هر آنچه از قالب تزریق پلاستیک باید بدانید

امروزه بسیاری از قطعاتی که که روزمره با آن ها سر کار داریم از جنس پلاستیک یا در آن قطعات پلاستیکی به کار رفته است مانند جارو برقی-اتو-سشوار حتی بسیاری قطعاتی فلزی که در زمان های قدیم استفاده می شدند با توجه به خواص پلاستیک(ارزان بودن-سرعت تولید-انعطاف پذیری-سبک بودن) جنس آن ها پلاستیکی شده است .

مرسوم ترین روش تولید قطعات پلاستیک تولید به وسیله قالب تزریق پلاستیک می باشد.

در این روش مذاب پلاستیک با فشار بالا وارد حفره های قالب شده سپس خنک می شود و از قالب خارج می شود. به دستگاهی که قالب تزریق پلاستیک روی آن بسته شده و وظیفه تزریق و خنک کاری و بیرون انداختن قطعه را دارد دستگاه تزریق پلاستیک گفته می شود این دستگاه ها بر اساس مقدار حجم تزریق مواد طبقه بندی می شوند مانند دستگاه تزریق پلاستیک 50 گرمی-100 گرمی-2 کیلوگرمی وغیره که توسط شرکت های مختلف تولید و عرضه می شود.

اجزای قالب تزریق پلاستیک

اجزا قالب پلاستیک با توجه نوع مکانیزم کارکرد متفاوت است اما اجزا اصلی قالب عبارت است:

1-کفشک 2-کویتی(حفره) 3-کور(ماهیچه) 4-اسپرو 5-بوش اسپرو 6-پران 7-پس پران8-صفحات پران-9-راهنما 10-راهگاه11-راهگاه کش12-هات رانر و غیره

طبقه بندی قالب های تزریق پلاستیک

قالب های تزریق پلاستیک به دو نوع راهگاه سرد و راهگاه گرم تقسیم می شوند و با توجه به ساختمان قالب به قالب های دو صفحه ای و چند صفحه ای تقسیم می شوند.

راهگاه سرد: این نوع قالب ها نسبت به قالب های راهگاه گرم ارزان تر هستند و به همین دلیل دارای نقاط ضعفی مانند کاهش سرعت تولید-عدم توانایی تولید قطعات نازک و ظریف –پرت زیاد مواد وغیره هستند.

راهگاه گرم:قالب های راهگاه گرم قالب های گران قیمتی هستند دلیل آن استفاده قطعاتی گران قیمت و حساس بودن آن درساخت و مونتاژ می باشد.

قالب های دو صفحه ای:این نوع قالب ها جز قالب های ساده هستند که فقط دارای دو صفحه حفره و ماهیچه هستند که قیمت آن ها نسبت به قالب های چند صفحه ای کمتر می باشد.

قالب چند صفحه ای : گاهی اوقات هندسه قطعه و نوع مکانیزم قالب و عوامل دیگر ما را وادار به تولید قالب چند صفحه می کند به طور مثال اگر مکانیزم پران قطعه مورد نظر ما به صورت کف پران باشد ما به جز صفحات کور و کویته قالب نیازمند یک صفحه دیگری هستیم که عمل پران را برای قطعه مورد نظر ما انجام دهد.

ساخت قالب

بعد از اتمام طراحی وعملیات تئوری قالب ما نیازمند دستگاه های صنعتی جهت تولید قالب هستیم که این دستگاه ها عبارست از:

دستگاه فرز: این دستگاه در دو نوع دستی و سی ان سی موجود می باشد که عمل براده برداری فولاد و در نهایت دستیابی به شکل مورد نظر حفره و ماهیچه قالب را به ما می دهد. شیوه براده برداری این دستگاه براده برداری توسط جسم سخت مانند فرزو مته والماس می باشد..

دستگاه تراش: این دستگاه هم مانند مورد قبلی در دو نوع دستی و سی ان سی موجود می باشد که شیوه براده برداری آن توسط الماس و نیروی گریز از مرکز صورت می گیرد.

