الکترونیک:وقتی به الکترونیک فکر می کنید، به احتمال زیاد به سیم و فلز فکر می کنید. اگرچه، پلاستیک مقاوم در برابر خوردگی می تواند به بهبود عملکرد قطعات الکترونیکی کمک کند. در مقایسه با سایر مواد، پلاستیک ها توانایی برتری در بهبود ایمنی و ایجاد عایق دارند. تلویزیون، ماوس کامپیوتر و بسیاری از دستگاههای دیگر اغلب قطعاتی را در خود جای دادهاند که با فرآیند قالبگیری تزریق پلاستیک ایجاد شدهاند. ویژگی های رایج قطعات پلاستیکی برای صنعت الکترونیک عبارتند از:
مقاومت در برابر ولتاژ بالا و دمای بالا بدون تخریب
خواص عایق برتر، استحکام دی الکتریک و عملکرد حرارتی
انعطاف پذیری طراحی
کاهش هزینه و وزن
هنگام ایجاد یک جزء برای یک محصول، مقرون به صرفه بودن و انعطاف پذیری طراحی قالب تزریق پلاستیک همیشه باید در نظر گرفته شود. پلاستیکها میتوانند وزن قطعات را تا 50-درصد کاهش دهند، میتوانند به اشکال پیچیده تبدیل شوند و مواد ضایعاتی کمتری تولید کنند (که معمولاً بازیافت میشوند). نمونههای صنعتی ذکر شده در بالا تنها چند نمونه از فهرست گستردهای هستند که ممکن است از قطعات قالبگیری تزریقی سود ببرند. هر زمان که تکرارپذیری، ثبات، مقرون به صرفه بودن و قابلیت اطمینان برای یک جزء گرمانرم با حجم متوسط تا بالا ضروری باشد، قالب گیری تزریقی یک راه حل ایده آل است.