آخرین به روزرسانی
مقدمه
قالب گیری تزریقی پلاستیک به انگلیسی plastic injection molding یک روش تولید پرطرفدار است که در آن گرانول های ترموپلاستیک به قطعات پیچیده در حجم بالا تبدیل می شوند. روش قالب گیری تزریقی پلاستیک برای طیف گسترده ای از مواد پلاستیکی مناسب است و بخش حیاتی از زندگی مدرن محسوب می شود. بدون فرآیند قالب گیری تزریقی پلاستیک، تولید قاب تلفن ها، محفظه های الکترونیکی، اسباب بازی ها و حتی قطعات خودرو میسر نمیشد. در این مقاله اصول اولیه قالب گیری تزریقی پلاستیک را تشریح خواهیم کرد و ضمن تشریح نحوه عملکرد آن، تفاوت این فرایند با چاپ سه بعدی را توضیح خواهیم داد.
فهرست مطالب
طراحی قالب تزریقی
طراحی قالب تزریقی یکی از مهمترین مراحل در فرآیند تولید قطعات پلاستیکی است. یک طراحی دقیق و اصولی، به طور مستقیم بر کیفیت، هزینه و زمان تولید قطعه تأثیر میگذارد. در این بخش، به اصول و نرمافزارهای طراحی قالب تزریقی خواهیم پرداخت.
اصول طراحی قالب تزریقی
طراحی قالب تزریقی یک فرآیند پیچیده است که نیازمند دانش فنی و تجربه کافی در زمینه قالبسازی و مواد پلاستیکی است. برخی از اصول مهم در طراحی قالب عبارتند از:
- تطبیق با طراحی قطعه: قالب باید دقیقاً مکمل هندسه قطعه نهایی باشد.
- انتخاب مواد مناسب: جنس قالب باید مقاومت کافی در برابر سایش، حرارت و فشار را داشته باشد. فولادهای ابزار و آلومینیوم از جمله مواد رایج برای ساخت قالب هستند.
- سیستم خنککاری کارآمد: سیستم خنککاری مناسب برای کاهش زمان چرخه و جلوگیری از اعوجاج قطعه ضروری است.
- طراحی راهگاهها و دروازهها: طراحی بهینه راهگاهها و دروازهها تأثیر مستقیمی بر کیفیت سطح قطعه و پر شدن یکنواخت قالب دارد.
- در نظر گرفتن انقباض پلاستیک: هنگام طراحی قالب، باید انقباض پلاستیک هنگام سرد شدن را در نظر گرفت تا ابعاد نهایی قطعه دقیق باشد.
- تسهیل جداسازی قطعه از قالب: طراحی قالب باید به گونهای باشد که جداسازی قطعه از قالب به راحتی انجام شود.
- ایمنی: طراحی قالب باید به گونهای باشد که ایمنی اپراتور تأمین شود.
نرمافزارهای طراحی قالب
برای طراحی قالبهای تزریقی، از نرمافزارهای CAD/CAM/CAE استفاده میشود. این نرمافزارها به مهندسان اجازه میدهند تا مدلهای سه بعدی از قالب را ایجاد کرده، شبیهسازیهای مختلفی را انجام داده و برنامههای ماشینکاری را تولید کنند. برخی از نرمافزارهای پرکاربرد در این زمینه عبارتند از:
- CATIA: یکی از قدرتمندترین نرمافزارهای طراحی مهندسی است که امکانات گستردهای برای طراحی قالبهای پیچیده را فراهم میکند.
- SolidWorks: نرمافزاری کاربرپسند با رابط کاربری ساده که برای طراحی قالبهای تزریقی بسیار مناسب است.
- Autodesk Inventor: نرمافزاری جامع برای طراحی صنعتی که امکان طراحی قالبهای تزریقی را نیز فراهم میکند.
- Moldflow: نرمافزاری تخصصی برای شبیهسازی فرآیند قالبگیری تزریقی که به مهندسان کمک میکند تا مشکلات احتمالی را پیشبینی کرده و طراحی قالب را بهینه کنند.
