قالب‌گیری تزریقی برای ساخت انواع قطعات پلاستیکی کاربردی‌ترین فرآیند تولید می باشد که طیف گسترده ای از محصولات با استفاده از این روش تولید می‌شوند که از نظر اندازه، پیچیدگی و کاربرد بایکدیگر متفاوت هستند. در فرآیند تزریق پلاستیک از انواع ترکیبات پلاستیکی مانند پلی‌کربنات، پلی‌استایرن، پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی وینیل‌کلراید، اکریلیک و تفلون برای تولید محصول نهایی استفاده می‌شود که در قطعات پرینتر سه بعدی نیز هم مورد استفاده قرار می گیرد. ماشینهای تزریق پلاستیک از قیف تغذیه، مته مارپیچی و واحد حرارتی تشکیل شده‌اند که در قالب‌ها در صفحات گیره‌ی دستگاه قفل شده و سپس پلاستیک از دهانه اسپرو به داخل قالب تزریق شده و در نهایت قطعه تزریقی ایجاد می نماید.
رایج ترین ماشینهای تزریق پلاستیک
ماشین های تزریق پلاستیک ابزارهایی هستند که برای تولید قطعات پلاستیکی استفاده می‌شوند. این ماشینها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که هر یک برای کاربردهای خاص و ویژگی‌های منحصر به فردی طراحی شده‌اند. در اینجا به برخی از انواع رایج ماشینهای تزریق پلاستیک اشاره می‌کنیم:
ماشینهای تزریق پلاستیک هیدرولیک:
این ماشینها از سیستم‌های هیدرولیکی برای اعمال فشار و تزریق پلاستیک به قالب استفاده می‌کنند. ماشینهای هیدرولیک به دلیل توانایی بالا در ایجاد فشارهای زیاد، برای تولید قطعات بزرگ و سنگین مناسب هستند.
ماشینهای تزریق پلاستیک الکتریکی:
این نوع ماشینها از موتورهای الکتریکی برای حرکت و کنترل فرآیند تزریق استفاده می‌کنند. ماشینهای الکتریکی دقت بالا، سرعت بالا و مصرف انرژی کمتر نسبت به ماشینهای هیدرولیک دارند و برای تولید قطعات دقیق و با کیفیت مناسب هستند
ماشینهای تزریق پلاستیک هیبریدی:
این ماشینها ترکیبی از تکنولوژی‌های هیدرولیک و الکتریکی را به کار می‌گیرند. از مزایای این نوع ماشینها میتوان به بهره‌گیری از توان و قدرت ماشینهای هیدرولیک و دقت و کارایی ماشینهای الکتریکی اشاره کرد.
ماشینهای تزریق پلاستیک دو صفحه‌ای (Two-plate):
این ماشینها دارای دو صفحه اصلی هستند که یکی ثابت و دیگری متحرک است. طراحی ساده‌ای دارند و برای تولید قطعات بزرگ و پیچیده مناسب هستند.
ماشینهای تزریق پلاستیک سه صفحه‌ای (Three-plate):
در این نوع ماشینها یک صفحه اضافی برای کنترل بهتر جریان مواد و تخلیه قطعه قرار دارد. این ماشینها به ویژه برای تولید قطعات با جزئیات بالا و شکل‌های پیچیده کاربرد دارند.
ماشینهای تزریق پلاستیک عمودی:
در این ماشینها قالب‌ها به صورت عمودی قرار می‌گیرند و حرکت تزریق نیز به صورت عمودی انجام می‌شود. این نوع ماشینها برای تولید قطعاتی که نیاز به تزریق از چند جهت دارند، مانند قطعات با شکل‌های پیچیده، مناسب هستند.
هر یک از این ماشینها ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند و بسته به نیازهای تولید و نوع قطعه‌ای که باید ساخته شود، انتخاب می‌شوند.
مشکلات و چالش‌های موجود در استفاده از ماشینهای تزریق پلاستیک
تفاوت پرینت سه بعدی و تزریق پلاستیک در این است که پرینت سه‌بعدی معمولاً به طور کلی زمان بیشتری برای تولید یک قطعه دارد، زیرا لایه‌لایه ساخته می‌شود در حالی که ماشین های تزریق پلاستیک معمولاً به طور قابل توجهی سریعتر عمل می‌کنند، به دلیل اینکه مواد پلاستیکی به صورت یکپارچه و در یک مرحله به قالب تزریق می‌شوند. ولی نکته قابل توجه این است که در کنار این مزایایی که نسبت به پرینتر سه بعدی دارد، چالش هایی را همراه خود دارد.
در کل در اینجا به بررسی مشکلات و چالش‌های موجود در استفاده از ماشینهای تزریق پلاستیک اشاره می شود:
هزینه‌های تولید: هزینه‌های سرمایه‌گذاری بالا برای خرید، نصب و نگهداری ماشینهای تزریق پلاستیک میتواند یکی از اصلی‌ترین چالش‌ها باشد.
کیفیت قطعات: ممکن است تنظیمات نادرست ماشین یا مشکلات فنی باعث کاهش کیفیت قطعات تولیدی شود.
پسماند و آلودگی محیط زیست: مصرف مواد پلاستیک و تخلیه پسماند ناشی از فرآیند تولید میتواند منجر به آلودگی محیط زیست شود.
نگهداری و تعمیرات: نیاز به نگهداری دقیق و تعمیرات منظم ماشینها برای جلوگیری از اختلالات و کاهش زمان تولید.
