گالن پلاستیکی
بطری پلاستیکی
درب پلاستیکی
قالب تزریقی چیست و آشنایی با انواع آن
قالب گیری تزریقی یک فرآیند تولیدی است که امکان تولید قطعات در حجم زیاد را فراهم می‌کندو با تزریق مواد مذاب به قالب عمل می‌کند. معمولا به عنوان یک فرآیند تولید انبوه برای ساخت هزاران اقلام یکسان استفاده می‌شود. مواد قالب‌گیری تزریقی شامل فلزات، شیشه‌ها، الاستومرها و شیرینی‌ها می‌شود، اگرچه بیشتر برای پلیمرهای ترموپلاستیک و ترموپلاستیک استفاده می‌شود.
قالب تزریقی چگونه کار می کند؟
اولین مرحله از قالب گیری تزریقی، ایجاد خود قالب است. اکثر قالب‌ها معمولا از فلز، آلومینیوم یا فولاد، ساخته می‌شوند و ماشین‌کاری دقیقی برای مطابقت با ویژگی‌های محصولی که قرار است تولید کنند، انجام می‌شود.
هنگامی که قالب توسط سازنده ایجاد شد، مواد مربوطه به یک دستگاه وارد می‌شود و با استفاده از یک پیچ مارپیچ شکل مخلوط می‌شود. نوارهای حرارتی مواد را در بشکه ذوب می‌کنند و فلز مذاب یا مواد پلاستیکی مذاب سپس وارد حفره قالب می‌شود که در آنجا سرد و سخت می‌شود و با شکل قالب مطابقت دارد.
زمان خنک‌سازی را می‌توان با استفاده از خطوط خنک‌کننده کاهش داد که آب یا روغن را از یک کنترل‌کننده دمای خارجی به گردش در می‌آورند. ابزارهای قالب بر روی قالب‌های صفحه‌ای نصب می‌شوند که پس از جامد شدن مواد باز می‌شوند تا پین‌های اجکتور بتوانند قطعه را از قالب بیرون بیاورند.
مواد جداگانه را می‌توان در یک قسمت در یک نوع قالب تزریقی به نام قالب دو شات ترکیب کرد. از این تکنیک می‌توان برای افزودن ماده‌ای به محصولات پلاستیکی، افزودن رنگ به یک قطعه یا تولید اقلام با ویژگی‌های عملکردی متفاوت استفاده کرد. ما در ساپل این توان را داریم تا قالب های دلخواه برای محصولات پلاستیکی تان را بسازیم کافیست با ما تماس بگیرید.
قالب های منفرد و چندگانه
قالب‌ها را می‌توان از حفره‌های منفرد یا چندگانه ساخت. قالب‌های حفره‌ای چندگانه می‌توانند در هر حفره دارای قسمت‌های یکسان باشند یا می‌توانند برای ایجاد قطعاتی با هندسه‌های مختلف منحصربه‌فرد باشند. قالب‌های آلومینیومی برای تولید با حجم بالا یا قطعات با تحمل‌های ابعادی باریک مناسب نیستند زیرا خواص مکانیکی پایین‌تری دارند و می‌توانند در معرض سایش، تغییر شکل و آسیب ناشی از نیروهای تزریق و گیره باشند. در حالی که قالب‌های فولادی دوام بیشتری دارند اما گران‌تر از قالب‌های آلومینیومی هستند.
فرآیند قالب گیری تزریقی از جمله شکل و ویژگی‌های قطعه، مواد برای قطعه و قالب و ویژگی‌های دستگاه قالب گیری نیاز به طراحی دقیق دارد. در نتیجه، نکات مختلفی وجود دارد که باید در هنگام قالب گیری تزریقی در نظر گرفته شود. درب پلاستیکی بطری و گالن از جمله مواردی است که با استفاده از قالب گیری تزریقی ساخته می شود.
نکات قالب گیری تزریقی که باید بدانید
قبل از انجام قالب گیری تزریقی باید به چند نکته توجه داشت:
۱.هزینه ها
هزینه ورودی برای تولید قالب تزریقی می‌تواند بالا باشد و با توجه به هزینه ماشین آلات و خود قالب‌ها شرایط باید بررسی شود.
۲.میزان تولید
مهم است که تعیین کنید چند قطعه را می‌خواهید بسازید تا تصمیم بگیرید که آیا قالب گیری تزریقی مقرون به صرفه‌ترین روش تولید است یا خیر. کارشناسان ساپل در کنار شما هستند تا در این فرآیند راهنمایی‌تان کنند. تنها با پر کردن فرم مشاوره رایگان زیر ما با شما تماس میگیرم، در غیر اینصورت می توانید با ما تماس بگیرید.
