قالب سازی

تزریق پلاستیک
تصور زندگی روزمره خود بدون پلاستیک دشوار است، زیرا در هر مرحله با آنها در تماس هستیم. پلاستیک ها به دلیل ویژگی های منحصر به فرد و هزینه های پردازش نسبتا پایین، مواد کاربردی همه کاره ای هستند که تقریباً در تمام صنایع مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین بیش از 20 سال است که هر ساله بیش از فولاد تولید می شود. از آنها برای تولید اشیاء روزمره استفاده می شود: ظروف، بسته بندی، اسباب بازی، کیف تلفن و سایر تجهیزات الکترونیکی. آنها در صنعت برای ساخت دستگاه ها، ماشین آلات و ابزار استفاده می شوند. در ساخت و ساز به عنوان عایق های حرارتی، مواد نسوز، عناصر تکمیلی و غیره. در حمل و نقل از پلاستیک برای ساخت وسایل نقلیه استفاده می شود. در مهندسی برق از آنها به عنوان عایق و رسانای الکتریکی ویژه استفاده می شود.

استفاده گسترده از پلاستیک به معنای افزایش اهمیت صنعت پردازش پلاستیک برای اقتصاد است. هدف هر فرآیند تولید عناصر پلاستیکی تضمین بهترین کیفیت با کمترین هزینه تولید است. پیگیری این امر منجر به توسعه پویای فناوری و توسعه بسیاری از روش‌های پردازش شد. در حال حاضر، رایج ترین روش، فرآیند قالب گیری تزریقی است که معمولاً به عنوان تزریق پلاستیک شناخته می شود. از بزرگترین مزایای این روش می توان به تکرارپذیری بالای پارامترهای محصول در تولید در مقیاس بزرگ و همچنین توانایی تولید محصولات پیچیده با اشکال پیچیده و غیرقابل دستیابی با سایر روش های تولید اشاره کرد.

فرآیند قالب گیری تزریقی
قالب‌گیری تزریقی پلاستیک تکنیکی برای تولید عناصر پلاستیکی است که در آن مواد پلاستیکی که به شکل گرانول یا تراشه عرضه می‌شوند به داخل قالب تزریق می‌شوند، در آنجا جامد می‌شوند و در یک محصول نیمه‌تمام به نام قالب‌گیری جامد می‌شوند. قالب‌گیری‌ها با محصول نهایی به دلیل وجود مازاد مواد، به عنوان مثال از کانال‌های عرضه که در آن مواد نیز جامد می‌شود، متفاوت هستند. این مازاد باید پس از فرآیند تزریق حذف شود. به دلیل نیاز به پلاستیک سازی، از تزریق برای قالب گیری ترموپلاستیک یا ترموست استفاده می شود.

گونه‌ای از قالب‌گیری تزریقی به نام قالب‌گیری تزریقی واکنشی نیز ایجاد شده است. در آن از مواد آماده استفاده نمی شود، بلکه از پیش پلیمر و عاملی استفاده می شود که پس از تزریق در قالب باعث پلیمریزاسیون آن می شود.

انواع تزریق
تزریق متوالی مواد از طریق چندین کانال باز شده متوالی به داخل قالب تزریق می شود. ابتدا یک یا حداکثر چند کانال باز می شود و با پر شدن قالب تزریق با پلاستیک، کانال های بعدی باز می شوند. مواد در نیمه راه بین کانال ها به هم می رسند. این امر از تضعیف عناصر پلاستیکی در محل برخورد خروجی کانال های مختلف جلوگیری می کند.

در تزریق چند جزئی از چندین (حداقل دو) ماده مختلف استفاده می کنیم که به صورت متوالی تزریق می شوند و یک قالب را پر می کنند. این تکنیک محصولات پیچیده تری تولید می کند و همچنین می توان قطعاتی را با ترکیب یک ماده و یک عنصر فلزی تولید کرد که اصطلاحاً به آن قالب گیری اضافه می شود. شما همچنین می توانید عناصر دیگری مانند برچسب ها را روی قالب اعمال کنید.

تزریق فشرده سازی - قالب ها ساختاری دارند که امکان بسته شدن تلسکوپی حفره قالب را فراهم می کند. در طول خنک شدن، محرک‌ها فشار گیره مناسبی را فراهم می‌کنند و ماده در طول زمان خنک‌سازی به‌علاوه فشرده می‌شود.