مدیریت دانش و مهارت کارکنان: استفاده از ماشینهای تزریق پلاستیک نیازمند دانش و مهارت کارکنان می‌باشد، بنابراین آموزش مستمر و مدیریت منابع انسانی میتواند چالش‌هایی را ایجاد کند.
تنوع و تغییرات در نیازهای بازار: تغییرات در نیازهای بازار و تنوع محصولات ممکن است نیاز به تغییر در تنظیمات و فناوری‌های ماشینهای تزریق پلاستیک را بیاندازد.
استانداردها و مقررات: رعایت استانداردها و مقررات مربوط به ایمنی، کیفیت و محیط زیست میتواند چالش‌هایی را برای کسب و کارهایی که از ماشینهای تزریق پلاستیک استفاده می‌کنند، ایجاد کند.
اساس تقسیم‌بندی ماشینهای تزریق پلاستیک
ماشینهای تزریق پلاستیک معمولاً بر اساس چندین عامل مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند، این تقسیم‌بندی‌ها ممکن است بسته به نیازها و شرایط خاص هر صنعت یا کارخانه متفاوت باشد. از جمله:
نوع سیستم تزریق:
این شامل ماشینهای تزریق پلاستیک هیدرولیکی، الکتریکی، و هیبریدی است که بر اساس نوع قدرت انرژی مورد استفاده در فرآیند تزریق تقسیم می‌شوند.
طراحی صفحات:
ماشینهای تزریق پلاستیک ممکن است دارای طراحی دو صفحه‌ای (Two-plate) یا سه صفحه‌ای (Three-plate) باشند که این تفاوت بر اساس تعداد صفحات قالب و روند جداسازی قطعه از قالب است.
جهت تزریق:
برخی از ماشینهای تزریق پلاستیک عمودی هستند که قالب و مواد تزریقی به صورت عمودی قرار می‌گیرند، در حالی که برخی دیگر افقی هستند که قالب و مواد تزریقی به صورت افقی قرار می‌گیرند.
ظرفیت تزریق:
ماشینهای تزریق پلاستیک بر اساس ظرفیت تزریق مواد پلاستیک، که به عنوان وزن ماکزیمم قطعه تزریقی قابل تولید توصیف می‌شود، تقسیم می‌شوند.
کاربردها و صنایع مورد استفاده:
برخی ماشینهای تزریق پلاستیک به صورت خاص برای صنایع خاصی مانند خودروسازی، الکترونیک، پزشکی و بسته‌بندی طراحی شده‌اند.
فرآیند و سازوکار تولید ماشین تزریق پلاستیک
نقش پرینت سه‌بعدی در قالب‌سازی به عنوان یک ابزار پیش تولیدی و طراحی اولیه در فرآیند تزریق پلاستیک به عنوان یکی از ابزارهای مهم و نوآورانه در فرآیند طراحی و توسعه قطعات و قالب‌ها دارای اهمیت بالایی است.
سازوکار ماشین تزریق پلاستیک به صورت کلی به این شکل است:
پذیرش مواد:
در این مرحله، مواد پلاستیکی به صورت دانه‌هایی یا گرانول‌ها به داخل ماشین تزریق پمپ می‌شوند. این مواد پلاستیکی ممکن است توسط یک واحد گرمایشی نیز گرم شوند تا به درجه حرارت مناسب برسند.
تزریق مواد:
پس از گرم شدن، مواد پلاستیکی توسط یک واحد تزریق به دقت به قالب تزریق می‌شوند. در این مرحله، فشار بالایی اعمال می‌شود تا مواد پلاستیکی به دقت و با کیفیت به قالب تزریق شود.
خنک‌شدن و انجام فرآیند تشکیل قطعه:
پس از تزریق مواد پلاستیک، قالب به آرامی خنک می‌شود تا قطعه پلاستیکی شکل‌دهی شده درون آن سریعاً خنک و جامد شود. سپس قطعه پلاستیکی از قالب جدا شده و آماده مراحل بعدی می‌شود.
خروج قطعه:
در این مرحله، قطعه پلاستیکی از قالب خارج می‌شود. این مرحله ممکن است با استفاده از سیستم‌های مکانیکی یا هیدرولیکی انجام شود.
پایان فرآیند:
قطعه پلاستیکی پس از خروج از قالب، آماده برای پس‌ازپردازش می‌شود، از جمله برش، تمیزکاری، چاپ، یا سایر عملیات پس‌پردازشی.
این سازوکار به طور کلی توضیح می‌دهد که چگونه ماشین تزریق پلاستیک به صورت اتوماتیک قطعات پلاستیکی را تولید می‌کند.
سخن آخر
تطبیق پذیری ماشین های قالب گیری تزریق پلاستیکی به توانایی آنها در تولید قطعاتی از وزن و پیچیدگی های مختلف
باعث شده است که از آن ها را در بسیاری از بخش های تولید استفاده نمایند.
سوالات متداول:
1- عمر مفید ماشینهای تزریق پلاستیک چقدر است؟
با نگهداری مناسب، عمر مفید این ماشینها میتواند بین 10 تا 20 سال باشد.
2- چگونه میتوان از خرابیهای ناگهانی ماشینهای تزریق جلوگیری کرد؟
با انجام تعمیرات و نگهداری دورهای منظم، آموزش کارکنان و استفاده از قطعات با کیفیت.
