پلاستیکها خانوادهای از مواد تولیدی بسیار متنوع هستند که برخی نرم و انعطافپذیر هستند. برخی دیگر سفت و مقاوم در برابر ضربه هستند. این طیف گسترده از خواص فیزیکی تضمین میکند که صرف نظر از کاربرد، ساخت قطعات پلاستیکی عموما از نظر زمان و هزینه به صرفه است. صرف نظر از کاربرد نهایی (اینکه آیا قطعات برای ایجاد طرحهای مبتکرانه گوناگون استفاده میشود) مهم است که طراحان و مهندسان بدانند که چگونه فرآیند تولید مناسب را برای نیازهای خود انتخاب کنند.
آشنایی با انواع تولید محصولات پلاستیکی
پلاستیکها خانوادهای از مواد تولیدی بسیار متنوع هستند که برخی نرم و انعطافپذیر هستند. برخی دیگر سفت و مقاوم در برابر ضربه هستند. این طیف گسترده از خواص فیزیکی تضمین میکند که صرف نظر از کاربرد، ساخت قطعات پلاستیکی عموما از نظر زمان و هزینه به صرفه است. صرف نظر از کاربرد نهایی (اینکه آیا قطعات برای ایجاد طرحهای مبتکرانه گوناگون استفاده میشود) مهم است که طراحان و مهندسان بدانند که چگونه فرآیند تولید مناسب را برای نیازهای خود انتخاب کنند.
پرینت سه بعدی
این فرآیند از طرحها و مدلهای CAD برای ایجاد قطعات سهبعدی با افزودن لایهای از مواد تولیدی در یک زمان استفاده میکند تا قطعه کاملا تشکیل شود. مزیت اصلی پرینت سه بعدی این است که در مقایسه با سایر فرآیندهای تولید، محدودیتهای طراحی بسیار کمتری دارد که آن را به روشی اقتصادی برای ایجاد قطعات با هندسههای پیچیده تبدیل میکند.
برای مثال، برخلاف ماشینکاری CNC، جایی که مهندسان ممکن است نیاز داشته باشند نحوه رسیدن به نقاط تنگ و همچنین اندازه ابزارهای مورد نیاز برای ایجاد جزئیات ظریف در هندسه قطعه را در نظر بگیرند، چاپ سه بعدی ویژگیهای طراحی پیچیدهای مانند کانالهای داخلی منحنی، بدون ابزار ایجاد میشود.
افزودنی قادر به طراحیهای پیچیدهای است که ساخت آنها به طور موثر با سایر فرآیندهای تولید دشوار یا غیرممکن است. همچنین اجازه میدهد تا یک قطعه به عنوان یک قطعه جامد ایجاد شود، نه به عنوان اجزای متعدد که متعاقبا مونتاژ میشوند.
ماشینکاری CNC
این فرآیند شامل استفاده از ابزارهای برش کنترل شده توسط کامپیوتر مانند ماشین تراش و مته در پشت سر هم با چرخش برای ایجاد قطعات پلاستیکی است.
بر خلاف فرآیندهای تولید افزودنی، ماشینکاری CNC یک فرآیند حذف کننده است، به این معنی که مواد به تدریج از بلوک حذف میشوند که در نهایت به قطعه نهایی تبدیل میشود که قطعه کار نامیده میشود. دو دسته کلی ماشینکاری CNC فرزکاری که از ابزارهای ریسندگی استفاده میکند و قطعه کار ثابت وجود دارد و تراشکاری که از ابزار ثابت و قسمت ریسندگی استفاده میکند.
ماشینکاری CNC میتواند جایگزین مؤثری برای ایجاد قطعاتی باشد که قالبگیری سختی دارند یا به تحملهای سخت نیاز دارند و این روش را هم برای نمونهسازی و هم برای ایجاد محصولات نهایی خاص، از جمله بوشها و چرخ دندهها، ایدهآل میکند. با این حال، پیچیدگی قطعه میتواند به سرعت هزینه هر قطعه را هنگام استفاده از فرآیندهای ماشینکاری افزایش دهد و ایجاد اشکال هندسی خاص (مانند کانالهای داخلی منحنی) ممکن است با استفاده از تولید کسر غیرممکن، دشوار باشد. از ماشین کاری CNC برای ساخت قالب پلاستیک استفاده می شود.
