مدینگ تزریقی

قالب گیری تزریقی یک فرآیند تولید پیچیده است.با استفاده از یک ماشین هیدرولیک یا الکتریکی تخصصی، فرآیند ذوب، تزریق و تبدیل پلاستیک به شکل یک قالب فلزی که در دستگاه نصب شده است، می شود.

قالب گیری تزریق پلاستیک پرکاربردترین فرآیند تولید قطعات به دلایل مختلفی از جمله:

انعطاف پذیری:تولید کنندگان می توانند طرح قالب و نوع ترموپلاستیک مورد استفاده برای هر جزء را انتخاب کنند.این بدان معناست که فرآیند قالب‌گیری تزریقی می‌تواند اجزای مختلفی را تولید کند، از جمله قطعاتی که پیچیده و با جزئیات زیاد هستند.

بهره وری:هنگامی که فرآیند راه اندازی و آزمایش شد، ماشین های قالب گیری تزریقی می توانند هزاران مورد در ساعت تولید کنند.

ثبات:اگر پارامترهای فرآیند به شدت کنترل شوند، فرآیند قالب گیری تزریقی می تواند هزاران جزء را به سرعت با کیفیت ثابت تولید کند.

مقرون به صرفه بودن:هنگامی که قالب (که گرانترین عنصر است) ساخته شد، هزینه تولید هر جزء نسبتاً پایین است، به خصوص اگر در تعداد زیاد ساخته شود.

کیفیت:چه تولیدکنندگان به دنبال اجزای قوی، کششی یا با جزئیات بالا باشند، فرآیند قالب گیری تزریقی قادر است آنها را با کیفیت بالا به طور مکرر تولید کند.

این مقرون به صرفه بودن، کارایی و کیفیت قطعات تنها برخی از دلایلی است که بسیاری از صنایع استفاده از قطعات قالب‌گیری تزریقی را برای محصولات خود انتخاب می‌کنند.

روشی مقرون به صرفه برای ایجاد تعداد زیادی قطعه

قالب گیری تزریقی روشی مقرون به صرفه برای تولید بسیاری از قطعات است که آن را برای صنایعی که نیاز به ساخت بسیاری از اقلام در مدت زمان کوتاهی دارند ایده آل می کند.

بسیار دقیق

قالب های تزریق با تلرانس های بسیار محکم ساخته می شوند و می توانند قطعاتی با تنوع بسیار کمی بین آنها تولید کنند.این به این معنی است که می توانید مطمئن باشید که هر قسمت دقیقاً مشابه قسمت بعدی خواهد بود، که اگر به دنبال یکپارچگی در محصولات خود هستید یا اینکه نیاز دارید محصول شما کاملاً با یک قطعه دیگر از خط تولید کننده دیگر مطابقت داشته باشد بسیار مهم است.

اولین مرحله از قالب گیری تزریقی، ایجاد خود قالب است.بیشتر قالب‌ها از فلز، معمولاً 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 قالب ایجاد شد، مواد مربوط به قطعه به یک بشکه گرم شده وارد می شود و با استفاده از یک پیچ مارپیچ شکل مخلوط می شود.نوارهای حرارتی مواد داخل بشکه را ذوب می کنند و فلز مذاب یا مواد پلاستیکی مذاب سپس وارد حفره قالب می شود که در آنجا سرد و سخت می شود و با شکل قالب مطابقت دارد.زمان خنک‌سازی را می‌توان با استفاده از خطوط خنک‌کننده که آب یا روغن را از یک کنترل‌کننده دمای خارجی به گردش در می‌آورند، کاهش داد.ابزارهای قالب بر روی قالب‌های صفحه (یا "صفحات") نصب می‌شوند که پس از جامد شدن مواد باز می‌شوند تا پین‌های اجکتور بتوانند قطعه را از قالب خارج کنند.

مواد مجزا را می توان در یک قسمت در نوعی قالب تزریقی به نام قالب دو شات ترکیب کرد.از این تکنیک می توان برای افزودن لطیف به محصولات پلاستیکی، افزودن رنگ به یک قطعه یا تولید اقلام با ویژگی های عملکردی متفاوت استفاده کرد.

