4 نوع فرآیند قالب گیری در تولید پلاستیک
قالب گیری فشرده سازی
فرآیند قالب گیری فشرده برای ساخت قطعات لاستیکی و پلاستیکی استفاده می شود. در فرآیند قالب گیری فشرده سازی پلاستیک، یک بخش از پیش ساخته شده از پلاستیک در قالب گرم شده قرار می گیرد، سپس قالب بسته می شود و تحت فشار نگه داشته می شود تا زمانی که پلاستیک شکل مورد نظر را به خود بگیرد.
قالب گیری فشرده مزایای متعددی نسبت به سایر فرآیندهای قالب گیری دارد، از جمله هزینه های کم و ابزار های معمولی تر. با این حال، این فرآیند نیاز به جابجایی دستی قالب و محصولات دارد که در نتیجه زمان چرخه کندتر می شود.
قالب گیری تزریقی
قالب گیری تزریقی به عنوان قالب گیری مذاب شناخته می شود. برای این روش ساخت، پلیمر ها بالاتر از نقطه ذوب خود گرم می شوند، بنابراین می توانند شکل مایع به خود بگیرند.
سپس پلیمر به دست آمده اجازه داده می شود تا خنک شود و به شکل قالب جامد شود. وقتی شرایط دما به درستی کنترل شود، قالب گیری مذاب می تواند خواص مکانیکی بهتری نسبت به قالب گیری فشاری ارائه دهد.
فرآیند قالب گیری تزریقی را می توان با مواد ترمو پلاستیک و ترموست استفاده کرد. اگرچه ایجاد این قالب ها می تواند گران تر باشد، اما این فرآیند در نهایت می تواند قطعات نهایی را با نرخ تولید بالا ارائه دهد.
چیلر خنک کننده هوا تجهیزات جانبی بسیار مهم دستگاه قالب گیری تزریقی است. معمولاً برای تأمین آب خنک کننده برای خنک کردن قالب در داخل دستگاه قالب گیری تزریقی است.
داخل چیلر خنک کننده هوا یک مخزن آب وجود دارد و گرما را با هوا مبادله می کند. بنابراین نیازی به اتصال به خنک کننده نیست. همچنین می توان آن را در هر نقطه از کارگاه قرار داد.
در قالب گیری تزریقی پلاستیک، عملیاتی برای آماده سازی قالب قبل از افزودن مواد به آن و قالب گیری پلاستیک برای ساخت محصول از اهمیت حیاتی برخوردار است.
این مراحل شامل ارزیابی و تنظیم برای طیف گسترده ای از فرآیندها، مانند بازرسی عملکرد پردازش مواد (تعیین سیالیت پلاستیک، رطوبت، و غیره) است. رنگ رزی مواد اولیه قبل از پردازش؛ گرم کردن و خشک کردن گرانول ها؛ گرم کردن؛ تست قالب و تمیز کردن سیلندر و غیره؛
قالب گیری پرسی
در این روش یک تکه پلاستیک داغ درون قالب قرار میدهند و با استفاده از فشرده سازی قالب، شکل مورد نظر خود را از طریق موادی که درون قالب قرار گرفته است بدست می آورند.
در ادامه این روش، زمانی که پلاستیک سرد شد از قالب جدا میشود. پلاستیک که از قالب جدا شد کارشناسان تولید باید بررسی کنند که زمان تکمیل این فرایند کیفیت پلاستیک را تغییر نداده و از نظر شکل مورد تایید است.
این کار جهت ارایه کیفیت بهتر انجام میشود زیرا در زمان تولید ممکن است بعضی از تولیدات که از نظر کیفیت و شکل کلی مورد تایید نیستند از چرخه تولید حذف شوند.از روش قالب گیری پرسی معمولا در صنایع ساخت قطعات اتومبیل ها استفاده میشود.
قالب گیری اکستروژن
اکستروژن پلاستیک یک فرآیند تولید معمولی با حجم بالا است که در آن یک ماده پلیمری، غنی شده با افزودنی های مورد نظر، ذوب شده و در یک فرآیند پیوسته تشکیل می شود.
در روش قالب گیری اکستروژن، به جای استفاده از درون قالب جهت شکل گیری محصول مورد نظر، از بیرون قالب استفاده میشود. ماده اولیه (پلیمر) به صورت گرانول، به صورت گرانش وارد قیف می شود و از طریق گلوگاه تغذیه، روی یک پیچ دوار می ریزد. چرخش پیچ توسط یک موتور الکتریکی انجام می شود. طراحی پیچ متفاوت است و به مواد و طراحی محصول نهایی بستگی دارد.
هنگامی که مذاب پلاستیک به انتهای پیچ می رسد، مذاب پلاستیک به خوبی مخلوط می شود و تحت فشار قرار می گیرد هنگام چرخش آلاینده ها را فیلتر می کند و حافظه چرخشی، مواد اضافی را حذف می کند.