۳.عوامل طراحی
به حداقل رساندن تعداد قطعات و ساده کردن هندسه اقلام شما، قالب گیری تزریقی را آسان‌تر می‌کند. علاوه بر این، طراحی ابزار قالب برای جلوگیری از نقص در هنگام تولید مهم است.
۴.ملاحظات تولید
به حداقل رساندن زمان چرخه به تولید کمک می‌کند و همچنین بقیه عوامل نیز می‌تواند بر روند تولید تاثیر بگذارد. چنین تغییرات کوچک و استفاده از سیستم‌های رانر گرم می‌تواند باعث صرفه جویی در تولید قطعات شما شود. همچنین به حداقل رساندن الزامات مونتاژ، باعث صرفه جویی در هزینه‌ها می‌شود، به خصوص اگر هزاران و حتی میلیون‌ها قطعه تولید می‌کنید. به عنوان یک نمونه می توان به درب پلاستیکی مام رول اشاره نمود.
چگونه می توانیم هزینه های قالب را کاهش دهیم؟
قالب گیری تزریقی می‌تواند یک فرآیند گران باشد اما راه‌های مختلفی وجود دارد که می‌توانید هزینه‌های قالب را کاهش دهید، از جمله:
- از بین بردن آندرکات
- ویژگی‌های غیر ضروری را حذف کنید
- از رویکرد حفره مرکزی استفاده کنید
- پوشش‌های آرایشی را کاهش دهید
- قطعاتی را طراحی کنید که خود جفت شوند
- قالب‌های موجود را اصلاح کرده و مجددا استفاده کنید
- نظارت بر تجزیه و تحلیل DFM
- از قالب چند حفره یا خانواده استفاده کنید
- اندازه قطعات خود را در نظر بگیرید
چه زمانی از قالب گیری تزریقی استفاده می شود؟
قالب‌گیری تزریقی برای تولید طیف وسیعی از محصولات پرکاربرد، از جمله اقلام پلاستیکی رایج مانند رویه بطری‌ها و همچنین محفظه‌های کنترل از راه دور، سرنگ‌ها و موارد دیگر استفاده می‌شود. همچنین معمولا برای ساخت اقلام بزرگتر مانند پانل‌های بدنه اتومبیل استفاده می‌شود. قالب‌گیری تزریقی عمدتا در مواردی استفاده می‌شود که نیاز به ساخت هزاران یا میلیون‌ها قطعه یکسان از یک قالب وجود دارد. برای تولید قطعات تزریقی خود با ما در ساپل تماس بگیرید.
انواع قالب گیری تزریقی
انواع مختلف فرآیند قالب گیری تزریقی وجود دارد، از جمله:
- قالب گیری مکعبی
- دایکستینگ
- قالب گیری تزریقی به کمک گاز
- قالب گیری تزریق لاستیک سیلیکون مایع
- قالب گیری تزریق فلز
- قالب گیری میکرو تزریق
- قالب گیری تزریقی واکنش
- قالب گیری تزریقی جداره نازک
قالب گیری تزریقی را می‌توان با انواع مختلفی از مواد از جمله فلزات، شیشه، الاستومرها، شیرینی‌ها و معمولا پلیمرهای ترموپلاستیک و ترموست انجام داد. مواد را می‌توان با هم ترکیب کرد تا خواص و اثرات متفاوتی را برای قطعات نهایی ارائه دهد. چنانچه در مورد قالب گیری پلاستیک بیشتر کنجکاوید مقاله آشنایی با ۵ نوع قالب گیری پلاستیک را ببینید.
استفاده از قالب گیری تزریقی چه مزایایی دارد؟
مزیت اصلی قالب‌گیری تزریقی این است که می‌توان میزان تولید را برای تعداد زیادی قطعه افزایش داد. زمانی که هزینه‌های اولیه طراحی و قالب‌ها پوشش داده شد، قیمت ساخت بسیار پایین است و با تولید قطعات بیشتر هزینه تولید کاهش می‌یابد. بعنوان مثال درب شامپویی را مشاهده کنید.
قالب‌گیری تزریقی در مقایسه با فرآیندهای تولید سنتی مانند ماشین‌کاری CNC که مواد اضافی را از بین می‌برد، کمترین ضایعات را ایجاد می‌کند. علی‌رغم این، قالب‌گیری تزریقی مقداری ضایعات را تولید می‌کند، عمدتا از اسپرو، رانرها، مکان‌های دروازه و هر گونه ماده سرریز که از حفره قطعه به بیرون نشت می‌کند (که «فلش» نیز نامیده می‌شود).
