آشنایی با فرآیند قالب گیری تزریقی

انواع مواد قالب گیری تزریقی چیست؟

قالب گیری تزریقی یک فرآیند تولیدی است که شامل تزریق مواد مذاب به داخل حفره قالب برای ایجاد شکل دلخواه است.از قالب گیری تزریقی می توان برای تولید محصولات مختلف مانند قطعات پلاستیکی، قطعات فلزی، دستگاه های پزشکی و غیره استفاده کرد.با این حال، همه مواد برای قالب گیری تزریقی مناسب نیستند.ما در مورد انواع مواد قالب گیری تزریقی و خواص، مزایا و معایب آنها صحبت خواهیم کرد.

انواع مواد قالب گیری تزریقی

انواع مختلفی از مواد قالب گیری تزریقی وجود دارد، اما می توان آنها را به طور کلی به چهار دسته طبقه بندی کرد: ترموپلاستیک ها، ترموست ها، الاستومرها و فلزات.

ترموپلاستیک ها

IMG_4126

ترموپلاستیک ها موادی هستند که می توانند بارها و بارها با گرم کردن و سرد کردن ذوب و جامد شوند.آنها رایج ترین نوع مواد قالب گیری تزریقی هستند که حدود 80٪ از بازار را به خود اختصاص می دهند.ترموپلاستیک ها انعطاف پذیری، دوام و قابلیت بازیافت بالایی دارند.چند نمونه از ترموپلاستیک ها عبارتند از:

- پلی اتیلن (PE): ماده ای ارزان قیمت که مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی، رطوبت و ضربه دارد.به طور گسترده ای برای بسته بندی، ظروف، اسباب بازی ها و لوله ها استفاده می شود.

- پلی پروپیلن (PP): ماده ای که دارای سفتی، استحکام و مقاومت در برابر حرارت بالا می باشد.برای قطعات خودرو، تجهیزات پزشکی، مبلمان و لوازم خانگی استفاده می شود.

- پلی وینیل کلراید (PVC): ماده ای که دارای عایق الکتریکی خوب، مقاوم در برابر شعله و قابلیت آب و هوا می باشد.برای کابل های برق، لوله ها، اتصالات و کف استفاده می شود.

- پلی استایرن (PS): ماده ای که شفافیت، سفتی و ثبات ابعادی خوبی دارد.برای لیوان های یکبار مصرف، بشقاب، کارد و چنگال و بسته بندی استفاده می شود.

- اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS): ماده ای است که استحکام ضربه ای، چقرمگی و پرداخت سطحی خوبی دارد.برای محفظه ها، کلاه ایمنی، اسباب بازی ها و آلات موسیقی استفاده می شود.

- نایلون: ماده ای است که مقاومت سایشی، مقاومت در برابر سایش و خواص مکانیکی خوبی دارد.برای چرخ دنده ها، بلبرینگ ها، بوش ها و بست ها استفاده می شود.

ترموست

ترموست موادی هستند که در اثر گرما شدن تحت یک واکنش شیمیایی قرار می گیرند و شکلی دائمی می دهند که قابل ذوب یا تغییر شکل مجدد نیست.ترموست ها پایداری حرارتی، مقاومت شیمیایی و استحکام مکانیکی بالایی دارند.چند نمونه از ترموست ها عبارتند از:

- اپوکسی: ماده ای است که چسبندگی، عایق الکتریکی و مقاومت در برابر خوردگی عالی دارد.برای پوشش ها، چسب ها، لمینت ها و کامپوزیت ها استفاده می شود.

- فنولیک: ماده ای است که دارای مقاومت حرارتی بالا، مقاوم در برابر شعله و سختی است.برای کلیدهای برق، پریزها، دوشاخه ها و دستگیره ها استفاده می شود.

- پلی استر: ماده ای است که انعطاف پذیری، دوام و آب و هوای خوبی دارد.برای بدنه قایق ها، بدنه ماشین ها، مخازن و لوله ها استفاده می شود.