مراحل طراحی قالب تزریقی
- طراحی قطعه: طراحی سه بعدی قطعه نهایی با استفاده از نرمافزار CAD.
- طراحی قالب: ایجاد مدل سه بعدی قالب با در نظر گرفتن اصول طراحی قالب.
- شبیهسازی: انجام شبیهسازیهای مختلف برای بررسی پر شدن قالب، تنشها، اعوجاجها و سایر پارامترهای مهم.
- تولید برنامه ماشینکاری: تولید برنامه ماشینکاری برای ساخت قالب با استفاده از نرمافزار CAM.
- ساخت قالب: ساخت قالب با استفاده از ماشینکاری CNC یا سایر روشهای تولید.
اهمیت طراحی قالب
طراحی دقیق قالب نقش بسیار مهمی در موفقیت پروژه قالبگیری تزریقی دارد. یک طراحی خوب میتواند به موارد زیر کمک کند:
- کاهش هزینه تولید: با کاهش تعداد اصلاحات و افزایش عمر قالب.
- افزایش کیفیت قطعات: با تولید قطعات با ابعاد دقیق، سطح صاف و بدون عیب.
- کاهش زمان تولید: با بهینه سازی طراحی قالب و فرآیند تولید.
- کاهش ضایعات: با جلوگیری از بروز مشکلات مانند سوختگی، ترکخوردگی و تغییر شکل قطعات.
در کل، طراحی قالب تزریقی یک فرآیند پیچیده و تخصصی است که نیازمند دانش فنی و تجربه کافی است. با استفاده از نرمافزارهای قدرتمند و رعایت اصول طراحی، میتوان قالبهایی با کیفیت بالا و کارایی مناسب تولید کرد.
اصول اولیه قالب گیری تزریقی پلاستیک
اصول اولیه فرایند قالب گیری تزریقی پلاستیک شامل موارد زیر است:
۱. ایجاد طرح محصول
طراحان (مهندسان، شرکت های تولید قالب و…) یک قطعه (به صورت یک فایل CAD یا سایر فرمت های قابل انتقال) ایجاد می کنند.در این طراحی، ویژگی های زیر لحاظ می شوند تا احتمال موفقیت قالب تزریقی افزایش یابد:
- برجستگی هایی برای تعبیه درج یا بست های رزوهدار
- ضخامت جداره ثابت یا با تغییرات جزئی
- انتقال های ملایم بین جداره هایی با ضخامت های متفاوت
- جداره های توخالی در مقاطع ضخیم
- لبه های گرد شده
- زاویه پیشانی در دیواره های عمودی
- پره برای حمایت و پشتیبانی
- اتصالات اصطکاکی، اتصالات اسنپ فیت و سایر اتصالات بدون نیاز به بست
- لولاهای مداوم (Living hinge)
تا آنجا که ممکن است، طراحان باید از بکارگیری ویژگی های زیر که منجر به ایجاد عیوب در قطعه می شوند، پرهیز کنند:
- ضخامت دیواره غیر یکنواخت یا دیواره هایی که خیلی نازک یا خیلی ضخیم هستند.
- دیواره های عمودی بدون زاویه پیشانی
- تغییرات ناگهانی در هندسه (گوشه ها، سوراخ ها و غیره)
- پره هایی با طراحی ضعیف
- عدم وجود قسمت های معلق
۲. ساخت قالب
- ماشین کاران و قالب سازان بسیار ماهر، با استفاده از طرح محصول، یک قالب برای دستگاه قالب گیری تزریقی می سازند.
- قالب ها با دقت خاصی طراحی می شوند تا شامل جایگاه منفی (حفره) برای محصول و نیز ویژگی های اضافی مانند راهگاه، کانال ها، دروازه ها، هواکش ها، سیستم پران، کانال های خنک کننده و اجزای متحرک باشند.