مزیت اصلی قالب گیری تزریقی این است که امکان تولید بسیاری از قطعات یکسان را فراهم می‌کند که امکان اطمینان و ثبات قطعه را در تولید با حجم بالا فراهم می‌کند. اگر می خواهید چهار نکته بیشتر راجع به این موضوع بدانید مقاله قالب گیری تزریقی پلاستیک را بخوانید.
معایب قالب گیری تزریقی
همانطور که اشاره کردیم، قالب‌گیری تزریقی مزایای خود را دارد اما تعدادی از معایب نیز در این فرآیند مشاهده می‌شود. هزینه‌های اولیه می‌تواند برای قالب گیری تزریقی بالا باشد، به ویژه در مورد ابزارها این موضوع صدق می‌کند. قبل از اینکه بتوانید هر قطعه‌ای را تولید کنید، یک قطعه نمونه اولیه باید ایجاد شود. هنگامی که این کار تکمیل شد، یک ابزار قالب اولیه باید ایجاد و آزمایش شود.
قالب گیری تزریقی نیز برای تولید قطعات بزرگ به صورت یک قطعه ایده آل نیست. این به دلیل محدودیت‌های اندازه ماشین‌های قالب تزریقی و ابزارهای قالب است. اقلامی که برای توانایی دستگاه قالب گیری تزریقی بسیار بزرگ هستند، باید به صورت چند قسمت ساخته شوند و بعدا به یکدیگر متصل شوند. عیب نهایی این است که آندرکات‌های بزرگ نیاز به طراحی مجرب برای جلوگیری از آن دارند و می‌توانند هزینه بیشتری را به پروژه شما اضافه کنند.
آیا قالب گیری تزریقی دوستدار محیط زیست است؟
قالب‌گیری تزریقی برای طیف وسیعی از کاربردها استفاده می‌شود که در آن فرآیند تولید تکرارپذیر مورد نیاز است.
این موضوع شامل اقلام تولیدی مانند قرقره‌های سیمی، بسته بندی، رویه بطری، اسباب بازی، شانه، آلات موسیقی (و اجزاء)، صندلی، میزهای کوچک، ظروف ذخیره سازی، قطعات مکانیکی، و قطعات و اجزای خودرو است. قالب گیری تزریقی رایج‌ترین روش برای ساخت قطعات پلاستیکی به ویژه در حجم بالا است. با استفاده از سمبل های بازیافت نوع پلاستیک و بازیافت پذیری مشخص می شود.
آیا قالب گیری تزریقی ارزان است؟
هزینه‌های قالب گیری با تعداد حفره‌های یک قالب مرتبط است. حفره‌های کمتری به کار ابزار کمتری نیاز دارند که هزینه‌های ساخت را برای ایجاد قالب تزریق کاهش می‌دهد. پیچیدگی طراحی یک قطعه نیز بر هزینه تأثیر می‌گذارد، از جمله عواملی مانند پرداخت سطح، تحمل، رزوه‌ها، جزئیات و تعداد زیر برش ها. جزئیات اضافه شده مانند این هزینه را افزایش می‌دهد، زیرا نیاز به ابزار بیشتری دارد.
مقرون به صرفه‌ترین نوع قالب گیری تزریقی، قالب گیری تزریقی لاستیک است که بازده بالایی از محصولات بادوام را تولید می‌کند. علاوه بر این، فرآیندهای ولکانیزاسیون مداوم با کنترل دما می‌تواند هزینه‌ها را با کاهش مواد زائد کاهش دهد.
هزینه قالب گیری تزریقی چقدر است؟
تعیین هزینه دقیق قالب گیری تزریقی را می‌توان با فرمول زیر انجام داد:
قیمت قالب = هزینه مواد + طراحی + فرآیند و سود + مالیات بر ارزش افزوده + هزینه آزمایش + هزینه بسته بندی و حمل و نقل.
از این هزینه‌ها، مواد و قطعات حدود ۱۵-۳۰ درصد کل و فرآیند و سود ۳۰-۵۰ درصد است. در حالی که ابزارهای قالب هزینه بالایی دارند، تولید قالب تزریق واقعی هزینه نسبتا پایینی دارد.
چه پلاستیک هایی در قالب گیری تزریقی استفاده می شود؟
با بیش از ۸۵۰۰۰ گزینه مواد پلاستیکی تجاری در دسترس و ۴۵ خانواده پلیمری، انبوهی از پلاستیک‌های مختلف وجود دارد که می‌توانند برای قالب گیری تزریقی استفاده شوند. از این میان، پلیمرها را می‌توان به طور کلی در دو گروه ترموست‌ها و ترموپلاستیک‌ها قرار داد.
