ویژگی های سیستم تزریق پلاستیک

یک قالب مثل تصویر نگاتیو یک عکس است:  هندسه و الگوی سطح قالب به طور مستقیم روی شکل قطعه تزریق پلاستیک شده تاثیر می گذارد.

معمولا بیشتر هزینه اولیه صرف ساخت قالب تزریق پلاستیک می شود: ساخت یک قالب معمول از حدود ۲۰۰۰-۵۰۰۰دلار برای قالب های ساده و تیراژ های نسبتا پایین (بین ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰) شروع شده و می تواند برای قالب های تیراژ بالا تا ۱۰۰هزاردلار بالا رود.(۱۰۰هزار قطعه یا بیشتر).

این هزینه به خاطر تخصص بالایی است که برای ساخت یک قالب باکیفیت لازم است.قالبی که بتواند به طور دقیق هزاران(یا صدها هزار) قطعه را تولید کند.

قالب های تزریق پلاستیک معمولا با ماشین CNC از آلومینیوم یا استیل ساخته می شوند و سپس تا استانداردهای بالا پولیش، پرداخت و پست پروسس می شوند.  به جز نگاتیو قطعه، قالب های تزریق پلاستیک قابلیت هایی مثل سیستم تزریق ، کانال های داخلی خنک کننده با آب و… را که به سرعت پروسه کمک می کنند در خود جای می دهند.

پیشرفت های اخیر در مواد اولیه پرینت سه بعدی، امکان ساخت قالب تزریق پلاستیک با پرینت سه بعدی را فراهم کرده است.

قالب های تزریق پلاستیک پرینت سه بعدی ، بسیار ارزان تر از قالب های معمول هستند اما تنها برای تزریق پلاستیک در تیراژ پایین( کمتر از ۱۰۰ قطعه) کاربرد دارند.

تولید در این تیراژهای پایین در گذشته بدون استفاده از پرینت سه بعدی در تزریق پلاستیک امکان پذیر نبود چرا که هزینه ساخت قالب با روش های سنتی بسیار بالاست و محصول نهایی نمی تواند به صرفه به بازار ارایه شود.

یک قالب صنعتی برای تولید ده ها هزار قطعه پلاستیکی. قالب سمت راست هسته قالب سمت چپ را تشکیل می دهد. (تصویر متعلق به شرکت  Promolding است.)

آناتومی یک قالب تزریق پلاستیک

ساده ترین قالب تزریق پلاستیک، قالب Straight-pull است. این قالب از دو نیمه تشکیل شده است: قسمت Cavity یا حفره و Core یا هسته.

این قالب ها پر استفاده ترین قالب ها در تزریق پلاستیک هستند. طراحی و ساخت آنها آسان است که کل هزینه را به نسبت پایین می آورد. در مقابل طراحی این قالب ها با محدودیت مواجه است: قطعه حتما باید روی هر طرف هندسه دوبعدی داشته و بیرون زدگی نداشته باشد(حجم هایی که از زیر ساپورت نمی شوند.).

اگر هندسه های پیچیده تری مدنظر است، لازم است از قالب هایی با هسته Side-Action یا  دیگر اینسرت ها استفاده شود.

هسته های Side-Action المان های متحرکی هستند که از بالا یا پایین وارد قالب شده و ساخت قسمت های بیرون زده را امکان پذیر می کنند(برای مثال یک سوراخ و یا حفره. این هسته ها باید بهینه استفاده شوند چرا که موجب بالا رفتن هزینه می شوند. در قسمت بعدی توضیحات بیشتری در مورد اینگونه هسته ها می دهیم.

