การปรับเปลี่ยนการฉีด

การฉีดขึ้นรูปเป็นกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนการใช้เครื่องจักรไฮดรอลิกหรือไฟฟ้าแบบพิเศษ กระบวนการนี้จะละลาย ฉีด และตั้งพลาสติกให้เป็นรูปร่างของแม่พิมพ์โลหะที่ติดตั้งเข้ากับเครื่องจักร

การฉีดขึ้นรูปพลาสติกเป็นกระบวนการผลิตชิ้นส่วนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายด้วยเหตุผลหลายประการ ได้แก่:

ความยืดหยุ่น:ผู้ผลิตสามารถเลือกการออกแบบแม่พิมพ์และประเภทของเทอร์โมพลาสติกที่ใช้กับส่วนประกอบแต่ละชิ้นได้ซึ่งหมายความว่ากระบวนการฉีดขึ้นรูปสามารถผลิตส่วนประกอบได้หลากหลาย รวมถึงชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและมีรายละเอียดสูง

ประสิทธิภาพ:เมื่อกระบวนการได้รับการตั้งค่าและทดสอบแล้ว เครื่องฉีดพลาสติกสามารถผลิตสินค้าได้หลายพันชิ้นต่อชั่วโมง

ความสม่ำเสมอ:หากพารามิเตอร์ของกระบวนการได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด กระบวนการฉีดขึ้นรูปจะสามารถผลิตส่วนประกอบหลายพันรายการได้อย่างรวดเร็วด้วยคุณภาพที่สม่ำเสมอ

ลดค่าใช้จ่าย:เมื่อสร้างแม่พิมพ์ (ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่แพงที่สุด) แล้ว ต้นทุนการผลิตต่อส่วนประกอบจะค่อนข้างต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากสร้างในจำนวนที่สูง

คุณภาพ:ไม่ว่าผู้ผลิตจะมองหาส่วนประกอบที่แข็งแกร่ง แรงดึง หรือมีรายละเอียดสูง กระบวนการฉีดขึ้นรูปก็สามารถผลิตชิ้นส่วนเหล่านั้นด้วยคุณภาพสูงซ้ำๆ ได้

ความคุ้มค่า ประสิทธิภาพ และคุณภาพของส่วนประกอบนี้เป็นเพียงเหตุผลบางประการที่ทำให้หลายอุตสาหกรรมเลือกใช้ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดสำหรับผลิตภัณฑ์ของตน

วิธีที่คุ้มค่าในการสร้างชิ้นส่วนจำนวนมาก

การฉีดขึ้นรูปเป็นวิธีที่คุ้มค่าในการผลิตชิ้นส่วนจำนวนมาก ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการสร้างสินค้าจำนวนมากในระยะเวลาอันสั้น

แม่นยำมาก

แม่พิมพ์ฉีดผลิตขึ้นโดยมีพิกัดความเผื่อต่ำมาก และสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความแตกต่างกันน้อยมากซึ่งหมายความว่าคุณสามารถมั่นใจได้ว่าทุกชิ้นส่วนจะเหมือนกับชิ้นส่วนถัดไปทุกประการ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญหากคุณกำลังมองหาความสม่ำเสมอในผลิตภัณฑ์ของคุณ หรือหากคุณต้องการให้ผลิตภัณฑ์ของคุณเข้ากันได้อย่างลงตัวกับชิ้นส่วนอื่นจากสายการผลิตของผู้ผลิตรายอื่น

ขั้นตอนแรกของการฉีดขึ้นรูปคือการสร้างแม่พิมพ์ขึ้นมาเองแม่พิมพ์ส่วนใหญ่ทำจากโลหะ ซึ่งมักจะเป็นอลูมิเนียมหรือเหล็ก และผ่านเครื่องจักรอย่างแม่นยำเพื่อให้ตรงกับคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่จะผลิต

