قالب گیری تزریقی چیست؟

بررسی اجمالی فرآیند قالب گیری تزریقی

قالب گیری تزریقی یک روش ساخت بسیار کارآمد است که برای قطعات تولید انبوه طراحی شده است. این فرآیند شامل تزریق مواد مذاب به یک قالب است. این ماده به طور گسترده در تولیدات در مقیاس بزرگ استفاده می شود و آن را برای تولید هزاران یا حتی میلیون ها اقلام یکسان ایده آل می کند. در حالی که می توان از موادی مانند فلزات، شیشه، الاستومرها و حتی قنادی ها استفاده کرد، قالب گیری تزریقی بیشتر برای پلیمرهای ترموپلاستیک و ترموست استفاده می شود.

فرآیند قالب گیری تزریقی

اولین مرحله در قالب گیری تزریقی، ایجاد خود قالب است. این قالب‌ها معمولاً از فلز - معمولاً آلومینیوم یا فولاد - ساخته می‌شوند و دقیقاً برای مطابقت با ویژگی‌های دقیق محصولی که تولید می‌کنند، ماشین‌کاری می‌شوند. پس از آماده شدن قالب، مواد مربوط به قطعه به یک بشکه گرم شده وارد می شود و در آنجا با یک پیچ چرخان مخلوط می شود. عناصر گرم کننده در اطراف بشکه مواد را ذوب می کنند، سپس به داخل حفره قالب تزریق می شود، جایی که سرد و جامد می شود و شکل قسمت نهایی را تشکیل می دهد. زمان خنک‌سازی اغلب با گنجاندن کانال‌های خنک‌کننده درون قالب، که از طریق آن‌ها آب یا روغن از یک کنترل‌کننده دمای خارجی در گردش است، به حداقل می‌رسد.

مجموعه قالب بر روی صفحات نصب می شود و هنگامی که مواد جامد می شوند، صفحات جدا می شوند و به پین ​​های اجکتور اجازه می دهد تا قسمت را از قالب بیرون برانند. برای طرح های پیچیده تر، می توان از تکنیکی به نام قالب گیری تزریقی دو شات یا چند ماده برای ترکیب مواد مختلف در یک قسمت استفاده کرد. این روش می‌تواند یک سطح لمسی نرم اضافه کند، رنگ‌های مختلف را ترکیب کند یا قطعاتی با ویژگی‌های عملکردی متفاوت تولید کند.

انواع قالب ها و کاربرد آنها

قالب ها را می توان به صورت تک حفره ای یا چند حفره ای طراحی کرد. قالب های چند حفره ای می توانند در هر حفره قطعات یکسانی تولید کنند یا هندسه های مختلفی را به طور همزمان ایجاد کنند. قالب‌های آلومینیومی، اگرچه ارزان‌تر و سریع‌تر تولید می‌شوند، اما به دلیل استحکام مکانیکی پایین‌تر، برای تولید با حجم بالا یا قطعاتی که نیاز به تلرانس تنگ دارند، مناسب نیستند. آنها در اثر تزریق مکرر و نیروهای گیره تمایل به سایش، تغییر شکل یا آسیب دیدگی دارند. از سوی دیگر، قالب‌های فولادی بادوام‌تر هستند و برای دوره‌های تولید طولانی‌مدت مناسب‌تر هستند، اگرچه هزینه‌های بیشتری برای ساخت دارند.

ملاحظات کلیدی در قالب گیری تزریقی

موفقیت یک پروژه قالب گیری تزریقی به عوامل مختلفی بستگی دارد. طراحی قطعه، انتخاب مواد و عملکرد دستگاه قالب گیری تزریقی، همه نقش های مهمی دارند. طراحی باید اطمینان حاصل کند که مواد به آرامی در قالب جریان می یابد، آن را به طور کامل پر می کند و به گونه ای خنک می شود که شکل و ابعاد مورد نظر حفظ شود.

چه زمانی از قالب گیری تزریقی استفاده کنیم؟

قالب‌گیری تزریقی برای تولید طیف گسترده‌ای از محصولات رایج، از اقلام پلاستیکی کوچک مانند درب بطری و محفظه‌های کنترل از راه دور گرفته تا دستگاه‌های پزشکی مانند سرنگ، ایده‌آل است. این فرآیند همچنین برای ساخت قطعات بزرگتر مانند پانل های بدنه خودرو استفاده می شود. قالب‌گیری تزریقی هنگام تولید هزاران یا میلیون‌ها قطعه ثابت و با کیفیت بسیار سودمند است.

مواد مورد استفاده در قالب گیری تزریقی

با بیش از 85000 مواد پلاستیکی تجاری موجود و 45 خانواده پلیمری، گزینه های زیادی برای قالب گیری تزریقی وجود دارد. این پلیمرها به طور کلی به دو دسته پلاستیک های ترموست و ترموپلاستیک ها تقسیم می شوند. از رایج ترین پلاستیک های مورد استفاده می توان به پلی اتیلن با چگالی بالا و پلی اتیلن با چگالی کم اشاره کرد. این مواد مزایای متعددی از جمله انعطاف پذیری بالا، استحکام کششی خوب، مقاومت در برابر ضربه، جذب رطوبت کم و قابلیت بازیافت را دارند.

سایر پلاستیک‌های قالب‌گیری تزریقی رایج عبارتند از:

اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)

پلی کربنات (PC)

پلی آمیدهای آلیفاتیک (PPA)

پلی اکسی متیلن (POM)

پلی متیل متاکریلات (PMMA)

پلی پروپیلن (PP)

پلی بوتیلن ترفتالات (PBT)

پلی فنیل سولفون (PPSU)

پلی اتر اتر کتون (PEEK)

پلی تریماید (PEI)

نتیجه گیری

قالب گیری تزریقی به دلیل دقت، کارایی و توانایی در تولید قطعات پیچیده در مقیاس، یک روش تولید غالب برای تولید انبوه است. چه برای قطعات کوچک و چه برای مجموعه‌های بزرگتر، قالب‌گیری تزریقی راه‌حلی قابل اعتماد برای تولید قطعات ثابت و با کیفیت بالا در صنایع مختلف ارائه می‌دهد.