یک قالب با هسته های side-action در حین بیرون آوردن قطعه

دو قسمت یک قالب: ساید A و ساید B

قطعات تزریق پلاستیک دو طرف دارند: ساید A که مقابل حفره است (نیمه جلویی قالب) و ساید B که مقابل هسته(نیمه پشتی قالب) است. این دو قسمت معمولا کاربردهای متفاوتی دارند:

• قسمت A معمولا ویژگی های ظاهری بهتری داشته و قسمت Cosmetic نامیده می شود. سطوح قسمت A نرم بوده و بافتی متناسب با طراحی شما خواهند داشت.
• قسمت B معمولا شامل المان های سازی ای و پنهان قطعه (مثل ستون ها و…) می شود. به همین دلیل به این قسمت سایدِ کاربردی یا Functional می گویند. سایدِ B معمولا سطوح خشن تری دارد و جای پین های انژکتور روی آن دیده می شود.

تزریق ماده به درون قالب: سیستم تزریق

سیستم تزریق پلاستیک یا Runner System کانالی است که پلاستیک ذوب شده را به فضای خالی قالب هدایت می کند. این سیستم میزان جریان و فشار ورود پلاستیک مایع به درون قالب را کنترل می کند و پس از تزریق از قالب خارج می شود.

سیستم تزریق از سه بخش تشکیل شده است:  حلقه تزریق (Sprue) ، گردنده سیستم تزریق (Runner) و ورودی (Gate).

• حلقه تزریق کانال اصلی است که پلاستیک ذوب شده هنگام ورود به قالب از آن عبور می کند.
• گردنده تزریق – runner – پلاستیک ذوب شده را روی صفحه ای که دو نیمه قالب به هم متصل می شوند توزیع کرده و حلقه تزریق – Spur – را به ورودی متصل می کند. هر قالب می تواند شامل یک یا چند تزریق کننده باشد. این رانر ها ماده اولیه را می توانند به سمت یک یا چند بخش قالب هدایت کنند.
• ورودی – gate – دروازه ورودی ماده به درون فضای خالی قالب است. هندسه و مکان گِیت از اهمیت زیادی برخوردار است. این ورودی تعیین کننده ی شیوه جریان یافتن پلاستیک درون قالب است.

پلاستیک ذوب شده از حلقه تزریق به سمت گردنده تزریق جریان پیدا کرده و از طریق ورودی ها به قالب وارد می شود تا در هر نوبت تزریق پلاستیک چهار قطعه تولید شود.

در تزریق پلاستیک چهار نوع ورودی – گِیت – استفاده می شود:

• ورودی های کناری – Edge Gates : ورودیه های کناری پلاستیک را در نقاط اتصال بین دو نیمه قالب تزریق می کنند و پر استفاده ترین نوع ورودیه است. سیستم تزریق می تواند پس از پروسه به طور دستی حذف شود. روی قطعه در نقاط تزریق نقص های کوچکی دیده می شود که می توانند با پرداخت و پولیش اصلاح شوند.
• ورودی های تونلی – Tunnel Gates پلاستیک مایع را در زیر خط اتصال تزریق می کنند. سیستم تزریق این نوع از ورودیه ها به محض خروج قطعه از قالب به طور خودکار از قالب بیرون می آید و نیازی به حذف دستی آن نیست. این مسئله این نوع از ورودی ها را برای تزریق پلاستیک قطعات بزرگ بسیار مناسب می کند.
• ورودی سرقلم یا Hot tip به حلقه تزریق متصل است و پلاستیک را از بخش فوقانی قالب تزریق می کند.  با این نوع ورودی تقریبا هیچ پلاستیکی به هدر نمی رود به همین دلیل برای تولید در تیراژ بالا سیستم های ایده آلی هستند. تنها مشکل اینگونه ورودی ها این است که یک گودی ریز روی قطعه در نقطه تزریق دیده می شود.

برگرفته از : 3dfast.ir

تزریق پلاستیک چیست ؟

تزریق پلاستیک یک تکنولوژی ساخت برای تولید انبوه قطعات پلاستیکی یکسان با خطای پایین است. در تزریق پلاستیک ابتدا گرانول های پلیمر ذوب می شوند و سپس تحت فشار به درون یک قالب تزریق می شوند. پلاستیک مایع درون قالب خنک شده و جامد می شود. مواد اولیه تزریق پلاستیک پلیمرهای ترموپلاستیکی هستند که قابلیت رنگ آمیزی و پر شدن توسط افزودنی های دیگر را دارند.