เมื่อผู้สร้างแม่พิมพ์สร้างแม่พิมพ์แล้ว วัสดุสำหรับชิ้นส่วนจะถูกป้อนเข้าไปในถังที่ให้ความร้อนและผสมโดยใช้สกรูรูปทรงเกลียวแถบทำความร้อนจะละลายวัสดุในถัง จากนั้นโลหะหลอมเหลวหรือวัสดุพลาสติกหลอมเหลวจะถูกป้อนเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ซึ่งจะเย็นตัวและแข็งตัวตามรูปร่างของแม่พิมพ์เวลาในการทำความเย็นสามารถลดลงได้โดยใช้ท่อทำความเย็นที่หมุนเวียนน้ำหรือน้ำมันจากตัวควบคุมอุณหภูมิภายนอกเครื่องมือแม่พิมพ์จะติดตั้งอยู่บนแม่พิมพ์เพลท (หรือ 'เพลเทน') ซึ่งจะเปิดออกเมื่อวัสดุแข็งตัวแล้ว เพื่อให้หมุดดีดตัวออกมาสามารถดีดชิ้นส่วนออกจากแม่พิมพ์ได้

วัสดุที่แยกจากกันสามารถนำมารวมกันเป็นส่วนหนึ่งในรูปแบบการฉีดขึ้นรูปที่เรียกว่าแม่พิมพ์สองช็อตเทคนิคนี้สามารถใช้เพื่อเพิ่มสัมผัสที่นุ่มนวลให้กับผลิตภัณฑ์พลาสติก เพิ่มสีสันให้กับชิ้นส่วน หรือผลิตสินค้าที่มีลักษณะการทำงานที่แตกต่างกัน

แม่พิมพ์สามารถทำจากช่องเดียวหรือหลายช่องก็ได้แม่พิมพ์หลายช่องสามารถมีชิ้นส่วนที่เหมือนกันในแต่ละช่องหรือสามารถมีเอกลักษณ์เฉพาะเพื่อสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันแม่พิมพ์อะลูมิเนียมไม่เหมาะที่สุดกับการผลิตในปริมาณมากหรือชิ้นส่วนที่มีพิกัดความเผื่อขนาดแคบ เนื่องจากแม่พิมพ์เหล่านี้มีคุณสมบัติเชิงกลต่ำกว่า และอาจมีแนวโน้มที่จะสึกหรอ การเสียรูป และความเสียหายอันเนื่องมาจากแรงฉีดและแรงจับยึดแม้ว่าแม่พิมพ์เหล็กจะมีความทนทานมากกว่า แต่ก็มีราคาแพงกว่าแม่พิมพ์อลูมิเนียมด้วย

กระบวนการฉีดขึ้นรูปต้องมีการออกแบบอย่างระมัดระวัง รวมถึงรูปร่างและคุณสมบัติของชิ้นส่วน วัสดุสำหรับชิ้นส่วนและแม่พิมพ์ และคุณสมบัติของเครื่องขึ้นรูปด้วยเหตุนี้ จึงมีข้อควรพิจารณาหลายประการที่ต้องนำมาพิจารณาเมื่อฉีดขึ้นรูป

มีข้อควรพิจารณาหลายประการที่ต้องคำนึงถึงก่อนดำเนินการฉีดขึ้นรูป:

1. การเงิน

ต้นทุนเริ่มต้นสำหรับการผลิตแม่พิมพ์ฉีดอาจสูง เนื่องจากต้นทุนของเครื่องจักรและตัวแม่พิมพ์เอง

2. ปริมาณการผลิต

สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าคุณต้องการผลิตชิ้นส่วนจำนวนเท่าใด เพื่อตัดสินใจว่าการฉีดขึ้นรูปเป็นวิธีการผลิตที่คุ้มค่าที่สุดหรือไม่

3. ปัจจัยการออกแบบ

การลดจำนวนชิ้นส่วนและลดความซับซ้อนของรูปทรงของสินค้าของคุณจะทำให้การฉีดขึ้นรูปง่ายขึ้นนอกจากนี้ การออกแบบเครื่องมือแม่พิมพ์ยังเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันข้อบกพร่องระหว่างการผลิต

4. ข้อพิจารณาด้านการผลิต

การลดรอบเวลาให้เหลือน้อยที่สุดจะช่วยในการผลิตได้ เช่นเดียวกับการใช้เครื่องจักรที่มีแม่พิมพ์แบบ hot runner และเครื่องมือที่คิดมาอย่างดีการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ และการใช้ระบบ hot runner สามารถช่วยประหยัดการผลิตชิ้นส่วนของคุณได้นอกจากนี้ยังจะช่วยประหยัดต้นทุนจากการลดข้อกำหนดในการประกอบให้เหลือน้อยที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณผลิตชิ้นส่วนหลายพันชิ้นหรือหลายล้านชิ้น