قالب ها را می توان از یک حفره یا چند حفره درست کرد.قالب‌های حفره‌ای چندگانه می‌توانند در هر حفره دارای قطعات یکسان باشند یا می‌توانند برای ایجاد قطعاتی با هندسه‌های مختلف منحصربه‌فرد باشند.قالب های آلومینیومی برای تولید با حجم بالا یا قطعات با تحمل ابعادی باریک مناسب نیستند زیرا خواص مکانیکی پایینی دارند و می توانند در معرض سایش، تغییر شکل و آسیب ناشی از نیروهای تزریق و گیره باشند.در حالی که قالب‌های فولادی بادوام‌تر هستند، اما گران‌تر از قالب‌های آلومینیومی هستند.

فرآیند قالب گیری تزریقی نیاز به طراحی دقیق دارد، از جمله شکل و ویژگی های قطعه، مواد برای قطعه و قالب و ویژگی های دستگاه قالب گیری.در نتیجه، ملاحظات مختلفی وجود دارد که باید در هنگام قالب گیری تزریقی در نظر گرفته شود.

قبل از انجام قالب گیری تزریقی باید به چند نکته توجه داشت:

1. مالی

هزینه ورودی برای تولید قالب‌گیری تزریقی می‌تواند بالا باشد - با توجه به هزینه ماشین‌آلات و خود قالب‌ها.

2. مقدار تولید

مهم است که تعیین کنید چند قطعه را می خواهید بسازید تا تصمیم بگیرید که آیا قالب گیری تزریقی مقرون به صرفه ترین روش تولید است یا خیر.

3. عوامل طراحی

به حداقل رساندن تعداد قطعات و ساده کردن هندسه اقلام شما، قالب گیری تزریقی را آسان تر می کند.علاوه بر این، طراحی ابزار قالب برای جلوگیری از نقص در هنگام تولید مهم است.

4. ملاحظات تولید

به حداقل رساندن زمان چرخه به تولید کمک می‌کند، همانطور که از ماشین‌هایی با قالب‌های دونده داغ و ابزار دقیق استفاده می‌شود.چنین تغییرات کوچک و استفاده از سیستم های رانر گرم می تواند باعث صرفه جویی در تولید قطعات شما شود.همچنین با به حداقل رساندن الزامات مونتاژ، در هزینه صرفه جویی می شود، به خصوص اگر هزاران و حتی میلیون ها قطعه تولید می کنید.

قالب گیری تزریقی می تواند یک فرآیند گران قیمت باشد، اما روش های مختلفی وجود دارد که می توانید هزینه های قالب را کاهش دهید، از جمله:

زیر بریدگی ها را حذف کنید

ویژگی های غیر ضروری را حذف کنید

از رویکرد حفره مرکزی استفاده کنید

پوشش های آرایشی را کاهش دهید

قطعاتی را طراحی کنید که خود جفت شوند

قالب های 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

با بیش از 85000 گزینه مواد پلاستیکی تجاری در دسترس و 45 خانواده پلیمری، انبوهی از پلاستیک های مختلف وجود دارد که می توان از آنها برای قالب گیری تزریقی استفاده کرد.از این میان، پلیمرها را می توان به طور کلی در دو گروه قرار داد.ترموست ها و ترموپلاستیک ها.

رایج ترین انواع پلاستیک مورد استفاده پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) است.پلی اتیلن چندین مزیت از جمله سطوح انعطاف پذیری بالا، استحکام کششی خوب، مقاومت در برابر ضربه قوی، مقاومت در برابر جذب رطوبت و قابلیت بازیافت را ارائه می دهد.

سایر پلاستیک‌های قالب‌گیری تزریقی رایج عبارتند از:

1. اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)

این پلاستیک سخت و مقاوم در برابر ضربه به طور گسترده در سراسر صنعت استفاده می شود.ABS با مقاومت خوب در برابر اسیدها و بازها، نرخ انقباض پایین و پایداری ابعادی بالایی را ارائه می دهد.

2. پلی کربنات (PC)

این پلاستیک قوی و مقاوم در برابر ضربه، انقباض کم و پایداری ابعادی خوبی دارد.یک پلاستیک شفاف که در درجه های مختلف از نظر نوری شفاف موجود است، PC می تواند پوشش زیبایی و مقاومت خوبی در برابر حرارت ارائه دهد.

