همه چیز درباره تزریق پلاستیک یا قالب گیری تزریقی

تزریق پلاستیک یا قالب گیری تزریقی چیست :

تزریق پلاستیک یا قالب گیری تزریقی فرآیندی برای تولید قطعات در حجم بالاست که معمولاً در فرآیندهای تولید انبوه استفاده می شود و در این فرآیند یک قطعه هزاران یا حتی میلیون ها بار متوالی ساخته می شود.

چرا از تزریق پلاستیک یا قالب گیری تزریقی استفاده کنیم:

مزیت اصلی تزریق پلاستیک یا قالب گیری تزریقی، توانایی تولید در مقیاس انبوه است. پس از پرداخت هزینه های اولیه، قیمت هر واحد در طول تولید قالب تزریقی بسیار پایین است. با تولید قطعات بیشتر، قیمت نیز به شدت کاهش می یابد. از دیگر مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

قالب‌گیری تزریقی نسبت به فرآیندهای تولید سنتی مانند ماشین‌کاری CNC که درصد قابل توجهی از بلوک یا ورق پلاستیکی اصلی را از بین می‌برد، ضایعات پایینی تولید می‌کند. با این حال، در مواردی مانند چاپ سه بعدی که نرخ ضایعات پایین تری دارند، می تواند منفی باشد.

توجه: ضایعات پلاستیکی حاصل از تولید قالب‌گیری تزریقی معمولاً از چهار حوزه به دست می‌آیند:

• اسپرو
• رانر ها
• ورودی
• هر ماده سرریز که از خود حفره قطعه به بیرون نشت کند

اسپرو (sprue)

 به طور ساده می توان گفت اسپرو کانالی است که پلاستیک مذاب را از نازل دستگاه قالب گیری تزریقی به نقطه ورودی کل ابزار قالب تزریق هدایت می کند. این قطعه جدا از خود ابزار قالب است.

رانر (runners)

سیستمی از کانال‌ها است که معمولاً در داخل یا به عنوان بخشی از ابزار قالب با اسپرو برخورد می‌کنند و پلاستیک مذاب را به داخل حفره‌های قطعه درون ابزار قالب هدایت می‌کنند. دو دسته اصلی رانر ها (گرم و سرد) وجود دارد.

دریچه ورودی

در نهایت، ورودی که بخشی از کانال بعد از رانر است که مستقیماً به حفره قطعه منتهی می شود. پس از یک چرخه تزریق (معمولا فقط چند ثانیه طول می کشد) کل پلاستیک مذاب سرد می شود و پلاستیک جامد را در اسپرو، رانرها، دروازه ها، حفره های قطعه و همچنین کمی سرریز به طور بالقوه در لبه های قطعات باقی می گذارد. اگر آب بندی ۱۰۰٪ درست نباشد).

با استفاده از مواد ترموپلاستیک مواد قابل بازیافت دوباره استفاده می شوند. گاهی اوقات حتی موادی که در کف کارخانه می ریزند. اسپروها / رانر ها و هر قسمت بازیافتی را آسیاب می کنند. سپس آن مواد را دوباره به مواد خامی که به پرس قالب گیری تزریقی می رود اضافه می کنند. این ماده به عنوان “باز آسیاب” نامیده می شود.

بخش‌ کنترل کیفیت

به طور معمول مقدار مواد بازیافتی را که اجازه داده می‌شود دوباره در پرس قرار داده شود، محدود می‌کنند. (برخی از ویژگی های عملکردی پلاستیک می تواند با قالب گیری مکرر از بین برود).

اگر کارخانه ای مقدار زیادی مواد بازیافتی دارند، می تواند این مود آسیاب مجدد را به کارخانه دیگری بفروشد که بتواند از آن استفاده کند. به طور معمول از مواد دوباره آسیاب برای قطعات با کیفیت پایین استفاده می شود که به خواص و کیفیت بالا نیاز ندارند.

قالب گیری تزریقی فرآیندی بسیار قابل تکرار است. یعنی هر دسته از محصولاتی که تولید می‌کنید عملاً مشابه با تولیدات قبل خواهد بود. این یک ویژگی فوق‌العاده در هنگام تلاش برای ثبات برند و قابلیت اطمینان بخشی در تولید با حجم بالا است.