- اوره فرمالدئید: ماده ای است که قیمت پایین، سفتی بالا و پایداری ابعادی خوبی دارد.برای دستگیره ها، دکمه ها،

دستگیره و مبلمان

الاستومرها

الاستومرها موادی هستند که می توانند کشیده یا فشرده شوند و با حذف نیرو به شکل اولیه خود بازگردند.الاستومرها خاصیت ارتجاعی بالایی دارند،

ارتجاعی و جذب شوک. چند نمونه از الاستومرها عبارتند از:

- سیلیکون: ماده ای است که دارای مقاومت حرارتی عالی، مقاومت در برابر ازن و زیست سازگاری است. برای مهر و موم، واشر، لوله و تجهیزات پزشکی استفاده می شود.

- لاستیک: ماده ای است که مقاومت سایشی، مقاومت در برابر خستگی و میرایی ارتعاش خوبی دارد. برای لاستیک ها، تسمه ها، شیلنگ ها و گیره ها استفاده می شود.

- الاستومرهای ترموپلاستیک (TPEs): ماده ای که ترکیبی از خواص ترموپلاستیک و الاستومر است. می توان آن را مانند ترموپلاستیک ها پردازش کرد، اما انعطاف پذیری و کشش الاستومرها را دارد. برای دستگیره ها، ضربه گیرها، تشک ها و مهر و موم ها استفاده می شود.

فلزات

فلزات موادی هستند که دارای رسانایی، چگالی و نقطه ذوب بالایی هستند. آنها معمولاً با استفاده از فرآیند خاصی به نام قالب‌گیری تزریقی فلز (MIM) به داخل قالب تزریق می‌شوند. قالب. سپس قسمت قالب‌گیری شده حرارت داده می‌شود تا چسب‌ها را جدا کرده و برای تشکیل یک قطعه فلزی متراکم زینتر می‌کنند. MIM می‌تواند اشکال پیچیده‌ای با دقت بالا، پرداخت سطحی و خواص مکانیکی ایجاد کند. برخی از نمونه‌هایی از فلزات که می‌توانند برای MIM استفاده شوند عبارتند از:

- فولاد ضد زنگ: ماده ای است که مقاومت در برابر خوردگی، استحکام و سختی بالایی دارد و برای ابزارهای جراحی، ایمپلنت های دندانی، جواهرات و ساعت استفاده می شود.

- تیتانیوم: ماده ای است که نسبت استحکام به وزن، سازگاری زیستی و مقاومت حرارتی بالایی دارد. برای اجزای هوافضا، تجهیزات ورزشی، ایمپلنت های دندانی و تجهیزات پزشکی استفاده می شود.

- آهن: ماده ای است که دارای قیمت پایین، خواص مغناطیسی و مقاومت در برابر سایش است. برای قطعات خودرو، ابزار برقی، چرخ دنده ها و یاتاقان ها استفاده می شود.

نتیجه

قالب گیری تزریقی فرآیندی همه کاره است که می تواند محصولات مختلفی را با استفاده از انواع مختلف مواد تولید کند. هر نوع ماده ویژگی های خاص خود را دارد.

مزایا و معایب. بنابراین، انتخاب ماده مناسب برای کاربرد خاص و الزامات طراحی مهم است. قالب‌گیری تزریقی همچنین می‌تواند با فرآیندهای دیگر مانند قالب‌گیری درونی، قالب‌گیری بیش از حد و تزریق همزمان برای ایجاد چند ماده ترکیب شود. یا محصولات چند رنگ. قالب گیری تزریقی یک راه سریع، کارآمد و مقرون به صرفه برای تولید محصولات با کیفیت بالا است.

قالب گیری تزریقی چیست؟

قالب گیری تزریقی یک فرآیند تولیدی است که با تزریق مواد مذاب به داخل قالب، قطعات پلاستیکی تولید می کند.این فرآیند از چهار مرحله اصلی تشکیل شده است: بستن، تزریق، خنک سازی و تخلیه.

بستن: قالب از دو نیمه به نام های حفره و هسته تشکیل شده است که به یک واحد گیره متصل می شوند.واحد گیره قالب را تحت فشار در مراحل تزریق و خنک نگه می دارد.نیروی گیره بستگی به اندازه و شکل قطعه و همچنین مواد مورد استفاده دارد.