رایج‌ترین انواع پلاستیک مورد استفاده پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) است. ظروف پلی اتیلن چندین مزیت از جمله سطوح انعطاف‌پذیری بالا، استحکام کششی خوب، مقاومت در برابر ضربه قوی، مقاومت در برابر جذب رطوبت و قابلیت بازیافت را ارائه می‌دهد. سایر پلاستیک‌های قالب‌گیری تزریقی رایج عبارتند از:
1.اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)
این پلاستیک سخت و مقاوم در برابر ضربه به طور گسترده در صنعت استفاده می‌شود. ABS با مقاومت خوب در برابر اسیدها و بازها، نرخ انقباض پایین و پایداری ابعادی بالایی را ارائه می‌دهد.
2.پلی کربنات (PC)
این پلاستیک محکم و مقاوم در برابر ضربه، انقباض کم و پایداری ابعادی خوبی دارد. یک پلاستیک شفاف که در درجه‌های مختلف از نظر نوری شفاف موجود است، PC می‌تواند ظاهر زیبایی و مقاومت خوبی در برابر حرارت داشته باشد.
3.پلی آمیدهای آلیفاتیک (PPA)
انواع مختلفی از PPA (یا نایلون) وجود دارد که هر کدام مزایای خاص خود را دارند. به طور کلی، نایلون‌ها 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 نایلون‌ها در برابر سایش مقاوم هستند و سختی و سفتی خوبی با مقاومت ضربه‌ای خوب ارائه می‌دهند.
4. پلی اکسی متیلن (POM)
این پلاستیک که معمولا به نام استال شناخته می‌شود، دارای سختی، سفتی، استحکام و چقرمگی بالایی است. همچنین روان‌کنندگی خوبی دارد و در برابر هیدروکربن‌ها و حلال‌های آلی مقاوم است. خاصیت ارتجاعی و لغزنده بودن خوب نیز مزایایی را برای برخی کاربردها فراهم می‌کند.
5.پلی متیل متاکریلات (PMMA)
PMMA به عنوان اکریلیک شناخته می‌شود، خواص نوری خوب، براقیت بالا و مقاومت در برابر خراش را ارائه می‌دهد. همچنین انقباض کم و فرورفتگی کمتری را برای هندسه‌هایی با مقاطع نازک و متفکر مناسب است.
6.پلی پروپیلن (PP)
این ماده رزین ارزان قیمت مقاومت بالایی در برابر ضربه در درجات خاص دارد اما می‌تواند در دماهای سرد شکننده باشد (در مورد هموپلیمر پروپیلن). کوپلیمرها مقاومت بیشتری در برابر ضربه ارائه می‌دهند در حالی که PP همچنین مقاوم در برابر سایش، انعطاف‌پذیر است و می‌تواند ازدیاد طول بسیار بالا را ایجاد کند و همچنین در برابر اسیدها و بازها مقاوم است.
7.پلی بوتیلن ترفتالات (PBT)
خواص الکتریکی خوب، PBT را برای قطعات قدرت و همچنین کاربردهای خودرو ایده آل می‌کند. استحکام بسته به پر شدن شیشه از متوسط تا زیاد متغیر است، با گریدهای پر نشده سخت و انعطاف‌پذیر است. PBT همچنین سوخت ها، روغن ها، چربی‌ها و بسیاری از حلال‌ها را نشان می‌دهد و همچنین طعم‌ها را جذب نمی‌کند.
8.پلی فنیل سولفون (PPSU)
یک ماده پایدار از نظر ابعادی با چقرمگی، دما و مقاومت در برابر حرارت بالا، PPSU در برابر استریلیزاسیون تشعشع، قلیاها و اسیدهای ضعیف نیز مقاوم است.
9.پلی اتر اتر کتون (PEEK)
این ماده با دمای 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 می‌دهد.
10.پلی تریماید (PEI)
PEI (یا Ultem) مقاومت در برابر حرارت بالا و مقاوم در برابر شعله، همراه با استحکام عالی، پایداری ابعادی و مقاومت شیمیایی را ارائه می‌دهد.
سخن پایانی
قالب‌گیری تزریقی کاربردهای زیادی برای تولید به ویژه برای تولید قطعات با حجم بالا دارد. در حالی که ابزار و قالب گیری می‌تواند گران باشد، هزینه تولید پس از تکمیل آن کم است. با ارائه توانایی تولید قطعات تقریبا یکسان، از قالب گیری تزریقی برای قطعات در انواع مواد استفاده می‌شود.