ویژگی های منفی قالب گیری تزریقی چیست؟

هزینه های اولیه به دلیل طراحی، آزمایش و الزامات ابزار بسیار زیاد است. اگر می خواهید قطعات را در حجم بالا تولید کنید و می خواهید مطمئن شوید که طراحی اولیه را درست انجام داده اید. این کار کمی پیچیده تر از چیزی است که شما ممکن است فکر کنید.

درست کردن طرح شامل:

• طراحی و سپس نمونه سازی خود قطعه با مشخصات مورد نظر

ساخت  نمونه اولیه معمولاً بر روی یک چاپگر سه بعدی تکمیل می شود و اغلب در موادی متفاوت (مانند پلاستیک ABS) نسبت به محصول نهایی ساخته می شود.

• طراحی ابزار قالب تزریق برای تولید اولیه

به طور معمول تولید ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ نمونه اولیه قالب‌گیری تزریقی، نیازمند توسعه ابزار قالب تزریقی است.

پالایش و دقت در تمام جزئیات در ابزار و تجهیزات قالب تزریق قبل از تولید انبوه در کارخانه تولید قالب تزریقی.

جنبه های منفی بالقوه قالب گیری تزریقی شامل موارد زیر است:

دو مورد از معایب اصلی قالب‌گیری تزریقی، هزینه‌های بالای ابزارآلات و زمان‌ لازم برای تولید است.

ابزار سازی :

تقریبا یک پروژه به خودی خود جداگانه و تنها یک مرحله از کل فرآیند قالب گیری تزریقی است.

قبل از اینکه بتوانید یک قطعه قالب‌گیری شده را تولید کنید، ابتدا باید یک قطعه را طراحی و نمونه‌سازی کنید (احتمالاً از طریق چاپ سی ان سی یا سه بعدی)، سپس باید یک قالب را طراحی و نمونه‌سازی کنید که بتواند نمونه‌هایی از قطعه را در حجم بالا تولید کند.

آزمایشات گسترده :

در نهایت، و معمولاً پس از آزمایش های گسترده در هر دو مرحله فوق، سرانجام به مرحله تزریق و قالب گیری یک قطعه می رسید.

همانطور که می توانید تصور کنید، تمام تکرارهای مورد نیاز برای درست کردن ابزار قبل از تولید انبوه به زمان و هزینه نیاز دارد. به ندرت پیش می آید که شما نمونه اولیه ابزار قالب گیری تزریقی را بسازید.

اگرچه این اتفاق بیشتر برای قطعاتی که در یک ابزار چند حفره (کویته) ساخته می شوند می افتد.

یک شرکت ممکن است انتخاب کند که یک ابزار تک حفره ای (کویتی) از آن قطعه بسازد تا مطمئن شود که همه ویژگی ها به دلخواه قالب می گیرند. پس از تایید، آنها یک ابزار جدید می سازند، که قادر به قالب گیری، به عنوان مثال، ۱۶ قطعه به صورت همزمان است.

کارخانجات در ابتدا قالب ریزی را به صورت تک حفره ای انجام می دهند، بنابراین اگر مشکلی وجود داشته باشد، مجبور نیستند هزینه ای بپردازند و منتظر بمانند تا برای سایر حفره ها (کویت ها) مشکل رفع شود.

از آنجایی که ابزارها معمولاً از فولاد (یک ماده بسیار سخت) یا آلومینیوم ساخته می شوند، ایجاد تغییرات می تواند دشوار باشد. اگر می خواهید پلاستیک را به قطعه اضافه کنید، همیشه می توانید حفره ابزار را با برش فولاد یا آلومینیوم بزرگتر کنید. اما اگر می‌خواهید پلاستیک را بردارید، باید اندازه حفره ابزار را با افزودن آلومینیوم یا فلز به آن کاهش دهید. این کار بسیار دشوار است و در بسیاری از موارد ممکن است به این معنا باشد که باید ابزار (یا بخشی از ابزار) را به طور کامل از بین ببرید و دوباره شروع کنید. در موارد دیگر ممکن است بتوانید فلزی را در حفره ای که نامطلوب است جوش دهید.

ضخامت در قالب گیری تزریقی :

قالب گیری تزریقی نیاز به ضخامت یکنواخت دیواره دارد. حفظ ضخامت بیش از حد دیوارها برای جلوگیری از ناهماهنگی در فرآیند خنک سازی که منجر به نقص هایی مانند علائم سینک می شود، مهم است.