تزریق: مواد پلاستیکی، معمولاً به شکل گلوله یا گرانول، به یک بشکه گرم شده وارد می‌شوند و در آنجا توسط یک پیچ چرخان ذوب شده و مخلوط می‌شوند.این پیچ همچنین به عنوان یک پیستون عمل می کند و پلاستیک مذاب را از طریق یک نازل به داخل قالب فشار می دهد.سرعت تزریق، فشار و دما کنترل می شود تا اطمینان حاصل شود که مواد به طور کامل و یکنواخت قالب را پر می کنند.

VID_20230510_140322.mp4_20230728_162313.918

خنک شدن: پلاستیک مذاب داخل قالب شروع به سرد شدن و جامد شدن می کند و شکل قطعه را به خود می گیرد.زمان خنک شدن به ضخامت و هندسه قطعه و همچنین خواص مواد بستگی دارد.در این مرحله قالب بسته و تحت فشار می ماند تا از انقباض یا تغییر شکل جلوگیری شود.

پرتاب: پس از خنک شدن کافی قطعه، قالب باز شده و قطعه توسط مکانیزمی به نام سیستم اجکتور خارج می شود.سیستم اجکتور می تواند پین، تیغه یا جت هوا باشد که قطعه را از قالب بیرون می راند.سپس قطعه از دستگاه خارج شده و از نظر کیفیت بررسی می شود.

قالب گیری تزریقی فرآیندی همه کاره و کارآمد است که می تواند قطعات پیچیده و باکیفیت را در مقادیر زیاد و با ضایعات کم تولید کند.به طور گسترده ای در صنایع مختلف مانند خودروسازی، پزشکی، کالاهای مصرفی، الکترونیک و غیره استفاده می شود.

اهمیت و نقش قالب های تزریقی چیست؟

قالب گیری تزریقی یک فرآیند تولید پرکاربرد است که می تواند قطعات پلاستیکی با اشکال پیچیده و دقت بالا تولید کند.قالب‌گیری تزریقی شامل تزریق پلاستیک مذاب به داخل حفره قالب است، جایی که خنک می‌شود و به شکل دلخواه جامد می‌شود.حفره قالب معمولاً از فلز یا سرامیک ساخته می شود و می توان آن را به گونه ای طراحی کرد که چندین قسمت را به طور همزمان تولید کند.

اهمیت و نقش قالب گیری تزریقی در بسیاری از صنایع مانند خودروسازی، پزشکی، هوافضا، لوازم الکترونیکی مصرفی و غیره قابل توجه است.قالب گیری تزریقی می تواند مزایای بسیاری داشته باشد، از جمله:

- راندمان تولید بالا: قالب گیری تزریقی می تواند مقادیر زیادی از قطعات را در مدت زمان کوتاهی با حداقل ضایعات و ضایعات تولید کند.ماشین های قالب گیری تزریقی می توانند به طور مداوم کار کنند و می توانند برای کاهش هزینه های نیروی کار و خطاهای انسانی خودکار شوند.

R (1)

- کیفیت و قوام بالا: قالب گیری تزریقی می تواند قطعاتی با دقت ابعادی و پرداخت سطح بالا و همچنین خواص و عملکرد یکنواخت تولید کند.قالب‌گیری تزریقی همچنین می‌تواند با کنترل دما، فشار و سرعت فرآیند تزریق، عیوب و تغییرات محصول نهایی را کاهش دهد.

- انعطاف‌پذیری طراحی: قالب‌گیری تزریقی می‌تواند قطعاتی با هندسه پیچیده، جزئیات پیچیده و رنگ‌ها یا مواد متعدد تولید کند.قالب‌گیری تزریقی همچنین می‌تواند تغییراتی را در طراحی یا مشخصات قطعات، با اصلاح حفره قالب یا استفاده از مواد پلاستیکی مختلف، انجام دهد.

- مقرون به صرفه بودن: قالب گیری تزریقی می تواند با به حداقل رساندن استفاده از مواد، کاهش عملیات مونتاژ و تکمیل و افزایش دوام و طول عمر قطعات، هزینه کلی تولید را کاهش دهد.

