فرایند تزریق پلاستیک یک تکنولوژی ساخت جهت تولید انبوه قطعات پلاستیکی یکسان با خطای پایین می باشد. لازم است با قطعات ماشین تزریق پلاستیک و نحوه عملکرد آن آشنا باشید، در ادامه راجع به مطالب ذکر شده به طور کامل صحبت کرده ایم.
تزریق پلاستیک یعنی چه؟
تزریق پلاستیک یک تکنولوژی ساخت جهت تولید عمده قطعات پلاستیکی یکسان با خطای پایین می باشد. در تزریق پلاستیک نخست گرانول های پلیمر ذوب شده و پس از آن تحت فشار به درون یک قالب تزریق می‌گردند. پلاستیک مایع درون قالب خنک شده و به جامد تبدیل می‌شود. مواد اولیه تزریق پلاستیک پلیمرهای ترمو پلاستیکی می باشند که قابلیت رنگ آمیزی و پر شدن با افزودنی های دیگر را دارند.
تقریباً همه قطعات پلاستیکی که روزانه از آنها استفاده می کنیم از قطعات خودرو و محفظه دستگاه های الکترونیکی گرفته تا لوازم آشپزخانه با به کارگیری تکنولوژی تزریق پلاستیک تولید شده اند.
علت محبوبیت و استفاده فراوان از تزریق پلاستیک، هزینه بسیار کم ساخت هر قطعه در تیراژ های بالا می باشد. تزریق پلاستیک تکرار پذیری بالا را به همراه آزادی بالای طراحی در بر می‌گیرد. محدودیت های اصلی تزریق پلاستیک از نوع اقتصادی هستند چون با اینکه تولید با استفاده از تزریق پلاستیک در تیراژ بالا بسیار مقرون به صرفه می باشد، درحالی که در مقابل سرمایه اولیه به نسبت بالایی برای شروع پروسه لازم است. از دیگر محدودیت های تزریق پلاستیک زمان نسبتاً بالای رسیدن از طرح به تولید قطعه است که این زمان حداقل ۴ هفته می باشد.
فرآیند تزریق پلاستیک : همان طور که گفتیم چرخه تولید در فرایند تزریق پلاستیک بسیار کوتاه و معمولاً در حدود ۲ ثانیه تا ۲ دقیقه به انجام می گیرد. این فرایند موارد ذیل را در بر می گیرد:
بستن:
قبل از تزریق مواد به درون قالب، ابتدا دو نیمهٔ قالب باید به وسیله واحد گیره به یکدیگر قفل شوند. هر دو نیمهٔ قالب به دستگاه وصل شده اند اما فقط یکی از آن ها می تواند از قابل حرکت کردن باشد. واحد گیره با تکیه به نیروی هیدرولیکی، دو نیمهٔ قالب را به یکدیگر فشرده و با وارد کردن فشار کافی آن ها را در حین پروسه تزریق ثابت و بی حرکت نگاه می دارد.
زمان مورد نیاز برای بستن و فشردن دو نیمهٔ قالب بسته به دستگاه مورد استفاده متغیر است در واقع دستگاه های بزرگ که از نیروی گیرهٔ بالاتری برخوردارند زمان بیشتری برای بستن و فشردن نیاز خواهند داشت. این زمان را می توان با توجه به زمان چرخهٔ بی‌بارِ دستگاه ارزیابی کرد.
تزریق:
مواد پلاستیکی خام غالباً به شکل تکه های پلاستیک به دستگاه وارد و به وسیله واحد تزریق به سمت قالب رانده می‌شود. در طول انجام این فرایند، مواد به وسیله اِعمال حرارت و فشار ذوب و سریعاً به داخل قالب تزریق وارد می شود. تجمع فشار پشت مواد، تراکم هرچه بیشتر آن در فضای داخلی قالب را در پی خواهد داشت.
مقدار مواد لازم برای پر کردن کامل فضای قالب اصطلاحاً شات نامیده می شود. به علت جریان پیچیده و متغیر مواد در قالب، عموماً محاسبه و تخمین زمان تزریق سخت است. با این حال، این زمان می تواند با لحاظ کردن حجم شات موردنیاز، فشار و قدرت تزریق، مورد ارزیابی قرار داده شود.
خنک کاری:
مواد مذابی که داخل قالب قرار دارند به محض تماس با سطح داخلی آن، حرارت خود را کم‌کم از دست خواهد داد. همزمان با این خنک شدن، مواد شکل و حالت قطعه موردنظر را به خود خواهد گرفت. اگرچه، در این مدت ممکن است پدیدهٔ کوچک شدن قطعه هم اتفاق بیفتد.
تجمع و جریان بیشتر مواد به قالب در مرحله تزریق، می تواند مقدار کوچک شدنِ قابل مشاهده را کاهش دهد. قالب تا پایان مدت‌زمان خنک کاری به صورت قفل و بی حرکت باقی می ماند. همچنین، زمان خنک کاری با در نظر گرفتن خواص ترمودینامیک پلاستیک و نیز حداکثر ضخامت قطعه قابل محاسبه خواهد بود.
خروج قطعه:
پس از گذشتن زمان کافی، قطعه سردشده می تواند توسط سیستم پرانِ تعبیه شده در نیمهٔ پشتی قالب، از درون آن خارج گردد. هنگامی که قالب باز می شود، مکانیزمی خاص با اِعمال فشار جهت بیرون راندن قطعه وارد عمل می‌شود. نیاز به این اِعمال فشار به این جهت است که قطعه موقع سرد شدن کوچک تر و به هستهٔ اصلی قالب جذب می شود.
برای راحت بیرون راندن قطعه، بعضی اوقات قبل از عملیات تزریق، از اسپری کردن عنصری کمکی به فضای داخلی کویتهٔ قالب استفاده می گردد. زمان موردنیاز برای باز شدن قالب و نیز بیرون راندن کامل قطعه می تواند از زمان چرخهٔ بی‌بارِ دستگاه تخمین زده شود. پس از بیرون راندن قطعه، قالب مجدداً قفل و برای تزریق شات بعدی آماده می شود.