یک قانون کلی این است که ضخامت دیوارها کمتر یا مساوی ۴ میلی متر باشد. هرچه دیوارها ضخیم تر باشند، از مواد بیشتری استفاده خواهید کرد، زمان چرخه طولانی تر خواهد بود و هزینه شما برای هر قطعه بالاتر خواهد بود. برعکس، اگر ضخامت دیواره نازک‌تر از ۱ میلی‌متر یا بیشتر باشد، ممکن است در پر کردن ابزار قالب با مشکل مواجه شوید (که منجر به شکاف می‌شود).

طراحان می توانند این پتانسیل را با استفاده از ماده ای با شاخص جریان مذاب بالاتر مانند نایلون که اغلب برای دیوارهای نازک ۰.۵ میلی متری مناسب است، جبران کنند. تکنیک های مختلف تولید مانند CNC به هیچ وجه به ضخامت دیواره یکنواخت نیاز ندارند.

قالب گیری قطعات بزرگ :

اغلب اوقات نمی توان قطعات بزرگ را از طریق قالب گیری تزریقی به عنوان یک قطعه تولید کرد. این به دلیل محدودیت های اندازه ماشین های قالب تزریق و خود ابزارهای قالب است. به عنوان مثال یک قطعه تزریقی بزرگ، سبد خرید را در نظر بگیرید. اگرچه این ماشین‌آلات برای قالب‌گیری قطعات بسیار بزرگ (مثلاً پرس‌های ۱۰۰۰ تنی تقریباً به اندازه کابین قطار) وجود دارد، اما استفاده از آن بسیار گران و هزینه بر است. به همین دلیل، اجسامی که بزرگتر از توانایی یک ماشین قالب گیری تزریقی معمولی هستند، اغلب در چندین قطعه ایجاد می شوند. ماشین های CNC محدودیت های مشابهی در مورد اندازه محصول دارند در حالی که چاپ سه بعدی محدودیت های بیشتری دارد. CNC محدود به ابعاد دستگاه فرز است، در حالی که قطعات بزرگ پرینت سه بعدی اغلب باید در چندین قطعه چاپ شوند و سپس به یکدیگر متصل شوند.

کارخانجات و مجموعه های بزرگ نیازمند طراحی دقیق برای جلوگیری از خطاهای احتمالی دارند که اغلب می توانند هزینه هایی را به پروژه اضافه کنند.

مواردی که در قالب گیری تزریقی باید بدانید:

قبل از اینکه بخواهید قطعه ای را از طریق قالب گیری تزریقی تولید کنید، چند مورد زیر را در نظر بگیرید:

• ملاحظات مالی

تعیین تعداد قطعات تولید شده که در آن قالب گیری تزریقی مقرون به صرفه ترین روش تولید به حساب بیاید.

تعداد قطعات تولیدی مد نظر خود با توجه به هزینه های صورت گرفته را مشخص کنید (هزینه های طراحی، آزمایش، تولید، مونتاژ، بازاریابی و توزیع و همچنین قیمت مورد انتظار برای فروش را در نظر بگیرید).

سرمایه گذاری اولیه:

آماده سازی محصول برای تولید قالب تزریقی نیاز به سرمایه گذاری اولیه زیادی دارد. مطمئن شوید که این نکته مهم را از قبل درک کرده اید.

• میزان تولید
• ملاحظات طراحی

طراحی قطعه:

شما می خواهید قطعه را از روز اول با در نظر گرفتن قالب گیری تزریقی طراحی کنید. ساده‌کردن هندسه و به حداقل رساندن تنوع قطعات در اوایل کار، سودهای زیادی را به همراه خواهد داشت.طراحی ابزار: مطمئن شوید که قالب را به گونه ای طراحی کرده اید تا از بروز نقص در حین تولید جلوگیری شود.

ملاحظات تولید:

• زمان چرخه: زمان چرخه را تا جایی که ممکن است به حداقل برسانید. استفاده از ماشین‌هایی با فناوری پیشرفته به کاهش زمان چرخه تولید کمک خواهد کرد. تغییرات کوچک می تواند تفاوت بزرگی ایجاد کند به همین دلیل کاهش چند ثانیه از زمان چرخه تولید شما می تواند باعث صرفه جویی بسیار زیادی در هنگام تولید میلیون ها قطعه شود.
• مونتاژ: قطعه خود را طوری طراحی کنید که مونتاژ را به حداقل برسانید. یکی از دلایلی که قالب‌گیری تزریقی در جنوب شرقی آسیا بیشتر انجام می‌شود، هزینه پایین مونتاژ قطعات در طول قالب‌گیری تزریقی است.

