قالب تزریق پلاستیک: انواع، طراحی، هزینه ها و نحوه انتخاب قالب ساز

هر قطعه پلاستیکی قالب گیری شده با تصمیمی شروع می شود که کمتر کسی می بیند: چه نوع ابزار فولادی آن را شکل می دهد. قبل از درخواست قیمت برای یک پروژه جدید، باید بدانید که آیا یک قالب تک حفره ای برای 10000 قطعه می خرید یا یک ابزار دونده داغ با حفره بالا به قیمت چند میلیون. این انتخاب تلورانس ها، زمان چرخه و هزینه واحد نهایی شما را کنترل می کند.

در تجربه ما، خریدارانی که اصول اولیه قالب تزریق پلاستیک را درک می‌کنند، سه مزیت را دریافت می‌کنند: سؤالات بهتری می‌پرسند، بودجه‌های واقع‌بینانه تعیین می‌کنند و از تأخیرهای رایج در ابزارسازی جلوگیری می‌کنند. این راهنما ساختار قالب، انواع قالب اصلی، انتخاب مواد، مراحل ساخت، و عواملی که هزینه و عمر را تعیین می‌کنند را توضیح می‌دهد.

قالب تزریق پلاستیک چیست؟

قالب تزریق پلاستیک ابزار دقیقی است که شکل نهایی پلاستیک مذاب را تحت فشار بالا می دهد. معمولاً از یک پایه قالب، صفحه حفره، صفحه هسته، سیستم دونده، دروازه ها، پین های اجکتور، خطوط خنک کننده و شکاف های هواگیری تشکیل شده است. هنگامی که قالب تحت نیروی گیره بسته می شود، حفره بیرونی قطعه و هسته داخلی را تشکیل می دهد. پلاستیک تزریق می شود، خنک می شود و سپس قالب باز می شود تا قسمت تمام شده خارج شود.

اجزا با هم دقت ابعاد، کیفیت سطح و زمان چرخه را تعیین می کنند. یک خطای کوچک در موقعیت دروازه یا طراحی خنک‌کننده می‌تواند منجر به تاب خوردگی، عکس‌های کوتاه یا علائم غرق شود.

برای قطعات دقیق مانند دسته های اسکالپل پزشکی یا محفظه حسگر خودرو، حتی 0.05 میلی متر اهمیت دارد. فروشگاه قالب ما قالب های دقیق کوچک تا متوسط ​​را با در نظر گرفتن این سطح تحمل طراحی و می سازد.

انواع قالب و زمان استفاده از آنها

انتخاب قالب با حجم قطعه و الزامات کیفیت شروع می شود. یک قالب تک حفره ای کم هزینه ترین و آسان ترین تنظیم است، در حالی که یک قالب چند حفره با ساخت چندین قسمت در هر چرخه خروجی را افزایش می دهد. یک قالب خانوادگی یک روش کم هزینه برای تولید چندین جزء مختلف در یک چرخه است، اگرچه می تواند مشکلات سازگاری بخش به قطعه ایجاد کند.

طراحی دونده تصمیم اصلی بعدی است. یک قالب سرد رانر ساده است و از سرمایه گذاری اولیه کمتری استفاده می کند، اما در رانر ضایعات تولید می کند. قالب رانر داغ مواد مذاب را درون منیفولد نگه می دارد، ضایعات را کاهش می دهد و چرخه ها را کوتاه می کند، اما پیچیدگی و هزینه را به قالب تزریق پلاستیک اضافه می کند.

قالب های دو صفحه ای و سه صفحه ای نحوه جدا شدن اجزا را شرح می دهند. قالب های دو صفحه ای رایج ترین هستند و برای اکثر قطعات کار می کنند. قالب های سه صفحه ای به گیت اجازه می دهد تا روی سطح بالایی قطعه قرار گیرد و در مواقعی که به دریچه مرکزی یا جداسازی خودکار نیاز است مفید است.

در قطعات خودرو مانند پوشش بالایی موتور کم نور، قالب‌های چند حفره‌ای با خنک‌کننده پیشرفته اغلب برای برآوردن اهداف چرخه و ابعادی استفاده می‌شوند. پوشش باید پس از بیرون ریختن صافی خود را حفظ کند و در برابر خزش در برابر گرما مقاومت کند. ابزاری که به خوبی طراحی شده است این کار را بدون انجام مجدد دستی انجام می دهد.

پوشش بالایی موتور کم نور از نوع S2 برای روشنایی خودرو این روکش فوقانی PP GF قالب‌گیری تزریقی از طراحی دنده دقیقی برای جلوگیری از تاب برداشتن و خزش در سیستم‌های کم‌نور نور خودرو استفاده می‌کند که با بحث ابزار چند حفره مطابقت دارد. مشاهده محصول →

برای قطعات تجهیزات اداری با حجم بالا، یک سیستم دونده داغ معمولاً گزینه مناسبی است زیرا صرفه جویی در مواد به سرعت هزینه بالاتر قالب را بازپرداخت می کند.