تزریق پلاستیک چیست

تاریخچه تزریق پلاستیک

تزریق پلاستیک برای اولین بار در سال ۱۸۶۷ میلادی انجام شد. این روش برای ساخت توپ بازی بیلیارد مورد استفاده قرار گرفت. به این صورت که شخصی به نام John W.H سلولوئید را به درون قالبی تزریق کرد و در نتیجه شکل مورد نظرش را با موفقیت استخراج کرد.

این روش با نام تزریق پلاستیک شناخته شد. تقریبا ۵ سال بعد اولین دستگاه برای تزریق پلاستیک توسط همین شخص و برادر وی ابداع شد.

پیک اصلی برای رشد در صنعت تزریق پلاستیک مربوط به دهه‌‌ی ۴۰ بود. در آن تاریخ که با جنگ جهانی مصادف شده بود شخصی به نام Jim Hendry توانست دستگاهی برای ساخت وسیله‌های مارپیچ و پیچیده‌ را به صورت تزریق پلاستیک اختراع کند. از این اختراع به بعد پیشرفت‌های حاصل بسیار سریع‌تر بودند.

تقریبا همه قطعات پلاستیکی که به طور روزمره از آنها استفاده  می کنیم با استفاده از تکنولوژی تزریق پلاستیک ساخته شده اند

دلیل محبوبیت و استفاده گسترده از تزریق پلاستیک، هزینه بسیار پایین ساخت هر قطعه در تیراژهای بالا است. تزریق پلاستیک تکرار پذیری بالا را در کنار آزادی بالای طراحی ارایه می کند. محدودیت های اصلی تزریق پلاستیک از نوع اقتصادی هستند چون با اینکه تولید با استفاده از تزریق پلاستیک در تیراژ بالا بسیار به صرفه است، اما در مقابل سرمایه اولیه به نسبت بالایی برای شروع پروسه لازم است.

برگرفته از : 3dfast.ir

کاربرد تزریق پلاستیک در صنایع

بپذیرید یا نه، ما در یک سیاره‌ی پوشیده شده از پلاستیک زندگی می‌گنیم. تقریبا ۷۰٪ از مواد مصرفی و صنعتی که در اطرافمان می‌بینیم از پلاستیک تشکیل شده‌اند. با اینکه برخی از انواع این ماده‌ی شیمیایی چندان دوستدار محیط زیست نیستند و با رها شدن در دل طبیعت صدمات جبران‌ناپذیری را برای حال و آینده‌ی زمین به وجود می‌آورند، اما استفاده از آن در صنایع گوناگون کار بشر را برای دستیابی به زندگی ساده‌تر آسان کرده است.

تزریق پلاستیک یکی از روش‌های تولید قطعات پلاستیکی است که می‌تواند با به حداقل رساندن دور ریز مواد پلاستیکی و تولید قطعات باکیفیت در خدمت بشر و طبیعت باشد. اما کاربرد تزریق پلاستیک در صنایع مختلف چیست و هر صنعت چگونه از آن بهره می‌برد؟

تزریق پلاستیک در صنایع مختلف چه کاربردهایی دارد؟

کاربرد تزریق پلاستیک در صنایع مختلف در زمینه‌‌ی تولید قطعات گوناگون نمود پیدا می‌کند. قطعاتی که اغلب از جنس پلیمرهای گوناگون هستند. هر یک از پلیمرها که درواقع مواد اولیه‌‌ی تولید قطعات پلاستیکی هستند، بنابر خواص و ماهیت شیمیایی منحصرشان در زمینه‌‌های متنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برای مثال صنایع هواپیماسازی، صنعت پزشکی، ساخت لوازم خانگی و حتی صنعت ساخت اسباب بازی. بدیهی است که هر صنعت به شکلی تزریق پلاستیک را به خدمت گرفته است، اما بیاید ببینیم کاربرد تزریق پلاستیک در صنایع مختلف به چه صورت است؟

کاربرد تزریق پلاستیک در صنعت خودرو

تقریبا ۸۰ درصد از قطعات یک خودروی سواری از پلاستیک ساخته شده است. اما تمام روش‌های ساخت پلاستیک برای چنین صنعتی که به‌طورمستقیم با جان انسان سرو کار دارد مناسب نیستند. قطعات به کار رفته در خودروها باید از استحکام و کیفیت بالایی برخوردار و به بهترین شکل ممکن تولید شده باشند.