قالب گیری دمشی تزریقی. پس از تزریق اولیه، قسمت مهر قالب با مواد جامد نشده به قالب دیگری منتقل می شود و در آنجا در اثر دمیدن با گاز شکل نهایی خود را به دست می آورد. شما می توانید عناصر دیوار نازک با اشکال مختلف، به عنوان مثال بطری، قوطی، قوطی را دریافت کنید.

ماشین های تزریق
فرآیند تزریق بر روی ماشین های خاصی به نام ماشین های قالب گیری تزریقی انجام می شود. انواع مختلفی از ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی ساخته شده‌اند که در موارد زیر متفاوت است:

روش پلاستیک سازی (پیستون، کرم، با سیلندر پلاستیک سازی اولیه)؛
موقعیت سیستم تزریق (عمودی، افقی، مایل)؛
محرک (هیدرولیک، الکتریکی، هیبریدی)
به طور سنتی، ماشین قالب گیری تزریقی شامل موارد زیر است:

مجموعه بسته شدن - شامل میزهای متحرک و ثابت است که مهر و قطعات قالب روی آنها نصب می شود. این واحد با نیروی بسته شدن دستگاه قالب گیری تزریقی مشخص می شود که باید فشار تزریق را متعادل کند.

واحد پلاستیک سازی یک سیستم سیلندر با یک پیچ مخصوص چرخان در داخل است که علاوه بر آن مجهز به بخاری است. ترکیب فشار و دمای بالا باعث می شود که مواد به شکلی مناسب برای تزریق تبدیل شوند.

واحد تزریق یکی از عناصر قالب سازی است که مسئول تزریق مستقیم مواد به داخل قالب و اطمینان از فشار تزریق مناسب است. در ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی سنتی، با یک واحد پلاستیک‌کننده ادغام می‌شود، جریان مواد به داخل قالب به دلیل حرکت انتقالی پیچ است که اکنون به عنوان یک پیستون عمل می‌کند. مدل های ماشین های قالب گیری تزریقی با سیستم های مجزا کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

قالب های تزریق
قالب تزریق ابزاری است که در فرآیند تزریق توسط کارگاه های تخصصی تولید می شود و از عناصر زیادی تشکیل شده است که در آن مواد قالب گیری می شود. این قالب علاوه بر این مجهز به سیستم‌هایی است که گرمایش و خنک‌سازی مواد را تا رسیدن به دمای لازم تضمین می‌کند، اجازه می‌دهد قالب‌گیری تمام‌شده حذف شود، فشار اضافی و سایر عملیات‌های لازم اعمال شود.

در شکل، می توانیم سیستم های زیر را تشخیص دهیم:

حفره یا حفره ها
سیستم دروازه مواد
قالب گیری و سیستم خنک کننده قالب
سیستم حذف تراشه
سیستم تخلیه شمش
قسمت های مختلف قالب هدایت کننده و نگهدارنده
درایوهای سگمنت و صفحه
مورد
قالب های تزریق انواع مختلفی دارند. بسته به سیستم دروازه، ما قالب های رانر سرد و رانر گرم داریم. بسته به تعداد حفره های قالب گیری در سازه، قالب های تک حفره ای و چند حفره ای داریم، قالب ها را با یک صفحه جدا کننده یا دو صفحه جداکننده نیز تشخیص می دهیم. بحث در مورد انواع و جزئیات ساخت قالب از حوصله این مقاله خارج است.

آماده سازی قالب گران ترین مرحله هنگام معرفی تولید جدید است. ساخت قالب برای تولید سریال و انبوه قطعات منطقی اقتصادی است. کیفیت بالای محصول نهایی به طراحی صحیح و اجرای دقیق قالب بستگی دارد.

دوره تزریق پلاستیک
تزریق پلاستیک یک فرآیند متوالی است، در تزریق سنتی شامل چندین مرحله است:

بسته شدن قالب
قسمت مهر متحرک قالب که روی میز کشویی دستگاه قالب گیری تزریقی ثابت شده است، بر روی قسمت قالب ثابت فشار داده می شود، قالب بسته می شود.

دسترسی واحد تزریق به ماتریس قالب
نازل تزریق با استفاده از یک سیستم هیدرولیک مخصوص به آستین تزریق در قسمت قالب قالب منتقل می شود.