دستگاه اسپارک: این دستگاه مکمل دستگاه فزر می باشد و در صورتی مورد استفاده قرار می گیرد که دستگاه فرز قادر به براده برداری در ناحیه مورد نظر نمی باشد شیوه براده برداری این دستگاه به وسیله برق و مدل مس می باشد.

وایرکات: این دستگاه هم می توان گفت مکمل دستگاه فرز می باشد که وظیفه آن برش قالب توسط سیم نازک می باشد و تفاوت این دستگاه با اسپارک در نوع و شیوه براده برداری می باشد.

دریل:از اساسی لوازم صنعتی به شمار می رود که جهت سوراخ کاری قالب جهت بستن پیچ و راهنما و قلاویز کاری و غیره استفاده می شود.

طراحی قالب تزریق پلاستیک

اولین گام در طراحی قالب تزریق پلاستیک طراحی محصول مورد نظر سپس طراحی قالب شروع می شود که رعایت نکات طراحی و فنی در طراحی محصول و قالب بسیار حائز اهمیت می باشد این نکات عبارست از:

تشخیص و تعیین محل جدایش:اگر قطعه هدف شما در اختیارتان باشد با کمی تجربه قادر خواهید بود محل جدایش قالب را تشخیص دهید اما اگر طراحی به صورت ذهنی انجام می پذیرد شما باید در تمامی مراحل طراحی سطح جدایش قالب را با توجه به زاویه مثبت و منفی درنظر گرفته و تصورکنید و در نهایت با نرم افزارهای تحلیل پلاستیک مانند مولد فلو سیر تولید آن را بررسی کنید.

محل تزریق : تشخیص محل تزریق مانند مورد قبلی در اکثر قطعات پلاستیکی قابل تشخیص می باشد که نوع اثر آن روی قطعه با توجه به نوع قالب(راهگاه سرد و راهگاه گرم) متفاوت می باشد.

جنس قطعه: تشخیص جنس مورد نظر به دو صورت آزمایشگاهی و تجربی صورت می پذیرد.

آزمایشگاهی: دراین روش جنس مورد نظر همراه گرید و انواع خواص به صورت دقیق در اختیارتان قرار می گیرد.

تجربی : بسیاری از قالبسازان با ضربه و نوع بوی حاصل از دود جنس و عملیات دیگر به جنس مورد نظر می رسند و این روش به دلیل عدم دقت آن در صورت مورد استفاده قرار می گیرد که کارفرما جنس دقیقا مطابق با نمونه از ما نخواهد.

زاویه خروج:یکی مهم ترین مراحلی می باشد که حتما در طراحی باید مورد توجه قرار گیرد .عدم توجه به این مسئله باعث اتفاقاتی مانند گیرکردن قطعه-شکستن و ساییدگی قطعه و بالا رفتن استهلاک قالب و کندی تولید می شود.

زاویه آب بندی: در قسمت هایی از قالب که صفحات به هم میرسند و مانع از ورود مواد می شوند اصطلاحا آب بندی گفته می شود که زاویه آب بندی قالب نباید کمتر از 8 درجه باشد در غیر صورت خطراتی مانند تصادف-ساییدگی-ترک وشکست قالب ما را تهدید می کند.

سیستم پران:نوع مکانیزم برای خروج قطعه از قالب در طراحی قالب بسیار مهم است مانند(میل پران-کف پران-کج پران-تکه پران و غیره) که می تواند ساختمان قالب ما را تغییر دهد.

سیستم متمرکزکننده: وظیفه این سیستم این است که صفحات قالب را در مسیر مشخص بدون انحراف هدایت کند که اگر این امر به درستی صورت نگیرد می تواند باعث تصادف و شکستگی قالب و بروز مشکل در ضخامت قطعه مورد نظر شود و طراح باید با توجه به سایز و نوع کارکرد قالب سیستم راهنمای مناسبی انتخاب کند.

