گالن پلاستیکی
بطری پلاستیکی
درب پلاستیکی
ساخت قالب تزریق پلاستیک در ۵ گام عملی
هر قطعه پلاستیکی با هر هندسه منحصربه‌فردی که دارد، نیازمند یک قالب سفارشی‌سازی شده است. البته، باید اذعان داشت که ساخت قالب تزریق پلاستیک، یک سرمایه‌گذاری اولیه قابل توجه و زمان‌بر است. هزینه‌ها می‌توانند بسته به پیچیدگی و اندازه قالب تعیین می شود و زمان ساخت معمولاً ۴ تا ۶ هفته طول می‌کشد. این ارقام، اصلی‌ترین محدودیت اقتصادی در فرایند تزریق پلاستیک به شمار می‌روند، اما در مقابل، راه را برای تولید انبوه و مقرون‌به‌صرفه هموار می‌کنند. اگر به دنبال راهکاری حرفه‌ای برای تولید قطعات و ظروف پلاستیکی خود هستید، می‌توانید برای دریافت خدمات تخصصی در زمینه طراحی و ساخت قالب به صفحه طراحی و ساخت قالب ما سر بزنید.
گام ۱: طراحی دقیق و برنامه‌ریزی اولیه – نقشه‌راه
پیش از آنکه حتی یک ابزار برش به بلوک فلزی نزدیک شود، تمامی مراحل در ذهن و روی کاغذ(یا بهتر بگوییم، روی نرم‌افزارهای CAD/CAM ) شکل می‌گیرد. این گام، پایه و اساس هر قالب موفقی است که شامل موارد زیر می‌شود:
طراحی سفارشی قالب:
مهندسان طراحی ما، با درک عمیق از هندسه قطعه مورد نظر شما، قالبی را به صورت سفارشی طراحی می‌کنند. این طراحی شامل تمامی جزئیات ریز و درشت قطعه و همچنین نیازهای فرایند تزریق است.
انتخاب مواد مناسب:
انتخاب متریال برای ساخت قالب (مانند بلوک‌های آلومینیوم یا فولادهای آلیاژی) حیاتی است. جالب است بدانید که در برخی موارد، از بلوک‌های آلومینیوم بازیافتی نیز می‌توان برای ساخت قالب‌هایی با تیراژ کمتر یا پروتوتایپ استفاده کرد که هم اقتصادی‌تر است و هم دوستدار محیط زیست.
برنامه‌ریزی برای اجزای ضروری قالب:
هر قالب از اجزای متعددی تشکیل شده است که هر کدام وظیفه خاصی دارند؛ این اجزا شامل دو نیمه اصلی قالب یا حفره و Core یا هسته، سیستم راهگاه (Runner System) که پلاستیک مذاب را به حفره هدایت می‌کند، سیستم خنک‌کاری برای انجماد سریع و یکنواخت قطعه، پین‌های پران (Ejector Pins) برای خارج کردن قطعه از قالب، و در صورت لزوم، هسته‌های حرکت جانبی (Side Action Cores) برای ایجاد هندسه‌های پیچیده و آندركات‌ها هستند.
برنامه‌ریزی مسیر ابزار (Toolpath):
این مرحله، قلب برنامه‌ریزی ماشین‌کاری CNC است. در اینجا، مسیر دقیق حرکت ابزارهای برش برای ایجاد شکل‌های مورد نظر در قالب، با دقت میلی‌متری برنامه‌ریزی می‌شود. وبسایت Xometry Pro اطلاعاتی در رابطه با انواع قالب ها و نکات طراحی ارائه می دهد.
گام ۲: آماده‌سازی بلوک‌های خام و ایجاد سطوح مرجع – بستر دقت
پس از اتمام طراحی، نوبت به آماده‌سازی فیزیکی بلوک‌های فلزی خام (مانند بلوک‌های آلومینیوم یا فولاد) برای دو نیمه A و B قالب می‌رسد. این بلوک‌ها که گاهی از قبل دارای رزوه یا ویژگی‌های اولیه هستند، بر روی بلوک‌های رایزر و صفحه پایه نصب می‌شوند تا به درستی بر روی ماشین CNC قرار گیرند. اطمینان از نشست صحیح قطعه خام در گیره دستگاه فرز (Vise) بسیار مهم است؛ برای این کار، از “پارالل” استفاده شده و سپس با ضربات چکش لاستیکی، از تماس کامل و بدون لغزش قطعه اطمینان حاصل می‌شود. در ادامه، سطح بالایی بلوک با استفاده از ابزار Shell Mill (فرز صدفی) ماشین‌کاری می‌شود.
یک نکته جالب و تخصصی: استفاده از اینسرت‌های کارباید گرد در Shell Mill می‌تواند بهترین پرداخت سطح را برای خط جدایش (Parting Line) قالب ایجاد کند، زیرا گام ابزار بین برش‌ها به حداقل می‌رسد و سطحی بسیار صاف و یکدست به دست می‌آید. این سطح، به عنوان اولین سطح مرجع برای تمامی ماشین‌کاری‌های بعدی عمل می‌کند. در نهایت، قبل از استفاده از ابزارهای دقیق مانند Edge Finder، لبه‌های قطعه به صورت اولیه براده‌برداری می‌شوند تا از هرگونه ناهمواری که می‌تواند دقت اندازه‌گیری را تحت تأثیر قرار دهد، جلوگیری شود.