3. پلی آمیدهای آلیفاتیک (PPA)

انواع مختلفی از PPA (یا نایلون) وجود دارد که هر کدام مزایای خاص خود را دارند.به طور کلی، نایلون ها 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 نایلون ها در برابر سایش مقاوم هستند و سختی و سفتی خوبی با مقاومت ضربه ای خوب ارائه می دهند.

4. پلی اکسی متیلن (POM)

این پلاستیک که معمولا با نام استال شناخته می شود، دارای سختی، سفتی، استحکام و چقرمگی بالایی است.همچنین روان پذیری خوبی دارد و در برابر هیدروکربن ها و حلال های آلی مقاوم است.خاصیت ارتجاعی خوب و لغزنده بودن نیز مزایایی را برای برخی کاربردها فراهم می کند.

5. پلی متیل متاکریلات (PMMA)

PMMA، همچنین به عنوان اکریلیک شناخته می شود، خواص نوری خوب، براقیت بالا و مقاومت در برابر خراش را ارائه می دهد.همچنین انقباض کم و فرورفتگی کمتری را برای هندسه هایی با مقاطع نازک و متفکر ارائه می دهد.

6. پلی پروپیلن (PP)

این ماده رزین ارزان قیمت مقاومت بالایی در برابر ضربه در درجات خاص دارد اما می تواند در دماهای سرد شکننده باشد (در مورد هموپلیمر پروپیلن).کوپلیمرها مقاومت بیشتری در برابر ضربه ارائه می دهند در حالی که PP همچنین مقاوم در برابر سایش، انعطاف پذیر است و می تواند 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 می کند.استحکام بسته به پر شدن شیشه از متوسط ​​تا زیاد متغیر است، با درجه های پر نشده سخت و انعطاف پذیر است.PBT همچنین سوخت ها، روغن ها، چربی ها و بسیاری از حلال ها را نشان می دهد و همچنین طعم ها را جذب نمی کند.

8. پلی فنیل سولفون (PPSU)

یک ماده پایدار از نظر ابعادی با چقرمگی، دما و مقاومت در برابر حرارت بالا، PPSU همچنین در برابر استریلیزاسیون تشعشع، قلیاها و اسیدهای ضعیف مقاوم است.

9. کتون پلی اتر اتر (PEEK)

این رزین با درجه حرارت 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 می دهد.

10. پلی تریماید (PEI)

PEI (یا Ultem) مقاومت در برابر حرارت بالا و مقاومت در برابر شعله، همراه با استحکام عالی، پایداری ابعادی و مقاومت شیمیایی را ارائه می دهد.

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

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

اسپرو

دونده ها

مکان های دروازه

هر گونه مواد سرریز که از خود حفره قطعه به بیرون نشت کند (شرایطی که "فلش" نامیده می شود)

مواد ترموست، مانند رزین اپوکسی که پس از قرار گرفتن در معرض هوا پخته می‌شود، ماده‌ای است که خشک می‌شود و در صورت تلاش برای ذوب شدن، پس از پخت می‌سوزد.در مقابل، مواد ترموپلاستیک یک ماده پلاستیکی است که می تواند ذوب، خنک و جامد شود و سپس دوباره بدون سوختن ذوب شود.

با مواد ترموپلاستیک می توان آنها را بازیافت کرد و دوباره استفاده کرد.گاهی اوقات این درست در کف کارخانه اتفاق می افتد.آنها اسپروها / دونده ها و هر قسمت رد شده را آسیاب می کنند.سپس آن مواد را دوباره به مواد خامی که به پرس قالب گیری تزریقی می رود اضافه می کنند.از این ماده به عنوان "رید مجدد" یاد می شود.

به طور معمول، بخش‌های کنترل کیفیت، مقدار خرده‌کاری را که مجاز است دوباره در پرس قرار داده شود، محدود می‌کنند.(برخی از ویژگی های عملکردی پلاستیک می تواند با قالب گیری مکرر از بین برود).

یا اگر مقدار زیادی از آن دارند، یک کارخانه می تواند این آسیاب مجدد را به کارخانه دیگری بفروشد که بتواند از آن استفاده کند.معمولاً از مواد regrind برای قطعات با کیفیت پایین استفاده می شود که به خواص عملکرد بالا نیاز ندارند.