درست همینجاست که پای تزریق پلاستیک به میان می‌آید. معمولا در فرایند تزریق پلاستک برای صنایع خودروسازی از ۱۳ نوع پلیمر متفاوت استفاده می‌شود که پلی‌اورتان، پلی‌پروپلین و pvc از متداول‌ترین انواع پلیمرهای مصرفی در این صنعت هستند. این پلیمرها در ساخت سپر، قاب آینه‌ها، محفظه‌ی چراغ‌ها، درها، حفاظ‌های ایمنی، پنجره‌ها و بسیاری از اجزای بیرونی و درونی اتوموبیل استفاده می‌شوند.

کاربرد تزریق پلاستیک در صنعت هواپیماسازی

هواپیما برای داشتن بهترین عملکرد در ارتفاعات نیازمند قطعات سبکی است که در عین ظرافت به خوبی طراحی شده باشند. تمامی این قطعات باید در برابر تغییرات دمایی و فشار هوا دارای انعطاف و مقاومت مناسب باشند و به همین خاطر در فرایند تزریق پلاستیک برای ساخت قطعاتی همچون پنل‌ها، محفطه‌های نگهدارنده، ظرف‌ها، لنزها و سایر بخش‌های پلاستیکی هواپیما از پلیمرهایی همچون پلی کلروتریفلوورواتیلن، پلی آمید ایمید و پلی اتر اتر کتون استفاده می‌شود.

کاربرد تزریق پلاستیک در صنعت پزشکی

اگر کمی دقیق‌تر به کاربرد تزریق پلاستیک در صنایع مختلف نگاه کنیم، متوجه می‌شویم که تولید لوازم پزشکی یکی از شاخه‌هایی است از تزریق پلاستیک سود می‌برد. تقریبا بیشتر لوازم پزشکی از پروتزهای پلیمری گرفته تا لوازمی مثل سرنگ‌ها، پیپیت‌ها، آنژیوکت‌ها در فرایند تزریق پلاستیک و با استانداردهای پزشکی تولید شده‌اند.

کاربرد تزریق پلاستیک در صنعت ساختمان سازی

کاربرد تزریق پلاستیک در صنایع مختلف تنها به صنایع هوایی یا پزشکی محدود نمی‌شود. یکی از متداول‌ترین کاربردهای تزریق پلاستیک در صنعت ساختمان‌سازی است. جایی که نیازمند قطعات پلاستیکی با مقاومت و طول عمر زیاد است.

PVC، پلی اتیلن سنگین، پلی استایرن، اکریلیک و پلی اتیلن از جمله پلیمرهایی هستند که به روش تزریق در ساخت مصالح و لوازم ساختمانی کاربرد دارند. عایق‌ها،‌ مخازن آب و لوله‌های فاضلاب و همچنین سیم‌کشی‌های برق از جمله لوازمی هستند که به این روش تولید می‌شوند.

کاربرد تزریق پلاستیک در صنعت بسته بندی

کاربرد تزریق پلاستیک در صنعت بسته‌‌بندی یکی دیگر از هزاران کاربرد تزریق پلاستیک در صنایع مختلف است. مواد گوناگونی در جهان تولید می‌شوند که همه‌ی آن‌ها نیاز به بسته‌بندی مناسب دارند.

این مواد شامل محصولات شیمیایی و غیر‌شیمیایی هستند و بسته‌بندی آن‌ها متناسب با میزان ترکیب‌پذیری هر یک باید از پلیمر مشخصی ساخته شود. بسته‌بندی داروها، مواد شوینده و مواد غذایی ازجمله محصولات پلاستیکی این صنعت هستند.