การฉีดขึ้นรูปอาจเป็นกระบวนการที่มีราคาแพง แต่มีหลายวิธีที่คุณสามารถลดต้นทุนของแม่พิมพ์ได้ ได้แก่:

กำจัดอันเดอร์คัท

ลบคุณสมบัติที่ไม่จำเป็นออก

ใช้แนวทางโพรงแกนกลาง

ลดการตกแต่งเครื่องสำอาง

ออกแบบชิ้นส่วนที่จับคู่ตัวเอง

ปรับเปลี่ยนและนำแม่พิมพ์ที่มีอยู่กลับมาใช้ใหม่

ติดตามการวิเคราะห์ DFM

ใช้แม่พิมพ์แบบหลายช่องหรือแบบครอบครัว

พิจารณาขนาดชิ้นส่วนของคุณ

ด้วยตัวเลือกวัสดุพลาสติกเชิงพาณิชย์มากกว่า 85,000 รายการและตระกูลโพลีเมอร์ 45 ตระกูล มีพลาสติกหลายประเภทที่สามารถใช้สำหรับการฉีดขึ้นรูปได้ในจำนวนนี้ โพลีเมอร์สามารถแบ่งได้เป็นสองกลุ่มอย่างกว้างๆเทอร์โมเซ็ตและเทอร์โมพลาสติก

พลาสติกที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) และโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE)โพลีเอทิลีนมีข้อดีหลายประการ ได้แก่ ระดับความเหนียวสูง ความต้านทานแรงดึงที่ดี ทนต่อแรงกระแทกได้ดี ความต้านทานต่อการดูดซับความชื้น และความสามารถในการรีไซเคิล

พลาสติกฉีดขึ้นรูปอื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่:

1. อะคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอีน สไตรีน (ABS)

พลาสติกที่ทนทานและทนต่อแรงกระแทกนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมด้วยความต้านทานต่อกรดและเบสที่ดี ABS ยังมีอัตราการหดตัวต่ำและความเสถียรของขนาดสูง

2. โพลีคาร์บอเนต (พีซี)

พลาสติกที่แข็งแกร่งและทนทานต่อแรงกระแทกนี้มีการหดตัวต่ำและมีเสถียรภาพในมิติที่ดีพลาสติกใสที่มีจำหน่ายในเกรดใสต่างๆ พีซีสามารถให้ผิวเคลือบสวยงามและทนความร้อนได้ดี

3. อะลิฟาติกโพลิเอไมด์ (PPA)

PPA (หรือไนลอน) มีหลายประเภท แต่ละประเภทก็มีข้อดีในตัวเองโดยทั่วไปแล้ว ไนลอนมีความแข็งแรงและทนทานต่ออุณหภูมิสูง รวมทั้งทนทานต่อสารเคมี นอกเหนือจากกรดและเบสแก่ไนลอนบางชนิดทนทานต่อการเสียดสีและมีความแข็งและเหนียวดีพร้อมรับแรงกระแทกได้ดี

4. โพลีออกซีเมทิลีน (POM)

พลาสติกชนิดนี้รู้จักกันทั่วไปในชื่ออะซีตัล มีความแข็ง ความแข็ง ความแข็งแรง และความเหนียวสูงนอกจากนี้ยังมีการหล่อลื่นที่ดีและทนทานต่อไฮโดรคาร์บอนและตัวทำละลายอินทรีย์ความยืดหยุ่นและความลื่นที่ดียังให้ข้อดีสำหรับการใช้งานบางอย่างอีกด้วย

5. โพลีเมทิลเมทาคริเลต (PMMA)

PMMA หรือที่รู้จักกันในชื่ออะคริลิก มีคุณสมบัติทางแสงที่ดี มีความเงาสูงและทนต่อการขีดข่วนนอกจากนี้ยังมีการหดตัวต่ำและการจมน้อยกว่าสำหรับรูปทรงที่มีส่วนที่บางและคิด

6. โพลีโพรพีลีน (พีพี)

วัสดุเรซินราคาไม่แพงนี้ให้ความต้านทานแรงกระแทกสูงในบางเกรด แต่อาจเปราะได้ในอุณหภูมิเย็น (ในกรณีของโพรพิลีนโฮโมโพลีเมอร์)โคโพลีเมอร์มีความต้านทานต่อแรงกระแทกได้ดีกว่า ในขณะที่ PP ทนทานต่อการสึกหรอ ยืดหยุ่น และสามารถให้การยืดตัวที่สูงมาก รวมทั้งทนทานต่อกรดและเบส