قالب گیری تزریقی
همانطور که از نام آن پیداست، این فرآیند شامل تزریق مواد ترموپلاستیک مذاب تحت فشار به قالبهای فولادی یا آلومینیومی سخت شده است. این قالبها که میتوانند از نظر هندسی پیچیده باشند، منجر به تولید قطعاتی با تلورانسهای محدود، دقت تکرار شونده و پرداخت سطحی با کیفیت بالا میشوند که همگی باعث میشوند قالبگیری تزریقی فرآیندی مؤثر برای تولیدات با حجم بالا باشد و ظروف و قطعات تزریقی پلاستیکی با این روش تولید می شوند.
در حالی که ابزارسازی و شروع به کار قالبگیری تزریقی پرهزینه است (ایجاد قالبها میتواند پرهزینه باشد و چندین ماه طول بکشد) هیچ فرآیند تولید پلاستیک دیگری قادر به تولید سریع دورههای تولید با حجم بالا نیست که به شدت هزینه را کاهش میدهد.
قالب گیری اکستروژن
فرآیند قالب گیری اکستروژن شبیه به قالب گیری تزریقی است زیرا برای ایجاد قطعات به پلاستیک ذوب شده نیاز دارد. با این حال، سیستمهای اکستروژن به جای تزریق مواد مذاب به قالب، پلاستیک را از طریق قالبی وارد میکند که به پلاستیک شکل ثابتی میدهد.
لولههای پلاستیکی، نیها، ناودانها، میلههای درب، شیلنگها و سایر قطعات متقارن را میتوان به طور موثر با سیستمهای اکستروژن ساخت. قطعات ساخته شده با اکستروژن به دلیل شکل ساده تر، اغلب هزینه تولید و ابزارآلات پایینی دارند.
ریخته گری اورتان
فرآیند ریختهگری یورتان شامل ایجاد یک قالب سیلیکونی از الگوی اصلی طراحی قطعه نهایی است. هنگامی که قالب بسته شد و الگوی اصلی برداشته شد، میتوان از قالب برای تولید نسخههای جداگانه از قطعه با دقت و دقت بالا و همچنین پرداخت سطحی خوب استفاده کرد.
قالبهای سیلیکونی اورتان ریختهگری نسبت به قالبهای با ابزار سخت دوام کمتری دارند که برای قالب گیری تزریقی استفاده میشوند اما میتوان آنها را بسیار سریعتر و مقرون به صرفه ساخت. این موضوع باعث میشود که ریختهگری یورتان انتخاب خوبی برای تولید با حجم کم تا متوسط با چرخشهای محکم باشد.
شکل دهی خلاء
شکلدهی خلاء از خلاء برای فشار دادن ورقههای پلاستیک گرم شده و شکلپذیر در قالبهای تکسطحی استفاده میکند. این فرآیند که معمولا با ترموپلاستیکها مانند ورقهای پلی استایرن با ضربه بالا استفاده میشود، برای ایجاد محصولات بادوام در اشکال مختلف از جمله پوششهای محافظ، علائم خیابانها و بستهبندی محصولات حساس به طعم یا بو استفاده میشود.
قالب گیری چرخشی
فرآیند قالبگیری چرخشی شامل چرخاندن یک قالب توخالی پر از رزین پودری در حین گرم شدن و سرد شدن قالب است، در نتیجه اطمینان حاصل میشود که دیوارها به طور یکنواخت پوشش داده شده و بدون افتادگی یا تغییر شکل هستند. این یک روش موثر برای ایجاد قطعات بسیار پایدار با ضخامت دیواره یکنواخت است، مانند مخازن و ظروف پلاستیکی که معمولا نیازی به تکمیل سطح اضافی ندارند.