مزایای قالب گیری تزریقی :

یکی از بارزترین مزایای قالب‌گیری تزریقی این است که محفظه دستگاه چندین هدف را انجام می‌دهد. اول، به عنوان دسته ای برای تعامل کاربر عمل می کند. همچنین به عنوان یک مخزن برای باتری و موتور و همچنین محل باس های پیچ های مختلف عمل می کند که پس از مونتاژ قطعات داخلی برای اتصال دستگاه به یکدیگر استفاده می شود.

به عبارت دیگر، زمانی که نیاز به سازماندهی بسیاری از قطعات داخلی در یک محفظه دارید، قالب گیری تزریقی بسیار موثر است. در نتیجه، این یک راه فوق العاده برای کاهش تعداد کل قطعات است.

برخی دیگر از دلایل استفاده از قالب‌گیری تزریقی

یکی دیگر از دلایل مهم استفاده از دستگاه های قالب گیری تزریقی تولید با حجم بالا فوق‌العاده است این موضوع  باعث می شود که هزینه‌های اولیه بالا در طول زمان با هزینه‌های پایین به ازای هر واحد به سازنده باز می گردد.به همین دلیل قالب گیری تزریقی می تواند انتخاب نامناسبی برای تولید با حجم کم باشد.

علاوه بر این، در صورت استفاده از قالب گیری تزریقی، محدودیت هایی در طراحی وجود دارد. به عنوان مثال، قطعه ای که دارای ضخامت دیواره تقریباً یکنواخت است (که برای جلوگیری از نقص مهم است) و قطعه ای با یک ماده ترموپلاستیک ساخته شده است (که اجازه می دهد تا مواد پلاستیکی جامد به طور مکرر برای این روش ذوب شود). اگر قطعه‌ای را با مواد ترموست طراحی می‌کردید، قالب‌گیری تزریقی ظریف‌تر خواهد بود.

شما می توانید یک ماده گرما سخت را با تزریق قالب کنید اما فقط یک بار می توانید این کار را انجام دهید. تلاش برای ذوب یک پلاستیک گرماسخت برای بار دوم منجر به سوختن مواد می شود. به طور مشابه، قسمتی با ضخامت دیواره متفاوت نیاز به توجه بیشتری در طراحی ابزار قالب دارد تا از خنک شدن یکنواخت اطمینان حاصل شود و از نقص در حین تولید جلوگیری شود.

 

قیمت دستگاه تزریق پلاستیک

دستگاه های تزریق پلاستیک بنا به نیاز مشتری می توانند از قابلیت های بسیار متنوعی برخوردار باشند. از تناژ و ابعاد گرفته تا الکتریکی یا هیدرولیکی بودن یا تمام اتوماتیک بودن یا نبودن. بر همین اساس توصیه می کنیم برای اخذ مشاوره فنی در خصوص خرید دستگاه تزریق پلاستیک و استعلام قیمت، بر روی لینک تماس با ما کلیک نموده و با کارشناسان فروش شرکت تماس حاصل نمایید. و یا با مراجعه به صفحه ثبت سفارش اطلاعات خواسته شده را وارد کنید تا در اولین فرصت با شما تماس حاصل شود.

 

برای مشاهده ویدیوی نحوه کارکرد و مکانیزم دستگاه تزریق پلاستیک روی لینک زیر کلیک کنید:

مشاهده ویدیوی نحوه عملکرد دستگاه تزریق پلاستیک

نتیجه گیری :

قالب گیری تزریقی یک فناوری عالی برای تولید نهایی در مقیاس عظیم است. همچنین برای نمونه های اولیه که برای آزمایش مصرف کننده و یا محصول استفاده می شوند مفید است.

با این حال، چاپ سه بعدی برای محصولات در مراحل اولیه طراحی بسیار مقرون به صرفه تر و انعطاف پذیرتر است.

“شما عزیزان می توانید انواع دستگاه های تزریق پلاستیک (اینجکشن مولدینگ) و دستگاه های پلاستیک بادی (اینجکشن بلومولدینگ) را در وبسایت ماشین های پلاستیک بادی پارس مشاهده فرمایید و جهت راهنمایی خرید و ثبت سفارش با ما در تماس باشید.”