قالب گیری تزریقی یک فرآیند تولید همه کاره و قابل اعتماد است که می تواند نیازهای صنایع و کاربردهای مختلف را برآورده کند.با این حال، قالب‌گیری تزریقی چالش‌ها و محدودیت‌هایی نیز دارد، مانند:

- سرمایه گذاری اولیه بالا: قالب گیری تزریقی برای طراحی و ساخت حفره قالب و همچنین خرید و نگهداری دستگاه تزریق نیاز به هزینه اولیه بالایی دارد.حفره قالب معمولاً برای هر قسمت سفارشی می شود و تولید آن می تواند گران و زمان بر باشد.

- انتخاب محدود مواد: در قالب گیری تزریقی فقط می توان از مواد ترموپلاستیک استفاده کرد که می توانند ذوب شوند و تحت دما و فشار بالا جریان پیدا کنند.برخی از مواد ترموست یا مواد کامپوزیتی ممکن است برای قالب‌گیری تزریقی مناسب نباشند، یا ممکن است به افزودنی‌ها یا درمان‌های خاصی برای بهبود قالب‌گیری نیاز داشته باشند.

- تاثیرات زیست محیطی: قالب گیری تزریقی می تواند گرمای اتلاف زیادی و انتشار گازهای گلخانه ای در طول ذوب و خنک شدن مواد پلاستیکی ایجاد کند.قالب‌گیری تزریقی همچنین می‌تواند زباله‌های پلاستیکی را از مواد اضافی تولید کند که از حفره قالب به بیرون نشت می‌کند یا در اطراف لبه‌های قطعه شکل می‌گیرد.این مواد زائد باید به درستی بازیافت یا دفع شوند تا اثرات زیست محیطی آنها کاهش یابد.

قالب گیری تزریقی فرآیندی پیچیده و پویا است که نیاز به برنامه ریزی، طراحی و بهینه سازی دقیق دارد.مهندسان قالب گیری تزریقی باید عوامل زیادی را در نظر بگیرند، مانند:

- انتخاب مواد: انتخاب مواد پلاستیکی بر خواص، عملکرد، ظاهر و هزینه قطعه نهایی تأثیر می گذارد.مواد پلاستیکی باید با الزامات عملکرد، محیط، زیبایی و دوام قطعه مطابقت داشته باشد.مواد پلاستیکی باید جریان پذیری، پایداری، انقباض و سازگاری خوبی با حفره قالب داشته باشند.

- طراحی قالب: طراحی حفره قالب، شکل، اندازه، کیفیت و پیچیدگی قطعه نهایی را تعیین می کند.حفره قالب باید دارای سیستم های تهویه، خنک کننده، بیرون ریختن و گیره کافی باشد تا از فرآیند تزریق صاف و کارآمد اطمینان حاصل شود.حفره قالب همچنین باید دارای زوایای کشش مناسب، ضخامت دیواره، تلرانس و پرداخت سطحی مناسب باشد تا از نقص و تغییر شکل در قسمت نهایی جلوگیری شود.

- پارامترهای فرآیند: تنظیمات فرآیند تزریق بر رفتار جریان، سرعت خنک کننده، توزیع فشار و تبلور مواد پلاستیکی تأثیر می گذارد.پارامترهای فرآیند باید برای بهینه‌سازی مراحل پر کردن، بسته‌بندی، نگهداری، خنک‌کردن و خروج فرآیند تزریق تنظیم شوند.پارامترهای فرآیند نیز باید نظارت و کنترل شوند تا ثبات و کیفیت در محصول نهایی حفظ شود.

قالب گیری تزریقی یک فرآیند تولید قدرتمند و محبوب است که می تواند قطعات پلاستیکی با کیفیت بالا با اشکال و عملکردهای متنوع ایجاد کند.قالب گیری تزریقی در بسیاری از صنایعی که برای عملکرد و سودآوری خود به محصولات پلاستیکی متکی هستند، نقش مهمی ایفا می کند.قالب گیری تزریقی نیز فرآیندی چالش برانگیز و در حال تحول است که نیازمند نوآوری و بهبود مستمر برای برآوردن نیازها و انتظارات در حال تغییر مشتریان است.