سیستم خنک کاری: بعد از عملیات تزریق و پرشدن قالب نوبت به خنکاری قطعه می رسد که سیستم خنک کاری بسیار متنوع می باشد که از معمول ترین آن ها می توان به سیستم خنک کاری میله و رادیاتوری شاره کرد.

ضریب شرینکیج( جمع شو) : جمع شوندگی خواصی است که در تمامی ترموپلاست ها مشترک می باشد که مقدار آن با توجه نوع ماده مورد استفاده متفاوت می باشد.

یعنی قطعه بعد از عملیات تزریق و خنک کاری شروع به کوچک شدن می کند برای جبران این امر طراح بعد از طراحی کامل محصول با یک ضریبی آن را بزرگ تر می کند تا بعد از جمع شدن به محصول مورد نظر خود دست یابد.

تعداد کویت قالب : به قالب هایی که محصول خروجی آن ها یک محصول می باشد قالب های تک کویت و به قالب هایی که محصول خروجی آن ها بیشتر از یک محصول می باشد قالب های چند کویت گفته می شود که این امر در طراحی سیستم تزریق و راهگاه بسیار تاثیر گذار می باشد.

عوامل تاثیر گذار در قیمت قالب تزریق پلاستیک

1-ابعاد قالب : سایز قطعه و تعداد کویت های مورد نیاز در قالب برای تولید از عواملی هستند که در سایز قالب و فولاد مورد نیاز موثر هستند و در نهایت منجر افزایش و کاهش قیمت قالب می شود.

2-مکانیزم قالب:مکانیزم های قالب ازعواملی هستند می توانند منجر به افزایش فولاد مورد نیاز- افزایش ماشین کاری و افزایش اجرت قالبساز و مونتاژ کار شود.

3-کیفیت سطح:بالا بردن کیفیت سطح قالب رابطه مستقیم با اجرت ماشین کاری و افزایش انجام انواع عملیات های دیگری مانند پولیش کاری و آبکاری دارد.

4-جنس قالب : جنس فولاد با توجه نوع فرآیند قالب-میزان کارکرد-جنس محصول تعیین می شود که قیمت های متفاوتی دارند.

5-نوع قالب: همان طور که پیش تر در مورد انواع قالب ها صحبت کردیم قالب های راه گاه گرم قیمت بالا تری نسبت به قالب های راه گاه سرد دارند.

6-هندسه محصول:مهم ترین عامل ثاثیر گذار در قیمت می باشد.هندسه محصول می تواند پروسه تولید را کم یا زیاد کند به طور مثال یک قطعه می تواند برای تولید عملیات مانند وایرکات-اسید کاری-اسپارک را نیاز داشته اما قطعه دیگر نیازی به این عملیات نداشته باشد.

7-قطعات پیش ساخته: در اکثر قالب ها بسیاری از قطعات مورد نیاز به صورت آماده تهیه می شوند که هزینه تهیه این قطعات با توجه به نوع کارکرد و سایز و غیره متفاوت می باشد.

از نمونه این قطعات می توان به انواع کفشک های آماده-پران و پس پران-بوش و میل راهنما و قفسه ساچمه-فنر-بوش اسپرو-انواع قفل ها و ریل ها و غیره اشاره کرد.

شرکت های خدمات دهنده در زمینه طراحی قالب های پلاستیک

موسسه مهندسی طراحی و ساخت EIDM یکی از بهترین ها در زمینه طراحی و ساخت انواع قالب های صنعتی می باشد.

از ویژگی های این مجموعه می توان به:

استفاده از طراحان مجرب در زمینه طراحی و تحلیل

استفاده از چک لیست های قوی و به روز ترین متد چک محصول و قالب

استفاده از انواع نرم افزار های طراحی و تحلیل با توجه به نوع پروسه تولید

رعایت کلیه حقوق مشتری مانند امنیت و سکرت بودن کار پروژه مشتری

سرعت و دقت و کیفیت اشاره کرد.