کاربرد تزریق پلاستیک در صنعت ارتباطات

تزریق پلاستیک در صنعت ارتباطات کاربرد بسیار زیادی دارد. بیشتر ابزارهایی که برای مکالمات تلفنی و اتصال به اینترنت استفاده می‌کنیم در فرایند تزریق پلاستیک تولید می‌شوند.

حتی سیم‌کشی‌ها و روکش کابل‌های تلفن را طی فرآيند تزریق پلیمر به درون قالب‌های مخصوص می‌سازند. پلیمرهای استفاده شده در این فرایند اغلب در برابر نفوذ آب و رطوبت و همچنین ضربه و فشار مقاومند.

کاربرد تزریق پلاستیک در صنعت راهسازی و شهرسازی

تولید سرعت‌گیر،‌ چراغ‌ها، مخروط‌ها و تابلوهای رانندگی،‌ قطعات ماشین‌های راه‌سازی و ابزارهایی از این دست، از دیگر کاربردهای تزریق پلاستیک در صنایع مختلفند. این محصولات که به صنعت راه‌سازی و شهرسازی مرتبط می‌شوند، باید دارای حداکثر مقامت در برابر فشار، تغییرات آب و هوایی و همچنین دما باشند. به این ترتیب در زیر فشار لاستیک ماشین‌ها و همچنین در هنگام برف و بوران دچار استهلاک نمی‌شوند.

کاربرد تزریق پلاستیک در صنعت باغبانی و کشاورزی

شاید در کنار هم قرار گرفتن پلاستیک و طبیعت کمی عجیب به نظر برسد، اما یکی از صدها صنعتی که از تزریق پلاستیک بهره می‌برند، صنعت باغبانی و کشاورزی است. لوازم بسیاری در این صنعت از جنس پلاستیک ساخته می‌شوند. گلدان‌ها، زیرگلدانی‌ها، برخی ابزارهای آبیاری و کاشت از جنس پلاستیک ضد رطوبتند که در فرایند تزریق به بهترین شکل ممکن قالبگیری شده‌اند.

کاربرد تزریق پلاستیک در صنعت لوازم خانگی

صنعت تولید لوازم خانگی یکی ازصنایعی است که بیش از هر چیز با تزریق پلاستیک سرو کار دارد. ظروف پلاستیکی، تخته‌های گوشت، ظروف نگهدارنده‌ی غذا در فریزر، ابزارها و لوازم برقی همچون مولینکس‌ها و غذاسازها و همچنین سطل‌های زباله و … همگی بخش کوچکی از محصولات این صنعت هستند که به روش تزریق پلاستیک تولید می‌شوند. معمولا در ساخت این محصولات از پلیمرهایی با کمترین میزان واکنش شیمیایی استفاده می‌شود.

کاربرد تزریق پلاستیک در سایر صنایع

این صنایع تنها بخشی از کاربردهای تزریق پلاستیک را شامل می‌شوند. کاربرد تزریق پلاستیک در صنایع مختلف دیگر نیز دیده می‌شود و شما می‌توانید تاثیر آن را در تولید لوازم دکوراتیو، صنعت رنگ‌رزی و هر صنعت دیگری که با قطعات پلاستیکی سر و کار دارد مشاهده کنید.

کاربرد تزریق پلاستیک در صنایع مختلف بسیار متنوع است و این روش تولیدی، شرایط بسیار مناسبی را برای تولید قطعات با کیفیت در حجم انبوه فراهم می‌کند. تمامی صنایع می‌توانند با کمک تزریق پلاستیک، هزینه‌ی تولیدات خود را به شکل چشم‌گیری کاهش دهند و میزان دورریز پلاستیک را به حداقل برسانند.

از سوی دیگر به خاطر پتانسیل بالای این روش در طراحی و تولید هر نوع قطعه،‌ صاحبین صنایع مختلف می‌توانند از نهایت خلاقیت خود در طراحی محصولات جدیدتر و کاربردی‌تر استفاده کنند.

برگرفته از گروه صنعتی هادی