- قالب ها از گریدهای ویژه ای از فولاد و آلومینیوم ساخته می شوند که میتوانند هزاران (و گاهی صدها هزار) چرخه گرمایش و سرمایش را تحمل کنند.
- روند ساخت قالب بیش از 20 هفته به طول می انجامد، که شامل ساخت و تایید بوده و بنابراین طولانی ترین بخش فرایند قالب گیری تزریقی پلاستیک همین مرحله است.
- همچنین ساخت قالب پرهزینه ترین مرحله در قالب گیری تزریقی پلاستیک است، و همین که قالب ساخته شد، اعمال تغییرات اساسی در آن بدون هزینه های افزوده امکان پذیر نیست.
۳. ذوب گرانول های رزین پلاستیک
- پس از اینکه اپراتورها قالب آماده شده را دریافت کردند، آن را داخل دستگاه قالب گیری تزریقی قرار می دهند و دستگاه بسته شده و چرخه قالب گیری تزریقی پلاستیک آغاز می شود.
- گرانول های پلاستیکی به داخل قیف و سپس به داخل سیلندر تغذیه می شوند.
- ماردون رفت و برگشتی به عقب کشیده می شود و مواد داخل فضای بین ماردون و سیلندر جای می گیرند.
- سپس ماردون به جلو برده می شود و مواد را با فشار به داخل سیلندر هدایت کرده و آنها را به المنت های حرارتی (نوارهای گرمکن) نزدیک می کند؛ در این بخش ماده پلاستیکی ذوب می شود.
- دمای ذوب متناسب با مشخصات فنی ماده ثابت نگه داشته می شود تا هیچ گونه تخریب و افت کیفیتی در داخل سیلندر یا خود قالب روی ندهد.
۴. استفاده از فشار برای تزریق گرانول های ذوب شده به داخل قالب
- ماردون رفت و برگشتی این پلاستیک ذوب شده را از طریق نازل داخل قالب می راند.
- نازل در فرورفتگی قالب که با عنوان راهگاه قالب شناخته می شود، قرار دارد.
- پلاتن متحرک(نیمه قالب متحرک) و نازل با فشار به یکدیگر می چسبند تا از نشت پلاستیک به بیرون جلوگیری می شود.
- پلاستیک مذاب توسط این فرایند تحت فشار قرار می گیرد و بنابراین وارد تمام بخش های حفره قالب شده و هوای داخل قالب را از طریق هواکش های تعبیه شده به بیرون تخلیه می کند.
قطعات دستگاه قالب گیری تزریقی پلاستیک
- قیف: روزنه ای که گرانول های پلاستیکی از طریق آن داخل دستگاه تزریق وارد می شوند.
- سیلندر: محفظه خارجی دستگاه قالب گیری تزریقی، که حاوی ماردون رفت و برگشتی و گرانول های پلاستیکی است. سیلندر با چند المنت حرارتی پوشیده شده است و در انتها به یک نازل گرم شده مجهز است.
- ماردون رفت و برگشتی: بخش مارپیچی که ماده پلاستیکی را وقتی در اثر حرارت درون سیلندر ذوب میشود منتقل کرده و تحت فشار قرار می دهد.
- المنت حرارتی: این قطعات که با عنوان نوارهای گرمکن هم شناخته می شوند، انرژی حرارتی مورد نیاز برای تبدیل گرانول های پلاستیکی از شکل جامد به مایع را فراهم می کنند.
- پلاتن متحرک: بخش متحرکی که به نیمه قالب متصل است؛ ضمن اینکه فشار وارد کرده تا هر دو نیمه قالب به حالت آب بندی چسبیده باشند، وظیفه آزادسازی نیمه قالب را هم بر عهده دارد.
- نازل: بخش گرم شونده ای که یک خروجی استاندارد برای پلاستیک مذاب فراهم می کند تا وارد حفره قالب شود. نازل تلاش می کند تا دما و فشار را تا جای ممکن ثابت نگه دارد.
- قالب: جزء یا اجزایی که شامل حفره قالب هستند، بعلاوه اجزای پشتیبانی مثل سوزن های پران، کانال های راهگاه، کانال های خنک کننده، هواکش و … . قالب ها حداقل به دو نیمه تقسیم می شوند: نیمه ثابت (نزدیکتر به سیلندر ) و نیمه متحرک قالب (که روی پلاتن متحرک قرار دارد).
- حفره قالب: فضای منفی که وقتی با پلاستیک مذاب پر شود، شکل نهایی قطعه به همراه زائده ها (پشتیبان، دروازه، راهگاه اصلی و غیره) را می سازد.
قالب گیری تزریقی پلاستیک چگونه عمل می کند؟
- همين که پلاستیک، از جمله تمام زائده ها، مسیرها و… قالب را پر کرد، قالب در یک دمای مشخص نگه داشته می شود تا ماده داخل آن به شکل یکنواخت حالت جامد شده و شکل قطعه را به خود بگیرد.
- در حین خنک سازی یک فشار نگهدارنده اعمال می شود که هم مانع از برگشت جریان پلاستیک به داخل سیلندر می شود و هم اثرات ناشی از انقباض قطعه را کاهش می دهد.
- در این مرحله، گرانول های پلاستیکی دیگری به قیف اضافه می شوند تا برای چرخه (یا شات) بعدی آماده باشند.
- وقتی قطعه خنک شد، پلاتن باز می شود و قطعه آماده شده به بیرون پران می شود، و بار دیگر ماردون به عقب کشیده شده تا ماده پلاستیکی بیشتری وارد سیلندر شده و فرایند مجددا تکرار شود.
چگونه بهترین پلاستیک را برای قالب گیری تزریقی پلاستیک انتخاب کنیم؟
انتخاب مواد مناسب برای قالب گیری تزریقی پلاستیک می تواند دشوار باشد—هزاران گزینه در بازار وجود دارد که بسیاری از آنها برای هدف مورد نظر مناسب نخواهد بود. خوشبختانه، درک عمیق خواص مواد و کاربرد مورد نظر کمک می کند تا فهرست گزینه های بالقوه را به موارد قابل مدیریت تری محدود کنید. به هنگام در نظر گرفتن کاربرد محصول، به خاطر داشتن سوالات زیر اهمیت دارند:
- قطعه در چه محیطی به کار گرفته می شود؟
- طول عمر عملیاتی آن چقدر است؟
- چه تنش هایی در طی استفاده به قطعه وارد می شود؟
- آیا ظاهر قطعه نقشی کلیدی دارد یا عملکرد آن از اهمیت بالاتری برخوردار است؟
- محدودیت های بودجه برای این کاربرد چیست؟
به همین ترتیب، سوالات زیر در هنگام تعیین خواص مطلوب ماده مفید هستند:
- پلاستیک باید چه ویژگی های مکانیکی و شیمیایی داشته باشد؟
- پلاستیک هنگام گرم و سرد شدن چه رفتاری از خود نشان می دهد (انبساط و انقباض حرارتی، محدوده دمای ذوب، دمای تخریب)؟
- پلاستیک با هوا، سایر پلاستیک ها، مواد شیمیایی و… چه واکنش هایی دارد؟
در ادامه جدولی از پلاستیک های رایج در فرآیند قالب گیری تزریقی پلاستیک گنجانده شده است که در آن مزایا و کاربردهای صنعتی متداول هر کدام از آنها ذکر شده است:
ماده | کاربرد عمومی در صنعت | مزایا |
---|---|---|
پلی پروپیلن (PP) | کالای عمومی | مقاوم در برابر مواد شیمیایی، مقاوم در برابر ضربه، مقاوم در برابر حرارت، مستحکم |
پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) | کالای عمومی | مقاوم در برابر مواد شیمیایی، مقاوم در برابر ضربه، مقاوم در برابر سرما و مستحکم |
پلی استایرن(PS) | کالای عمومی | مقاوم در برابر ضربه، مقاوم در برابر رطوبت و انعطاف پذیر |
پلی اتیلن (PE) | کالای عمومی | مقاوم در برابر نشت، قابل بازیافت |
پلی استایرن با مقاومت بالا در برابر ضربه (HIPS) | کالای عمومی | ارزان، با قابلیت فرم دهی آسان، دارای تنوع رنگی بالا و قابل قابل سفارشی کردن آن |
پلی وینیل کلراید (PVC) | کالای عمومی | مستحکم، مقاوم در برابر ضربه، مقاوم در برابر شعله، عایق |
آکریلیک (PMMA، پلکسی گلاس و غیره) | مهندسی | آغشته پذیر (با الیاف شیشه،الیاف کربن و سایر مواد) ، مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر خستگی |
آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) | مهندسی | مستحکم، مقاوم در برابر حرارت، دارای تنوع رنگ بالا و ایمن از لحاظ شیمیایی |
پلی کربنات (PC) | مهندسی | مقاوم در برابر ضربه، شفافیت بصری، مقاوم در برابر حرارت، پایدار از نظر ابعادی |
نایلون (PA) | مهندسی | آغشته پذیر (الیاف شیشه، الیاف کربن و سایر مواد) مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر خستگی |
پلی یورتان (TPU) | مهندسی | مقاوم در برابر سرما، مقاوم در برابر سایش، مستحکم، دارای استحکام کششی خوب |
پلی اتر ایمید (PEI) | عملکرد بالا | استحکام بالا، صلبیت بالا، پایدار از نظر ابعادی، مقاوم در برابر حرارت |
پلی اتر اتر کتون (PEEK) | عملکرد بالا | مقاوم در برابر حرارت، کندسوز، استحکام بالا، پایدار از نظر ابعادی |
پلی فنیلن سولفید (PPS) | عملکرد بالا | مقاومت عالی در برابر عوامل مختلف، کندسوز، مقاوم در برابر محیط های خشن |
آیا طراحی محصول بر نوع پلاستیک مورد استفاده در قالب گیری تزریقی پلاستیک تأثیر می گذارد؟
بله، انتخاب مواد قطعا متاثر از طراحی محصول است؛ هم از نظر کاربرد و هم از نظر پیچیدگی طراحی. بهعنوان مثال، طرح هایی که شامل بخش های قابل انعطاف/ لولاهای زنده (living hinges) هستند به پلاستیک مستحکم اما انعطاف پذیر مانند پلی پروپیلن نیاز دارند. به همین ترتیب، قطعات سازه ای و ساختاری که باید در برابر مواد شیمیایی، سایش و … مقاوم باشند، باید به پلاستیک هایی مانند PEEK، نایلون و سایر پلاستیک های مشابه اولویت بدهند.
منظور از لولاهای زنده یا living hinges نوعی لولا در طراحی محصول است که مستقیما درون خودِ قطعه، و از همان جنس پلاستیک ساخته می شود. برای این مورد ترجمه تحت اللفظی مناسب نیست و نیاز به شرح اضافه داشت. به همین خاطر در ترجمه به “بخش های قابل انعطاف/ لولاهای زنده” تبدیل شده است.
منظور از مواد آغشته یا آغشته پذیری چیست؟
منظور از مواد آغشته، موادی هستند که به منظور ارتقای خواص و عملکرد، با مواد اولیه چاپ سه بعدی ترکیب می شوند.
برخی از کاربردهای مواد آغشته در چاپ سه بعدی عبارتند از:
- افزایش استحکام: اضافه کردن الیاف کربن یا شیشه به رزین چاپ سه بعدی برای افزایش استحکام و مقاومت قطعه
- افزایش انعطاف پذیری: اضافه کردن مواد الاستومری به رزین چاپ سه بعدی برای افزایش انعطاف پذیری قطعه
- افزایش رسانایی: اضافه کردن فلزات یا مواد رسانا به رزین چاپ سه بعدی برای افزایش رسانایی الکتریکی یا حرارتی قطعه
- افزایش مقاومت به حرارت: اضافه کردن مواد نسوز به رزین چاپ سه بعدی برای افزایش مقاومت قطعه در برابر دماهای بالا
- ایجاد رنگ: اضافه کردن رنگدانه ها به رزین چاپ سه بعدی برای ایجاد رنگ های مختلف
مزایای استفاده از مواد آغشته در چاپ سه بعدی:
- قابلیت چاپ قطعات با خواص و عملکردهای خاص
- کاهش نیاز به عملیات تکمیلی بعد از چاپ
- صرفه جویی در زمان و هزینه
معایب استفاده از مواد آغشته در چاپ سه بعدی:
- افزایش پیچیدگی فرآیند چاپ
- افزایش احتمال خطا در چاپ
- افزایش هزینه مواد اولیه
در حال حاضر، تنوع مواد آغشته برای چاپ سه بعدی به طور مداوم در حال افزایش است و این امر، امکانات جدیدی را برای تولید قطعات با خواص و عملکردهای پیچیده فراهم می کند.
در فارسی برای مواد آغشته در چاپ سه بعدی، اصطلاحات مختلفی به کار می رود، اما هیچ کدام به طور کامل مصطلح نشده اند.
برخی از این اصطلاحات عبارتند از:
- مواد افزودنی(Additive materials): این اصطلاح به طور کلی برای موادی به کار می رود که به مواد اولیه چاپ سه بعدی اضافه می شوند، اما می تواند شامل مواد آغشته و سایر مواد مانند رنگدانه ها هم باشد.
- مواد پرکننده(Filled materials): این اصطلاح بیشتر برای موادی به کار می رود که برای افزایش استحکام و مقاومت قطعه به مواد اولیه اضافه می شوند، مانند الیاف کربن یا شیشه.
- مواد اصلاح کننده(Reinforced materials و Modified materials): این اصطلاح برای موادی به کار می رود که برای تغییر خواص مواد اولیه، مانند افزایش انعطاف پذیری یا رسانایی، به آنها اضافه می شوند.
انتخاب اصطلاح مناسب:
انتخاب اصطلاح مناسب به نوع ماده و کاربرد آن بستگی دارد.
به عنوان مثال:
- اگر ماده برای افزایش استحکام قطعه استفاده می شود، می توان از اصطلاح “مواد پرکننده” یا “مواد تقویت کننده” استفاده کرد.
- اگر ماده برای افزایش انعطاف پذیری قطعه استفاده می شود، می توان از اصطلاح “مواد اصلاح کننده” استفاده کرد.
آیا چاپ سه بعدی همان قالب گیری تزریقی پلاستیک است؟
خیر، چاپ سه بعدی مجموعه ای از فرایندهاست که با قالب گیری تزریقی پلاستیک تفاوت دارد. در چاپ سه بعدی، ماده لایه به لایه مطابق با یک مدل سه بعدی از بخش مورد نظر قرار می گیرد. اما در قالب گیری تزریقی پلاستیک، پلاستیک مذاب با فشار زیاد به یکباره داخل حفره قالب تزریق می شود تا قطعه شکل بگیرد. هر دو فرایند بهعنوان “تولید افزایشی” در نظر گرفته می شوند.
در چاپ سه بعدی: تکیه گاه هایی برای قطعات معلق و فضاهای خالی نیز همراه با قطعه چاپ می شوند، همینطور ویژگی هایی اضافه می شوند تا پیچش و سایر نقص های قطعه کاهش یابد. فرایند چاپ سه بعدی زمانبر است و دست کم چند ساعت طول می کشد و بسته به اندازه و پیچیدگی قطعه چاپ شده، گاهی چندین روز هم زمان می برد. قطعات چاپ سه بعدی معمولا از ترموپلاستیک ها تولید می شوند، اما مواد دیگری از جمله ترموست ها، پلاستیک های آغشته، پودر سرامیک و پودر فلز/آلیاژ هم ممکن است استفاده شود.
