آموزشی

انواع روش های قالب سازی پلاستیک

طراحی و ساخت قالب پلاستیک

قالب‌گیری پلاستیک فرآیند ریختن پلاستیک مایع در یک ظرف یا قالب خاص است تا در آن شکل سفارشی سخت شود. این قالب‌های پلاستیکی را می‌توان برای طیف وسیعی از اهداف مورد استفاده قرار داد. ۵ نوع قالب گیری پلاستیکی وجود دارد که موثرترین و محبوب‌ترین آن‌ها محسوب می‌شود. این ۵ نوع شامل قالب گیری اکستروژن، قالب گیری فشاری، قالب گیری بادی، قالب گیری تزریقی و قالب گیری چرخشی می‌شود. ما جزئیات مربوط به هر یک از این روش‌ها را بررسی می‌کنیم تا بتوانید تصمیم بگیرید که کدام یک برای شما موثرتر است. شما می توانید طراحی و ساخت قالب خود و همچنین تمامی تولیدات خود را به ما بسپارید.

قالب گیری پلاستیک چیست؟

قالب‌گیری یا همان قالب‌سازی پلاستیک؛ فرآیند تولید با شکل دادن به مواد مایع یا انعطاف‌پذیر با استفاده از یک قاب سفت و سخت به نام قالب یا ماتریس است. هنگام قالب گیری پلاستیک، یک پلیمر پودری یا مایع مانند پلی اتیلن یا پلی پروپیلن در قالب توخالی قرار می‌گیرد تا پلیمر بتواند شکل خود را به خود بگیرد. بسته به نوع فرآیند مورد استفاده، طیف‌های مختلفی از گرما و فشار برای ایجاد محصول نهایی استفاده می‌شود.

تاریخچه قالب گیری پلاستیک

قالب‌گیری پلاستیک در اواخر دهه ۱۸۰۰ شروع شد تا نیاز به توپ‌های پلاستیکی بیلیارد را بر خلاف توپ‌های بیلیارد عاج رایج آن زمان برطرف کند. در سال ۱۸۶۸، جان وسلی‌هایت راهی برای ساخت توپ‌های بیلیارد با تزریق سلولوئید در قالب اختراع کرد. چهار سال بعد، هایت و برادرش ماشینی را برای خودکارسازی فرآیند اختراع و ثبت کردند. این اولین ماشین قالب گیری تزریقی پلاستیک موجود بود و از یک پیستون اولیه برای تزریق پلاستیک به داخل قالب از طریق یک سیلندر گرم شده استفاده می‌کرد.

در سال ۱۹۴۶ دستگاه قالب گیری تزریق پیچ توسط جیمز هندری اختراع شد که جایگزین تکنیک تزریق پیستونی شد. این تکنیکی است که امروزه بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. قالب‌گیری چرخشی مدرن همچنین تاریخ غنی‌ای دارد که از سال ۱۸۵۵ شروع شد، زمانی که از چرخش و گرما برای تولید گلوله‌های توپخانه فلزی در بریتانیا استفاده شد.

پلاستیک‌ها در اوایل دهه ۱۹۵۰ وارد این فرآیند شدند، زمانی که قالب گیری چرخشی برای اولین بار برای ساخت سر عروسک استفاده شد. و سپس در دهه ۱۹۶۰، فرآیند مدرن قالب گیری چرخشی توسعه یافت که به ما امکان می‌دهد ظروف توخالی بزرگ با پلی اتیلن با چگالی کم ایجاد کنیم. در تاریخ اخیر، بهبود فرآیند، تجهیزات بهتر و توسعه پودر پلاستیک، روند تولید محصولات نهایی را تسریع کرده است که باعث شده است قالب گیری چرخشی به سرعت در محبوبیت رشد کند.