حرارت دادن و مایع سازی مواد جمع آوری شده.
مواد به شکل گرانول از مخزن دوز می شوند، اغلب مواد از قیف جمع آوری می شود. این ماده به سیلندر می رود، جایی که توسط یک پیچ طراحی شده خاص که در داخل آن می چرخد، حرکت می کند و فشار بالایی ایجاد می کند. سیلندر دستگاه قالب گیری تزریقی با استفاده از عناصر گرمایشی مخصوص، معمولاً الکتریکی، گرم می شود. در سیلندر دستگاه قالب گیری تزریق، مواد توسط دیواره ها و اصطکاک گرم می شوند. هنگامی که دمای مناسب به دست می آید، مواد تحت فشار بالا مایع می شوند. چرخش پیچ باعث حرکت مواد در سیلندر و اختلاط آن می شود که گرمایش یکنواخت را تا رسیدن به دمای تزریق تسهیل می کند.

تزریق مناسب
کرم قالب گیری تزریقی علاوه بر چرخش می تواند به عنوان پیستون نیز عمل کند. در مرحله تزریق، پیچ توسط یک سیستم هیدرولیک مخصوص به سمت قالب حرکت می کند و فشار تزریق مناسب را اعمال می کند و قسمت جلویی آن بخشی از مواد پلاستیکی شده را از طریق نازل و سیستم کانال ها به داخل حفره قالب می راند و باعث می شود پر شده است. طراحی قالب به گونه ای ساخته شده است که در کمترین زمان ممکن به طور کامل پر شود تا زمان تزریق برای یک ماده معین مناسب باشد. فشار تزریق و دمای آن معمولاً به صورت تجربی در یک سری آزمایش قبل از اجرای تولید انتخاب می شود.

مرحله خنک شدن
بعد از پر شدن قالب بسته به نوع مواد سرد یا گرم می شود. قالب های گرم شده برای پلاستیک های ترموست و قالب های سرد شده برای ترموپلاستیک های معمولی استفاده می شود. در نتیجه خنک شدن، شکل در قالب ثابت می شود و شکل حفره قالب را به طور دقیق منعکس می کند.

باید به رسیدن به دمای صحیح حفره قالب تزریق توجه کرد. دمای قالب بر کیفیت عنصر و مدت زمان کل چرخه تزریق تأثیر می گذارد. زمان خنک شدن قالب اغلب 80 درصد کل زمان تزریق است. قالب ها معمولاً با آب غنی شده با عواملی که خواص آن را بهبود می بخشد خنک می شوند. در هر شکل، ما معمولاً چندین منطقه خنک کننده داریم که گرما از طریق کانال های خنک کننده جداگانه دریافت می شود.

خالی کردن فرم
پس از پایان تزریق و سرد شدن قالب، قالب از هم جدا می شود، قسمت پانچ از قسمت قالب دور می شود و قالب ها از قالب خارج می شوند. اغلب این کار با استفاده از سیستم اجکتورهای مناسب در قالب یا با استفاده از ربات های دریافت کننده انجام می شود.

پس از تخلیه قالب، فرآیند می تواند دوباره شروع شود، قالب های تزریق بسته شده و چرخه تکرار می شود.

تصفیه محصول
پس از خارج کردن از قالب، قالب ها اغلب دارای مقادیر اضافی مواد هستند که در کانال های عرضه و همچنین در لبه های نیمه های قالب جامد می شوند. این باقیمانده ها باید به صورت مکانیکی و با برش و صیقل دادن سطحی که در آن وجود دارند، حذف شوند.

مزایای تزریق
امکان ساخت محصولات با اشکال پیچیده در یک عملیات تکنولوژیکی.

محصولات قالب گیری تزریقی نیازی به عملیات تکمیلی گران قیمت اضافی ندارند.

قالب گیری تزریقی با کیفیت و تکرارپذیری هر دو شکل و ابعاد مشخص می شود و در نتیجه محصول نهایی با زیبایی شناسی بالا تولید می شود.

اتوماسیون آسان فرآیند - مصرف کم نیروی کار در تولید انبوه را امکان پذیر می کند.

انتشار کم مواد مضر.

معایب تزریق
هزینه بالای تولید قالب تزریق و همچنین زمان انتظار طولانی برای ابزارسازی برای فرآیند.

در مورد سری های تولید کوچک، هزینه واحد محصول افزایش می یابد و بازده اقتصادی تولید سری های کوچک پایین است.

منبع :» کارافن