موادی که بر عملکرد قالب تاثیر می گذارند

انتخاب فولاد قالب به اندازه انتخاب پلاستیک مهم است. P20 یک فولاد همه منظوره برای حجم های کم تا متوسط ​​است. 718H قابلیت پرداخت و مقاومت در برابر خوردگی را برای ابزارهای بزرگتر ارائه می دهد. S136 به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و روکش آینه ای برای قطعات شفاف یا پزشکی استفاده می شود. H13 برای قالب هایی انتخاب می شود که با استرس حرارتی بالایی مواجه هستند.

رزین پلاستیکی نیز باید با طراحی قالب مطابقت داشته باشد. انقباض از 0.2% برای PC تا 1.5-2.5% برای نایلون متغیر است. برای PA66 پر از شیشه، قالب به هندسه دروازه و هواگیری صحیح نیاز دارد تا از پوشش ضعیف سطح جلوگیری کند. در قطعات قلم تزریق پزشکی یا اسکالپل، ما اغلب از PTEE درجه پزشکی یا PC شفاف استفاده می کنیم. یک انحراف کوچک در طراحی دروازه می تواند باعث ایجاد فلاش در قطعات نیمه شفاف شود.

تجربه ما در مورد پلاستیک های پزشکی مثال خوبی است. یک پوسته دم دسته چاقوی جراحی با حداقل تهاجم ساخته شده از PTEE درجه پزشکی به فولاد مقاوم در برابر خوردگی و یک حفره صیقلی آینه برای جلوگیری از خطوط جوش و آلودگی نیاز دارد. مواد در بخش های نازک و ضخیم به طور متفاوتی منقبض می شوند، بنابراین طراح قالب باید رفتار هندسه را در طول DFM اولیه پیش بینی کند.

پوسته دم دسته PTEE برای چاقوی جراحی با حداقل تهاجم یک پوسته دم دسته PTEE 63.2x18x18 میلی‌متری با سطوح صاف و مقاومت شیمیایی بالا، مناسب برای محیط‌های جراحی که قالب‌گیری تمیز و ثبات ابعادی اهمیت دارد. مشاهده محصول →

به طور مشابه، برای قطعات ماشین آلات مواد غذایی مانند قلاب گوشت PA6، قالب نیاز به پوشش سطحی دارد که در برابر جذب رطوبت مقاومت کرده و اجازه تمیز کردن بهداشتی را می دهد.

چگونه قالب تزریق پلاستیک ساخته می شود

فرآیند تولید با یک بازنگری طراحی آغاز می‌شود که اغلب DFM نامیده می‌شود، جایی که سازنده قالب عیوب احتمالی، مکان‌های دروازه، محدودیت‌های تخلیه و خطرات تحمل را شناسایی می‌کند. پس از منجمد شدن طرح، استیل سفارش و آماده می شود. سپس حفره و هسته از فولاد از پیش سخت شده یا سخت شده با استفاده از آسیاب های CNC و EDM سیم برش شده ماشینکاری می شوند. مناطق بحرانی مانند سطوح صیقلی یا دنده های پیچیده با برش با سرعت بالا و EDM تکمیل می شوند.

پس از عملیات حرارتی در صورت نیاز، قالب مونتاژ می شود و تناسب بین حفره و هسته بررسی می شود. سپس شات آزمایشی می آید. در طول آزمایش‌ها، دمای مذاب، فشار تزریق، زمان خنک‌سازی و سرعت تخلیه را تا زمانی که قطعه پایدار شود، تنظیم می‌کنیم. یک گزارش ابعادی از یک CMM تأیید می کند که قطعات با نقشه مطابقت دارند.

مدرن سیستم های قالب تزریق دقیق به طور فزاینده ای دیجیتال هستند. سنسورهای فرآیند، کنترل‌کننده‌های دما و نرم‌افزار شبیه‌سازی به شناسایی مشکلات قبل از برش فولاد کمک می‌کنند. این نه تنها زمان تحویل را کوتاه می کند، بلکه چرخه های آزمون و خطا را نیز کاهش می دهد.

چه چیزی باعث افزایش هزینه قالب و زمان تحویل می شود

خریداران اغلب تعداد متغیرها را دست کم می گیرند که بر قیمت قالب تزریق پلاستیک تأثیر می گذارد. مهم‌ترین عوامل عبارتند از تعداد حفره‌ها، ابعاد قطعه، پرداخت سطح، الزامات تحمل، درجه فولاد، اجزای داغ و عمر قالب مورد انتظار.