7. โพลีบิวทิลีนเทเรฟทาเลต (PBT)

คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีทำให้ PBT เหมาะสำหรับส่วนประกอบด้านพลังงานและการใช้งานในยานยนต์ความแข็งแรงมีตั้งแต่ปานกลางถึงสูงขึ้นอยู่กับการเติมแก้ว โดยเกรดที่ยังไม่ได้เติมมีความเหนียวและยืดหยุ่นPBT ยังแสดงเชื้อเพลิง น้ำมัน ไขมัน และตัวทำละลายหลายชนิด และยังไม่ดูดซับรสชาติอีกด้วย

8. โพลีฟีนิลซัลโฟน (PPSU)

วัสดุที่มีความเสถียรในมิติที่มีความเหนียว อุณหภูมิ และทนความร้อนสูง PPSU ยังทนต่อการฆ่าเชื้อด้วยรังสี ด่าง และกรดอ่อนอีกด้วย

9. โพลีอีเธอร์อีเทอร์คีโตน (PEEK)

เรซินประสิทธิภาพสูงที่อุณหภูมิสูงนี้ให้ความต้านทานความร้อนและสารหน่วงไฟ ความแข็งแรงที่ดีเยี่ยมและความเสถียรของขนาด ตลอดจนทนต่อสารเคมีได้ดี

10. โพลีเอเทอร์อิไมด์ (PEI)

PEI (หรือ Ultem) มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและหน่วงการติดไฟ พร้อมด้วยความแข็งแรงที่ยอดเยี่ยม ความคงตัวของขนาด และความทนทานต่อสารเคมี

การฉีดขึ้นรูปให้อัตราของเสียต่ำเมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม เช่น การตัดเฉือน CNC ซึ่งตัดบล็อกหรือแผ่นพลาสติกดั้งเดิมออกไปในเปอร์เซ็นต์จำนวนมากอย่างไรก็ตาม สิ่งนี้อาจเป็นผลลบเมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตแบบเติมเนื้อ เช่น การพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งมีอัตราเศษที่ต่ำกว่าด้วยซ้ำ

ขยะพลาสติกจากการผลิตแม่พิมพ์ฉีดมักมาจากสี่ส่วนต่อไปนี้:

ป่วง

เหล่านักวิ่ง

ที่ตั้งประตูน้ำ

วัสดุล้นใดๆ ที่รั่วไหลออกมาจากโพรงชิ้นส่วน (สภาวะที่เรียกว่า “แฟลช”)

วัสดุเทอร์โมเซ็ต เช่น อีพอกซีเรซินที่แข็งตัวเมื่อสัมผัสกับอากาศ เป็นวัสดุที่แข็งตัวและจะเผาไหม้หลังจากการบ่มหากพยายามละลายวัสดุดังกล่าวในทางตรงกันข้าม วัสดุเทอร์โมพลาสติกเป็นวัสดุพลาสติกที่สามารถละลาย ทำให้เย็นลง และแข็งตัว แล้วจึงละลายอีกครั้งโดยไม่ต้องเผา

ด้วยวัสดุเทอร์โมพลาสติก จึงสามารถรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ใหม่ได้บางครั้งสิ่งนี้เกิดขึ้นที่พื้นโรงงานพวกเขาบดขยี้เดือย/รันเนอร์และชิ้นส่วนคัดแยกใดๆจากนั้นพวกเขาก็เติมวัสดุนั้นกลับเข้าไปในวัตถุดิบที่จะเข้าสู่เครื่องฉีดขึ้นรูปวัสดุนี้เรียกว่า "บดใหม่"

โดยปกติแล้ว แผนกควบคุมคุณภาพจะจำกัดปริมาณการบดซ้ำที่อนุญาตให้นำกลับเข้าไปในแท่นพิมพ์ได้(คุณสมบัติด้านประสิทธิภาพบางประการของพลาสติกสามารถลดลงได้เมื่อมีการขึ้นรูปซ้ำแล้วซ้ำอีก)

หรือหากมีจำนวนมาก โรงงานก็สามารถขายการบดซ้ำนี้ให้กับโรงงานอื่นที่สามารถใช้งานได้โดยทั่วไปแล้ว วัสดุลับคมจะใช้กับชิ้นส่วนคุณภาพต่ำซึ่งไม่ต้องการคุณสมบัติประสิทธิภาพสูง