انواع قالب گیری پلاستیک

تولید انبوه قطعات پلاستیکی

محبوب‌ترین تکنیک‌ها در قالب‌گیری پلاستیک شامل قالب‌گیری چرخشی، قالب‌گیری تزریقی، قالب‌گیری بادی، قالب‌گیری فشاری، قالب‌گیری اکستروژن و قالب‌گیری حرارتی می‌شود. ما تمام این تکنیک‌ها را در این راهنما پوشش می‌دهیم تا به شما کمک کنیم بهترین فرآیند ساخت قطعه یا محصول خود را کشف کنید.

1.قالب گیری اکستروژن

با قالب گیری اکستروژن، پلاستیک ذوب شده داغ از طریق یک سوراخ شکل پرس می‌شود تا یک قسمت پلاستیکی شکل دراز ایجاد شود. این شکل قابل تنظیم که پلاستیک مایع از آن پرس می‌شود قالب نامیده می‌شود. این قالب سفارشی برای نتیجه خاصی است که مورد نظر است. تقریبا مانند فشار دادن خمیر از طریق پرس برای تهیه کوکی‌های شکل است.

سایر اشکال قالب‌گیری پلاستیک نیز از اکستروژن استفاده می‌کنند، بنابراین مایع خام را وارد قالب کنید، تفاوت در اینجا این است که روش‌های دیگر از قالب‌ها برای ایجاد شکل دلخواه استفاده می‌کنند و در اینجا خود اکستروژن با استفاده از شکل قالب شکل می‌دهد.

کاربردهای رایج قالب گیری اکستروژن

هنگام استفاده از این روش محصول نتیجه شما به طور مداوم در طول آن شکل یکسانی خواهد داشت. این‌ها می‌توانند چیزهایی مانند نی یا لوله‌های پی وی سی باشند. این نوع قطعات را می‌توان در حجم‌های بسیار بالا ساخت زیرا می‌توانند بدون پایان به همان شکل ادامه دهند. در مقایسه، این نوع قالب گیری کم هزینه است زیرا تجهیزات نسبتا ساده هستند و می‌توانند بهره وری بالایی داشته باشند

2.قالب گیری فشرده سازی

این روش شامل ریختن پلاستیک مایع خام در قالب گرم شده و سپس فشرده شدن با هم می‌شود تا شکل مورد نظر را ایجاد کند. دمای بالای کل فرآیند استحکام خوبی را در محصول نهایی تضمین می‌کند. این فرآیند با خنک کردن پلاستیک مایع به پایان می‌رسد تا شکل خود را قبل از بریده شدن و خارج کردن از قالب حفظ کند.

کاربردهای رایج قالب گیری فشاری

موثرترین کاربرد این روش زمانی است که می‌خواهید قطعات پلاستیکی جایگزینی برای قطعات فلزی شکسته بسازید. دلیل این امر این است که روش دمای بالا باعث می‌شود محصول نهایی بسیار قوی و بادوام باشد. اگرچه پلاستیکی است، اما جایگزینی قوی و کم هزینه برای قطعات فلزی است. مقرون به صرفه بودن این روش قالب گیری به عواملی مانند پیچیدگی طراحی، تعداد آن‌ها بستگی دارد. حفره‌ها و پرداخت سطح هنگامی که شما در حال تولید انبوه هستید، این روش ایده آل است زیرا هزینه هر قطعه بسیار پایین خواهد بود.

3.قالب گیری بادی

با قالب گیری بادی، قطعات پلاستیکی سفارشی توخالی و با دیواره نازک بیرون می‌آیند. این روش برای زمانی ایده آل است که قسمت پلاستیکی باید ضخامت دیواره یکنواختی داشته باشد. این بسیار شبیه به فرآیند دمیدن شیشه است.

این دستگاه پلاستیک خام را تا زمانی که مایع شود گرم می‌کند و سپس هوا را مانند بالون به داخل آن تزریق می‌کند. پلاستیک در قالب دمیده می‌شود و با بزرگتر شدن به دیواره‌های قالب فشار می‌آورد و شروع به شکل گیری می‌کند. پس از اینکه بادکنک مایع قالب را پر کرد، خنک می‌شود تا شکل خود را حفظ کند. این فرآیند بسیار سریع است و می‌تواند تا ۱۴۰۰ قطعه را در یک روز کاری ۱۲ساعته تولید کند.