عواملی که در ساخت قطعات پلاستیکی باید در نظر گرفته شوند
از آنجایی که طیف گستردهای از فرآیندهای تولید در دسترس است، مهم است که بهترین گزینه را برای قطعه انتخاب کنید. در ادامه چند نکته وجود دارد که باید در نظر داشته باشید.
مواد
هنگام انتخاب یک ماده قابل دوام، کاربرد قطعه یکی از ملاحظات اولیه است و تعیین سودمندترین ویژگیهای فیزیکی برای قطعه مورد نظر میتواند به محدود کردن انتخاب مواد کمک کند.
با این حال، توجه به این نکته مهم است که برخی از مواد به بهترین وجه برای فرآیندهای تولید خاص مناسب هستند. به عنوان مثال، قطعات پلی یورتان الاستیک با طولسنج پایین، به راحتی با ریختهگری یورتان تولید میشوند اما هنگام چاپ سه بعدی، کار با آنها بسیار دشوار است. در برخی موارد، ویژگیهای مواد مورد نظر را حتی میتوان با انتخاب استراتژیک یک روش ساخت بهبود بخشید. شرکت ساپل تولید کننده عمده ظروف و قطعات پلاستیکی همواره از مواد اولیه نو و مرغوب برای این منظور استفاده می کند.
فرم
عواملی مانند الزامات تحمل سخت، ویژگیهای داخلی منحصربهفرد یا سطح بالایی از پیچیدگی هندسی به تعیین اینکه کدام فرآیندهای تولید اقتصادیتر و کارآمدتر هستند، کمک میکنند. اگر قطعه نیاز به فرآیند خاصی دارد، ممکن است برای بهینهسازی مقرونبهصرفه تولید، تجدیدنظر در طراحی برای تولید (DFM) ضروری باشد.
زمان بین شروع و اتمام فرآیند تولید
مهلتهای نهایی محصول به تعیین بهترین روش تولید کمک میکند، زیرا زمانهای تولید ممکن است به طور قابل توجهی در بین فرآیندها متفاوت باشد. بسته به قطعه و دستگاه، برخی از چاپگرهای سه بعدی میتوانند قطعات تکمیل شده و قابل دوام را در عرض چند ساعت تولید کنند. از طرف دیگر، در حالی که فرآیند قالبگیری تزریقی واقعی بسیار سریع است (در بسیاری از موارد قادر به دستیابی به زمانهای چرخه کمتر از یک دقیقه است) آمادهسازی قالبها میتواند ماهها طول بکشد تا نهایی شود که برنامه تولید را گسترش میدهد.
حجم و هزینه
آخرین عامل مهمی که باید در نظر داشت، حجم تولید مورد نیاز است. سیستمهای قالبگیری تزریقی مستلزم هزینههای اولیه بالایی هستند که باعث میشود آنها برای اجراهای با حجم بالا مقرونبهصرفه باشند، اما برای نمونهسازی اولیه مقرون به صرفه نیستند. سایر فرآیندها، مانند ماشینکاری CNC، هزینههای اولیه کمتری دارند، اما بسته به میزان کار دستی، به راحتی میتوانند هزینه بیشتری برای هر قطعه داشته باشند. یافتن تعادل مناسب بین حجم تولید و مقرون به صرفه بودن، کلیدی است.
قطعات پلاستیکی شما از امروز سفارش دهید
تنوع فرآیندهای تولید پلاستیک در دسترس، نشان دهنده تطبیقپذیری پلاستیک است. فرآیند مناسب برای هر قطعه معین به عوامل متعددی از جمله کاربرد قطعه، طراحی، حجم تولید و زمان تولید بستگی دارد.
در ساپل، ما از نزدیک با مشتریان خود کار میکنیم تا مطمئن شویم که قطعات آنها با موثرترین و کارآمدترین فرآیند تولید ساخته میشوند. اگر در مورد نحوه کار ما سؤالی دارید یا اگر آماده شروع تولید هستید، همین امروز با ما تماس بگیرید و یا فرم مشاوره زیر را تکمیل کنید تا ما با شما تماس بگیریم.