به عنوان مثال، یک قالب برای یک براکت داخلی چاپگر 50 گرمی با 100000 قطعه در سال می تواند از دو حفره و فولاد P20 استفاده کند و هزینه را در حد متوسط ​​نگه دارد. همان قطعه مورد نیاز در یک ابزار 4 حفره ای داغ با درج های سخت شده می تواند دو تا سه برابر هزینه بیشتری داشته باشد.

هنگامی که قسمت پلاستیکی عملکردهای الکتریکی یا مکانیکی حیاتی را انجام می دهد، مانند یک قاب داخلی چاپگر، قالب باید دارای ستون های پشتیبانی قوی تر و محل دقیق پین های اجکتور باشد. حتی یک قطعه ساده پرینتر 108 گرمی HIPS از قرارگیری دروازه و چیدمان خنک کننده مناسب برای حفظ انحراف زیر 0.2 میلی متر سود می برد.

لوازم جانبی قالب‌گیری تزریقی داخلی چاپگر HIPS 108 گرمی این قطعات چاپگر داخلی HIPS برای عملکرد پایدار و ایمن، با عایق و استحکام مکانیکی خوب، مربوط به دریچه و خنک کننده دقیق برای کنترل انحراف شدید طراحی شده اند. مشاهده محصول →

انتظار داشته باشید که یک قالب کوچک تا متوسط با دقت معمولی 20 تا 45 روز زمان تولید طول بکشد، بدون احتساب DFM و تایید آزمایشی. قالب‌های با کاویتاسیون بالا یا دونده داغ بیشتر طول می‌کشد.

چگونه یک قالب ساز را ارزیابی کنیم

کیفیت قالب تزریق پلاستیک به نظم و انضباط فرآیند سازنده، ظرفیت ماشینکاری، تجهیزات اندازه گیری و تجربه مهندسی بستگی دارد. قبل از اینکه سفارش دهید، به نحوه برخورد آنها با بازخورد طراحی، میزان شفافیت آنها در مورد پیشرفت و اینکه آیا آنها یک گزارش آزمایشی رسمی قالب را انجام می دهند، نگاه کنید.

در مرکز ما در سوژو، ما 22 سال تجربه را در دستگاه های پزشکی، قطعات خودرو، لوازم الکتریکی و ماشین آلات خاص به ارمغان می آوریم. تیم ما قالب های دقیق را در داخل خانه، با ماشین آلات CNC و ابزارهای اندازه گیری دقیق در زیر یک سقف طراحی و می سازد. این حلقه های ارتباطی را کوتاه می کند و کنترل تحمل را در دستان خودمان نگه می دارد.

در مورد گواهینامه ISO بپرسید. برای مثال، گذراندن بازرسی مجدد سیستم کیفیت ISO9001، نشان می‌دهد که کارخانه قالب از رویه‌های مستند برای طراحی، خرید، تولید، بازرسی و اقدامات اصلاحی پیروی می‌کند. این یکی از شاخص های عملی سازگاری است.

نگهداری قالب و طول عمر

حتی یک قالب تزریق پلاستیک خوش ساخت در صورت نادیده گرفتن تعمیر و نگهداری، عملکرد خود را از دست خواهد داد. متداول‌ترین کارهای تعمیر و نگهداری شامل تمیز کردن شکاف‌های هواکش، بررسی خط جداکننده برای آسیب، بازرسی پین‌های اجکتور برای سایش، شستشوی خطوط خنک‌کننده و اعمال مجدد محافظ در برابر زنگ زدگی در طول ذخیره‌سازی است.

یک قالب تزریق پلاستیک ساخته شده از فولاد سخت شده و پلاستیک های معمولی می تواند از 300000 تا 500000 شلیک دوام بیاورد. ابزار نرم برای قطعات کم حجم ممکن است تنها بین 10000 تا 50000 عکس دوام بیاورد. برنامه زمانبندی مناسب به مواد قطعه و محیط عملیاتی قالب بستگی دارد. فروشگاه قالب ما یک برنامه تعمیر و نگهداری را از روز اول توصیه می کند تا از خرابی های برنامه ریزی نشده جلوگیری کنید.

برای برنامه کامل، ما را ببینید برنامه نگهداری قالب تزریق پلاستیک .

هر چه زودتر یک گیت فرسوده یا کانال خنک کننده مسدود شده را بگیرید، هزینه تعمیر و نرخ ضایعات کمتر می شود.

انتخاب قالب تزریق پلاستیک مناسب در مورد متعادل کردن حجم قطعه، تحمل، کیفیت سطح و بودجه است. با یک DFM شفاف شروع کنید، نوع فولاد و قالب مناسب را انتخاب کنید و با سازنده ای کار کنید که می تواند ابزار را زیر یک سقف تولید، آزمایش و اندازه گیری کند. تیم ما خوشحال است که نقشه قطعه شما را بررسی کرده و کارآمدترین استراتژی قالب را توصیه می کند.