کاربردهای متداول برای قالب گیری بادی

قالب گیری بادی بیشتر مسئول تولید محصولاتی مانند بطری پلاستیکی و حتی مخازن سوخت است. اگر تعداد قطعات مورد نیاز شما حدود صدها هزار قطعه است، این روش برای شما مناسب است (مانند یک شرکت نوشابه). این روش یک گزینه دوستانه سریع و مقرون به صرفه است که قیمت قالب در جایی بین قالب گیری تزریقی و قالب گیری چرخشی متغیر است.

4.قالب گیری تزریقی

قالب گیری تزریقی تقریبا شبیه قالب گیری اکستروژن است. تفاوت در اینجا این است که با قالب گیری تزریقی، پلاستیک ذوب شده مستقیما به یک قالب سفارشی تزریق می‌شود. تزریق تحت فشار زیاد است به طوری که قالب پر شده و یک قسمت جامد ساخته می‌شود. مانند روش‌های دیگر، پس از پر شدن قالب، پلاستیک خنک می‌شود تا شکل جدید خود را حفظ کند و سپس قالب باز می‌شود. این روش را می‌توان با قالب ژله مقایسه کرد که قالب پر شده و سپس برای ایجاد محصول نهایی خنک می‌شود.

کاربردهای رایج برای قالب گیری تزریقی

این یک روش رایج برای تولید حجم بالایی از قطعات پلاستیکی مانند قطعات خودرو یا حتی برای تجهیزات جراحی و درب پلاستیکی است. محصولات همچنین می‌توانند با افزایش انعطاف‌پذیری متناسب با نیازهای طراحان یا مهندسان ساخته شوند. وقتی نوبت به قیمت‌گذاری می‌شود، قالب‌ها می‌توانند بسیار گران باشند زیرا برای استحکام و دوام بیشتر باید از فولاد یا آلومینیوم باشند. خوشبختانه، مانند بسیاری از روش ها، هزینه هر واحد بسته به حجم تولید شما به شدت کاهش می‌یابد. همچنین شایان ذکر است که ابزارسازی می‌تواند تا ۱۶ هفته و تولید تا ۴ هفته طول بکشد.

5.قالب گیری چرخشی

این روش که گاهی به آن روتومولدینگ نیز می‌گویند، شامل قرار دادن رزین یا مایع در داخل قالب و چرخاندن آن با سرعت بالا می‌شود. سپس مایع به طور یکنواخت تمام سطح قالب را می‌پوشاند تا یک قسمت توخالی با تمام دیواره‌ها به طور مساوی ضخیم ایجاد کند. بعد از اینکه قالب خنک شد و پلاستیک مایع شکل جدید خود را به خود گرفت، از قالب خارج می‌شود. این روش بسیار کارآمد از نظر مواد است و بسیار کم به هدر می‌رود و آن را مقرون به صرفه‌تر و سازگار با محیط زیست می‌کند.

کاربردهای رایج برای قالب گیری چرخشی

رایج‌ترین استفاده از این روش برای قطعات بزرگ و توخالی است. این قطعات شامل قطعات خودرو، سطل زباله، کایاک، مخروط جاده، خانه حیوانات خانگی و مخازن ذخیره‌سازی است. قالب‌هایی بسیار پیچیده هستند که در قالب گیری چرخشی استفاده می‌شوند تا محصولات را قابل سفارشی‌سازی و تغییر کنند. این موضوع می‌تواند شامل مواردی مانند درج‌ها و منحنی‌های خاص و همچنین آرم‌ها و شکاف‌ها باشد. این‌ها را می‌توان در قالب قرار داد تا محصول نهایی را تغییر دهد. هزینه ابزار با قالب گیری چرخشی کمتر از روش‌های دیگر مانند قالب گیری تزریقی و دمشی است. این موضوع باعث می‌شود هزینه‌های راه اندازی کمتر و هزینه‌های تولید موثرتر حتی در حجم کم تولید شود.

دیدن همه‌ی مطالب مجله

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *