قالب سازی پلاستیک

۲۸ بازديد
برنامه های کاربردی
قالب گیری تزریقی پلاستیک فرآیند ترجیحی برای تولید قطعات پلاستیکی است. قالب تزریقی برای ایجاد موارد زیادی مانند محفظه های الکترونیکی ، ظروف ، درپوش بطری ، فضای داخلی خودرو ، شانه ها و اکثر محصولات پلاستیکی دیگر موجود است. به دلیل این واقعیت که چندین قطعه را می توان در هر چرخه با استفاده از قالب های تزریق چند حفره تولید کرد ، برای تولید حجم بالایی از قطعات پلاستیکی ایده آل است. برخی از مزایای قالب گیری تزریقی عبارتند از دقت تحمل بالا ، تکرارپذیری ، انتخاب مواد بزرگ ، هزینه کم نیروی کار ، حداقل تلفات ضایعات و نیاز کمی به اتمام قطعات پس از قالب گیری. برخی از معایب این فرایند ، ابزارهای سرمایه گذاری گرانقیمت و محدودیت های فرآیند هستند.

پلیمرهای مناسب برای قالب گیری تزریقی
اکثر پلیمرها ممکن است مورد استفاده قرار گیرند ، از جمله تمام ترموپلاستیک ها و برخی الاستومرها. ده ها هزار ماده مختلف برای قالب گیری تزریقی موجود است. مواد موجود مخلوط شده با آلیاژها یا مخلوطی از مواد توسعه یافته قبلی به این معناست که طراحان محصولات می توانند از بین مواد وسیعی از مواد انتخاب کنند تا ماده ای را که دقیقاً دارای ویژگی های مناسب است ، بیابند. مواد بر اساس قدرت و عملکرد مورد نیاز برای قسمت نهایی انتخاب می شوند. بلکه هر ماده پارامترهای متفاوتی برای قالب گیری دارد که باید در نظر گرفته شود. پلیمرهای رایج مانند نایلون ، پلی اتیلن و پلی استایرن ترموپلاست هستند.

تجهیزات قالب گیری تزریقی

دستگاه های قالب گیری تزریقی ، که به آنها پرس نیز گفته می شود ، از یک قیف مواد ، یک قوچ تزریق یا پیستون پیچ و یک واحد گرمایش تشکیل شده است. قالب ها به صفحه دستگاه قالب گیری متصل می شوند ، جایی که پلاستیک از طریق سوراخ اسپرو به داخل قالب تزریق می شود. پرس ها بر اساس تناژ رتبه بندی می شوند ، که محاسبه مقدار نیروی گیرشی است که دستگاه می تواند اعمال کند. این نیرو قالب را در حین فرایند قالب گیری تزریقی بسته نگه می دارد. تناژ می تواند از کمتر از 5 تن تا 6000 تن متغیر باشد ، اگرچه از پرس های تناژ بالاتر به ندرت استفاده می شود. کل نیروی گیره مورد نیاز با مساحت پیش بینی شده قسمت سفارشی در حال قالب گیری تعیین می شود. این منطقه پیش بینی شده توسط نیروی گیره 2 تا 8 تن برای هر اینچ مربع از مناطق پیش بینی شده ضرب می شود. به عنوان یک قاعده کلی ، برای بیشتر محصولات می توان از 4 یا 5 تن در اینچ استفاده کرد. اگر مواد پلاستیکی بسیار سفت باشند ، برای پر کردن قالب نیاز به فشار تزریق بیشتری است ، بنابراین برای بستن قالب به تناژ گیره بیشتری نیاز است. نیروی مورد نیاز را می توان با استفاده از مواد مورد استفاده و اندازه قطعه با قطعات پلاستیکی بزرگتر که نیاز به نیروی گیره بیشتری دارند ، تعیین کرد.