در قالب گیری تزریقی پلاستیک: قالب های تزریق پلاستیک با کیفیت سطح مناسب از قالب خارج می شوند و اساساً برای کاربرد آماده اند (تنها زائده هایی مانند راهگاه اصلی، راهگاه های فرعی، دروازه ها و عیوب جزئی نیاز به اصلاح دارند). ترموپلاستیک ها عموماً مواد ترجیحی در قالب گیری تزریقی پلاستیک هستند، اگرچه فرآیندهای جدیدتر قالب گیری تزریقی، ترموست ها، مواد آغشته، برخی پودرهای فلزی و برخی از انواع سرامیک ها را هم می پذیرد.
مقایسه قالب گیری تزریقی پلاستیک با چاپ سه بعدی
تقابل دو غول تولید: قالب گیری تزریقی پلاستیک در برابر چاپ سه بعدی
در دنیای امروز، روش های متعددی برای تولید قطعات پلاستیکی وجود دارد. دو غول این عرصه، قالب گیری تزریقی پلاستیک و چاپ سه بعدی هستند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. انتخاب روش مناسب، به عوامل مختلفی مانند حجم تولید، پیچیدگی هندسی، زمان تولید، هزینه و … بستگی دارد.
در ادامه این مقاله، به مقایسه این دو روش می پردازیم و به شما کمک می کنیم تا بهترین انتخاب را برای نیازهای خود داشته باشید.
پارامتر | قالب گیری تزریقی پلاستیک | چاپ سه بعدی |
---|---|---|
مواد | ترموپلاستیک ها، برخی از مواد خاص در دستگاه های جدیدتر | ترموپلاستیک ها، ترموست ها، فلزات، سرامیک، مواد آغشته(توضیح در ادامه) |
هزینه | هزینه اولیه بالا، هزینه هر قطعه پایین | هزینه اولیه متوسط تا بالا، هزینه هر قطعه متوسط تا بالا |
حجم تولید | 1000 تا 10000 قطعه در روز | 1 تا 10 قطعه در روز |
زمان تولید | زمان اولیه طولانی برای ساخت قالب، زمان تولید سریع | زمان کلی سریع |
اندازه قطعه | بسیار متغیر (قطعات بسیار کوچک و بزرگ امکان پذیر است) | محدود به فضای ساخت، قطعات معمولا بزرگتر از یک متر مکعب نیستند |
ضایعات | ضایعات کم یا بدون ضایعات، ضایعات می تواند دوباره به مواد اولیه تبدیل شود | ضایعات بالا |
تغییرات طرح | دشوار، تغییرات کند | بسیار آسان، تغییرات سریع امکان پذیر است |
سوالات متداول(FAQ)
قالب گیری تزریقی پلاستیک چیست و چگونه عمل میکند؟
قالب گیری تزریقی پلاستیک یک روش تولید است که در آن گرانولهای ترموپلاستیک به وسیله فشار به داخل یک قالب تزریق میشوند تا قطعات پیچیده تولید شوند. این فرایند شامل ذوب گرانولهای پلاستیکی، تزریق آنها به داخل قالب و سرد شدن برای شکلگیری نهایی قطعه است.
چه مواد اولیهای برای قالب گیری تزریقی پلاستیک مناسب است؟
برای قالب گیری تزریقی پلاستیک، معمولاً از انواع مختلف ترموپلاستیکها مانند پلیپروپیلن، پلیاتیلن، و پلیکربنات استفاده میشود. انتخاب ماده مناسب بستگی به ویژگیهای مکانیکی و حرارتی قطعه نهایی دارد.