در نهایت مواد مذاب فیلتر شده از طریق قالب خارج می شود. قالب به محصول نهایی مشخصات و شکل دلخواه را می دهد. پس از خروج از اکسترودر، اکسترودر کشیده شده و خنک می شود. روش خنک سازی بستگی به مشخصات و شکل اکسترود دارد.
قالبگیری بادی:
یک پروسه در تولید قطعات پلاستیکی توخالی مثل بطری‌های پلاستیکی است. و به سه صورت انجام می‌پذیرد:
- قالبگیری بادی اکستروژن
- قالبگیری بادی تزریقی
- قالبگیری بادی تزریق کششی
فرایند قالبگیری بادی با گرم کردن پلاستیک و ایجاد لقمه ابتدایی آغاز میشود، لقمه اولیه به صورت استوانه یک سر آزاد دارای روزنه می‌باشد که هوا می‌تواند از آن عبور کند، پس از آن لقمه درون قالب قرار می‌گیرد و باد در آن دمیده می‌گردد، فشار باد پلاستیک را هل داده و به دیواره قالب می‌چسباند، بعد از خنک شدن پلاستیک و سرد شدن آن قالب باز شده و قطعه خارج میشود. در دو روش دیگر لقمه از تزریق در قالب مخصوص ایجاد میشود .
در مرحله دمیده شدن روش آخر یعنی قالبگیری بادی تزریقی کششی یک میله لقمه گرم شده را می‌کشد و در همین حال هوا در آن دمیده میشود.
انواع قالبگیری بادی:
- قالبگیری بادی اکستروژن
- قالبگیری بادی تزریقی
- قالبگیری بادی کشش تزریقی
- قالبگیری بادی اکستروژن
در این روش پلاستیک ذوب شده و سپس به شکل لقمه اکسترود میشود پس از آن این لقمه به داخل قالب رفته و باد داخل آن با فشار دمیده میشود، پس از سرد شدن قالب باز شده و قطعه خارج میشود.
این پروسه به دو صورت انجام میشود یکی پیوسته و یکی متناوب، در فرایند پیوسته گرانول‌های پلاستیک به‌طور پیوسته اکسترود شده و لقمه‌های اولیه تولید میشود، سپس وارد قالب شده و در آن‌ها هوا با فشار دمیده میشود.
در فرایند متناوب اول روزنه بالای لقمه ایجاد شده پس از آن با تزریق لقمه ایجاد می‌گردد و سپس در آن دمیده میشود. در قالبگیری پیوسته وزن لقمه باعث تغییر ضخامت آن میشود و یجاد ضخامت یکنواخت را مشکل می‌سازد، برای حل این مشکل با سیستم‌های هیدرولیکی به سرعت لقمه را از قالب خارج می‌کنند تا اثر وزن بر روی ضخامت دیواره‌ها حداقل شود.
برای نمونه بطری‌های شیر، بطری‌های شامپو و آب پاش‌ها با این روش تولید می‌شوند.
مزیت این روش هزینه پایین ابزار آن، سرعت تولید بالا و قابلیت ایجاد قطعات پیچیده‌است.
معایب این روش محدود بودن به قطعات تو داخلی و استحکام پایین قطعات تولیدی می‌باشد.
قالبگیری بادی تزریقی:
این روش برای تولید گسترده قطعات تو داخلی شیشه‌ای و پلاستیکی به کار می‌رود. در این روش لقمه ابتدایی با تزریق درست شده و سپس باد داخل آن دمیده میشود، این شیوه کمتر از سایر روش‌های قالبگیری بادی استفاده میشود و بیشتر برای تولید ظروف یکبار مصرف داروها به کار می‌رود. به‌طور خلاصه این فرایند به ۳ بخش: تزریق، دمیدن، بیرون انداختن.
در این فرایند اول گرانول‌های پلیمر در اکسترودر ذوب شده پس از آن با یک نازل داخل یک قالب تزریق میشود و لقمه ایجاد میشود سپس این لقمه از قالب خارج شده و داخل قالبی دیگر قرار می‌گیرد تا باد در آن دمیده شود، پس از سرد شدن قالب باز شده و قطعه خارج میشود.
قطعه نهایی با توجه به اندازه خود می‌تواند از ۳ تا ۱۶ حفره داشته باشد. برای خارج کردن قطعه از قالب معمولاً از ۳ پین پران استفاده میشود.
مزایا: دقت بالا
معایب: بیشتر در تولید بطری‌های کوچک استفاده میشود زیرا کنترل فرایند دمیدن در ابعاد بزرگ سخت است، به علت کشیده شدن پلاستیک، قطعات تولید شده استحکام بالایی ندارد.