قالب:

قالب یا قالب به ابزار مورد استفاده برای تولید قطعات پلاستیکی در قالب اشاره دارد. به طور سنتی ساخت قالب های تزریق گران بوده و فقط در کاربردهای تولید با حجم بالا که هزاران قطعه تولید می شد مورد استفاده قرار می گرفت. قالبها معمولاً از فولاد سخت شده ، فولاد از پیش سخت شده ، آلومینیوم و/یا آلیاژ بریلیم-مس ساخته می شوند. انتخاب مواد برای ساخت قالب در درجه اول یکی از مسائل اقتصادی است. ساخت قالب های فولادی به طور کلی هزینه بیشتری دارد اما طول عمر بیشتری را ارائه می دهد که هزینه اولیه بالاتری را نسبت به تعداد بیشتری از قطعات ساخته شده قبل از فرسوده شدن جبران می کند. قالب های فولادی از پیش سخت شده در برابر سایش کمتر مقاوم هستند و عمدتا برای نیازهای حجم کمتر یا اجزای بزرگتر استفاده می شوند. سختی فولاد از پیش سخت شده معمولاً 38-45 در مقیاس Rockwell-C است. قالبهای فولادی سخت پس از ماشینکاری تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند و از نظر مقاومت در برابر سایش و طول عمر برتری دارند. سختی معمولی بین 50 تا 60 Rockwell-C (HRC) است.

قالب های آلومینیومی هزینه قابل ملاحظه ای کمتر از قالب های فولادی دارند و وقتی از آلومینیوم درجه بالاتر مانند QC-7 و QC-10 آلومینیوم هواپیما استفاده شود و با تجهیزات رایانه ای مدرن ماشینکاری شود ، می تواند برای قالب گیری صدها هزار قطعه مقرون به صرفه باشد. قالب های آلومینیومی نیز به دلیل اتلاف حرارت بهتر ، چرخش سریع و چرخه های سریع تری را ارائه می دهند. آنها همچنین می توانند برای مقاومت در برابر سایش در برابر مواد تقویت شده با فایبرگلاس پوشش داده شوند. مس بریلیوم در مناطقی از قالب مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به حذف سریع حرارت دارند یا مناطقی که بیشترین برش تولید شده را مشاهده می کنند.

فرآیند قالب گیری تزریقی

با قالب گیری تزریقی ، پلاستیک دانه ای با گرانش از قیف به بشکه گرم شده تغذیه می شود. همانطور که گرانول ها به آرامی توسط یک پیستون نوع پیچ به جلو رانده می شوند ، پلاستیک به محفظه ای گرم شده به نام بشکه در آنجا ذوب می شود. با پیشروی پیستون ، پلاستیک ذوب شده از طریق یک نازل که در برابر بوش اسپری قالب قرار می گیرد ، مجبور می شود از طریق یک دروازه و سیستم دونده وارد حفره قالب شود. قالب در دمای تنظیم شده باقی می ماند تا پلاستیک تقریباً به محض پر شدن قالب سفت شود.


چرخه قالب گیری تزریقی
توالی رویدادها در قالب قالب گیری تزریقی یک قسمت پلاستیکی را چرخه قالب سازی پلاستیک می نامند. این چرخه با بسته شدن قالب آغاز می شود و به دنبال آن پلیمر به داخل حفره قالب تزریق می شود. پس از پر شدن حفره ، یک فشار نگهدارنده برای جبران انقباض مواد حفظ می شود. در مرحله بعد ، پیچ می چرخد ​​و ضربه بعدی را به پیچ جلو می رساند. این باعث می شود که پیچ با آماده شدن ضربه بعدی جمع شود. هنگامی که قطعه به اندازه کافی خنک شد ، قالب باز می شود و قسمت خارج می شود.

انواع مختلف فرآیندهای قالب گیری تزریقی 

اگرچه اکثر فرایندهای قالب گیری تزریقی با شرح فرایند معمولی در بالا پوشش داده می شوند ، چندین نوع قالب بندی مهم وجود دارد که عبارتند از:


قالب تزریق همزمان (ساندویچ)
قالب گیری تزریقی قابل حل (از دست رفته ، محلول)
قالب گیری تزریقی با کمک گاز
تزئین داخل قالب و لمینیت قالب
قالب گیری تزریقی-فشاری
قالب تزریق لاستیک سیلیکون مایع
قالب را وارد و خارج کنید
قالب تزریق لاملار (میکرولایه)
قالب تزریق با فشار کم
قالب گیری ریز تزریق
قالب گیری میکرو سلولی
قالب تزریق چند جزء (قالب گیری بیش از حد)
قالب گیری تزریقی چندبار تغذیه زنده
قالب تزریق پودر
قالب گیری تزریقی Push-Pull
قالب تزریق واکنش
قالب گیری انتقال رزین
قالب گیری مجدد
قالب تزریق فوم ساختاری
قالب تزریق واکنش ساختاری
قالب بندی دیوار نازک
قالب تزریق گاز ارتعاشی
قالب گیری تزریقی به کمک آب
تزریق لاستیک