طراحی قالب در قالب گیری تزریقی پلاستیک چه اهمیتی دارد؟
طراحی قالب در قالب گیری تزریقی پلاستیک بسیار حیاتی است زیرا یک طراحی مناسب میتواند بر کیفیت قطعه نهایی، هزینه تولید و زمان تولید تأثیر بگذارد. از جمله عوامل مهم در طراحی، انتخاب مواد قالب و سیستمهای خنککاری مناسب است.
آیا قالب گیری تزریقی پلاستیک به صرفه است؟
بله، قالب گیری تزریقی پلاستیک به صرفه است به خصوص برای تولید انبوه قطعات. با وجود هزینههای اولیه ساخت قالب، هزینه تولید هر قطعه به طور قابل توجهی کاهش مییابد، به ویژه زمانی که تعداد تولید بالا باشد.
آیا تفاوتی بین قالب گیری تزریقی پلاستیک و چاپ سه بعدی وجود دارد؟
بله، تفاوتهای عمدهای بین قالب گیری تزریقی پلاستیک و چاپ سه بعدی وجود دارد. قالب گیری تزریقی پلاستیک برای تولید قطعات با حجم بالا و کیفیت بالا مناسب است، در حالی که چاپ سه بعدی بیشتر برای تولید قطعات خاص و کمحجم استفاده میشود.
چه عواملی میتوانند بر کیفیت قطعات تولید شده به وسیله قالب گیری تزریقی پلاستیک تأثیر بگذارند؟
عوامل متعددی شامل طراحی قالب، نوع و کیفیت ماده اولیه، دما و فشار تزریق، و زمان خنکسازی میتوانند بر کیفیت قطعات تأثیر بگذارند. بهینهسازی این عوامل میتواند به تولید قطعات بدون عیب کمک کند.
چه مشکلاتی ممکن است در فرآیند قالب گیری تزریقی پلاستیک پیش بیاید؟
مشکلاتی مانند سوختگی، ترکخوردگی و عدم پر شدن کامل قالب ممکن است در فرآیند قالب گیری تزریقی پلاستیک پیش بیاید. این مشکلات معمولاً ناشی از نادرستی در تنظیم دما، فشار یا طراحی قالب هستند.
آیا میتوان از قالب گیری تزریقی پلاستیک برای تولید قطعات بزرگ استفاده کرد؟
بله، قالب گیری تزریقی پلاستیک میتواند برای تولید قطعات بزرگ استفاده شود، اما برای این کار نیاز به طراحی ویژه و ممکن است نیاز به ماشینآلات خاصی داشته باشد تا بتواند فشار و حجم مناسب را تأمین کند.
خلاصه
در این مقاله اصول اولیه قالب گیری تزریقی پلاستیک به همراه توضیحاتی درباره عملکرد آن، مواد قابل استفاده در این فرایند، و تفاوت این روش با سایر تکنیکها مانند چاپ سه بعدی تشریح شد.این مقاله برای اولین بار در سایت بازارگاه ساخت و تولید ایران به نشانی Digimfg.ir منتشر شده است.
منابع
xometry.com/resources/injection-molding/basics-of-plastic-injection-molding
سلب مسئولیت
محتوای ارائه شده در این صفحه وب صرفا جنبه اطلاع رسانی دارد. DIGIMFG هیچگونه ضمانت یا مسئولیتی، چه به صورت صریح یا ضمنی، در خصوص صحت، کامل بودن یا اعتبار اطلاعات بر عهده نمی گیرد. پارامترهای عملکرد، تلرانس های هندسی، ویژگیهای طراحی خاص، کیفیت یا نوع مواد، یا فرایندها را نباید نمایانگر آنچه توسط تأمین کنندگان یا تولیدکنندگان شخص ثالث در شبکه DIGIMFG ارائه میشود، دانست. خریدارانی که به دنبال دریافت قیمت هستند موظفند تا الزامات فنی ویژه موردنیاز برای قطعات را تعریف کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر، لطفاً به شرایط و ضوابط ما مراجعه کنید.
4 دیدگاه