گام ۳: ماشین‌کاری حفره‌های قالب – خلق شکل
این گام، جایی است که شکل نهایی قطعه پلاستیکی در قلب قالب ایجاد می‌شود. دقت در این مرحله، مستقیماً بر کیفیت محصول نهایی تأثیر می‌گذارد. برنامه‌های کامپیوتری پیچیده، مسیر ابزار (Toolpath Program) را برای ماشین‌کاری دقیق حفره‌ها تعریف می‌کنند. نقطه مرجع برای برنامه‌ریزی ماشین‌کاری، که اغلب مرکز محل تزریق است، با استفاده از ابزاری مانند Center Finder تنظیم می‌شود تا از تراز بودن کامل قطعه بر روی دستگاه CNC اطمینان حاصل شود. سپس، مواد برای ایجاد شکل حفره‌های قالب با استفاده از End Mill (فرز انگشتی) برش و براده‌برداری می‌شوند که این عملیات می‌تواند زمان‌بر باشد. از قالب ها برای تولید انواع قطعات بادی پلاستیکی و تزریقی استفاده می شود.
سوراخ‌های مورد نیاز برای سیستم خنک‌کاری، پین‌های راهنما یا نصب اجزا با دقت بالا ایجاد می‌شوند. در نهایت، برای ایجاد رزوه در سوراخ‌ها، قلاویزکاری انجام می‌شود.
یک حقیقت کاربردی: استفاده از قابلیت Rigid Tapping در دستگاه‌های CNC از شکستن قلاویز جلوگیری کرده و دقت و سرعت کار را به طرز چشمگیری افزایش می‌دهد.
گام ۴: آماده‌سازی نیمه B برای سیستم پران و راهنما – خروج بی‌دردسر
نیمه B قالب، جایی است که قطعه پس از تزریق باقی می‌ماند و سیستم پران وظیفه خارج کردن آن را بر عهده دارد. دقت در این گام، از گیر کردن قطعه و آسیب دیدن آن جلوگیری می‌کند و شامل مراحل زیر است:
- ماشین‌کاری سوراخ‌ها و جایگاه‌ها: سوراخ‌ها و جایگاه‌های لازم برای سیستم پران و راهنما در نیمه B با دقت بالا ماشین‌کاری می‌شوند.
- ماشین‌کاری سوراخ‌های پین پران: سوراخ‌های دقیق برای پین‌های پران ایجاد می‌شوند (مثلاً با قطر ۵/۱۶ اینچ)؛ این سوراخ‌ها باید کاملاً هم‌راستا و با تلرانس‌های بسیار کم باشند.
- ماشین‌کاری جایگاه‌های راهنما: سوراخ‌ها و جایگاه‌ها برای بلبرینگ‌ها یا بوش‌های راهنما که صفحه پران (Ejector Plate) بر روی آن‌ها حرکت می‌کند، ماشین‌کاری می‌شوند. این شامل سوراخکاری و ریمینگ برای دستیابی به ابعاد دقیق و سطح صاف است. این راهنماها تضمین می‌کنند که صفحه پران به درستی و بدون گیر کردن حرکت می‌کند و قطعه به راحتی از قالب خارج می‌شود.
گام ۵: ساخت اجزای فرعی، مونتاژ نهایی و پرداخت – لمس نهایی
پس از ماشین‌کاری بلوک‌های اصلی، نوبت به آماده‌سازی و مونتاژ نهایی تمامی اجزا می‌رسد. در این گام، پین‌های پران و صفحه پران آماده شده، پین‌ها و بلبرینگ‌های راهنما برای تراز دقیق دو نیمه قالب نصب می‌شوند. سپس، تمامی اجزا شامل سیستم پران و پین‌های راهنما با دقت مونتاژ شده، صحت ابعادی و تراز بودن نهایی بررسی و کنترل کیفیت می‌شود. در نهایت، عملیات پرداخت نهایی مانند پولیش یا سنگ‌زنی برای بهبود کیفیت سطح و عمر قالب انجام می‌گیرد.
نتیجه‌گیری: سرمایه‌گذاری هوشمندانه در تولید انبوه
همانطور که دیدید، ساخت قالب تزریق پلاستیک فرایندی پیچیده و چند مرحله‌ای است که از طراحی اولیه تا مونتاژ نهایی، نیازمند مهارت، دقت و تجربه بالایی است. هر گام، از انتخاب صحیح مواد گرفته تا برنامه‌ریزی دقیق مسیر ابزار و ماشین‌کاری با تلرانس‌های میکرونی، نقش حیاتی در کیفیت و عملکرد نهایی قالب ایفا می‌کند.
درست است که ساخت قالب یک سرمایه‌گذاری اولیه قابل توجه به شمار می‌رود، اما این سرمایه‌گذاری برای تولید انبوه و با کیفیت قطعات پلاستیکی، نه تنها ضروری بلکه از نظر اقتصادی کاملاً توجیه‌پذیر است.
یک مزیت بزرگ: پس از ساخت و آماده‌سازی قالب، فرایند تزریق پلاستیک می‌تواند با سرعت و تکرارپذیری بسیار بالا انجام شود؛ به طوری که هر چرخه تولید قطعه، تنها در حدود ۳۰ تا ۹۰ ثانیه به طول می‌انجامد! این سرعت و کارایی، امکان تولید میلیون‌ها قطعه یکسان را با هزینه‌ای بسیار پایین‌تر از سایر روش‌های تولید فراهم می‌کند.
اگر می خواید از نقش ربات ها در صنعت تزریق پلاستیک بدانید خواندن مقاله نقش ربات ها در تزریق پلاستیک را پیشنهاد می کنیم.
