فرآیند قالب گیری تزریق پلاستیک توضیح داده شده: مراحل، مواد و کیفیت

هر جزء دقیق با تصمیم گیری در مورد نحوه ساخت شروع می شود و برای قطعات پلاستیکی کوچک تا متوسط، فرآیند قالب گیری تزریق پلاستیک معمولا قوی ترین گزینه است. در Suzhou Huanxin Precision Molding، ما این فرآیند را از سال 2002 هر روز کاری اجرا کرده‌ایم، از حلقه‌های ثابت 1.5 گرمی برای آزمایش‌کنندگان کیفیت آب تا قطعات داخلی چاپگر 108 گرمی. طی دو دهه، ما آموخته‌ایم که قالب‌گیری تزریقی از بیرون ساده به نظر می‌رسد و مهندسی دقیق زیر آن را پاداش می‌دهد. در این راهنما، نحوه عملکرد این فرآیند را گام به گام توضیح می‌دهیم، مطالب و درس‌های طراحی را که به مشتریان خود منتقل می‌کنیم به اشتراک می‌گذاریم، و نشان می‌دهیم که چرا جزئیات اینقدر اهمیت دارند.

فرآیند قالب گیری تزریق پلاستیک چیست؟

قالب‌گیری تزریقی پلاستیک فرآیند تولیدی است که در آن رزین ترموپلاستیک ذوب می‌شود، تحت فشار بالا به داخل قالب فولادی تزریق می‌شود، تا زمانی که جامد شود خنک می‌شود و به عنوان یک قطعه تمام‌شده خارج می‌شود. قالب، که اغلب ابزار نامیده می شود، حاوی یک حفره و یک هسته است که با هم شکل منفی جزء را تشکیل می دهند. هنگامی که ابزار وجود داشته باشد، هر چرخه یک قسمت تقریباً یکسان تولید می کند، به همین دلیل است که این فرآیند بر تولید انبوه اجزای پلاستیکی غالب است.

چیزی که این فرآیند را بسیار جذاب می کند، ترکیب سرعت، تکرارپذیری و آزادی هندسی است. ساختارهای آجدار، ویژگی های ضربه ای، سطوح نوری شفاف و درج های بیش از حد قالب گیری شده، همگی می توانند در یک مرحله تولید شوند. برای خریداران B2B، اقتصاد به همان اندازه قانع‌کننده است: هزینه واحد پس از مستهلک شدن ابزار به شدت کاهش می‌یابد و قالب‌گیری تزریقی را برای حجم‌های تولید از هزاران تا میلیون‌ها قطعه ایده‌آل می‌کند.

شش مرحله چرخه قالب گیری تزریقی

در طبقه مغازه ما، هر چرخه قالب گیری را در شش مرحله توصیف می کنیم:

1. بستن: دو نیمه قالب بسته می شوند و واحد گیره آنها را به هم قفل می کند. نیروی گیره که بر حسب تن اندازه گیری می شود، باید از فشار مذاب مورد انتظار تجاوز کند وگرنه قالب چشمک می زند.
2. تزریق: پیچ رفت و برگشتی پیشروی می کند و رزین مذاب را از طریق سیستم رانر و دروازه به داخل حفره هدایت می کند و تقریباً 90 تا 95 درصد حجم را پر می کند.
3. نگه‌داری: فشار بسته‌بندی حفظ می‌شود، بنابراین مواد اضافی با سرد شدن قطعه، انقباض را جبران می‌کند، که برای دقت ابعاد بسیار مهم است.
4. خنک کننده: قطعه در داخل ابزار جامد می شود. کانال های خنک کننده در قالب گرما را حذف می کنند و این مرحله معمولاً بیش از نیمی از کل زمان چرخه را مصرف می کند.
5. دهانه قالب: گیره آزاد می شود و قالب جدا می شود تا قسمت قالب گیری شده نمایان شود.
6. پرتاب: پین ها یا صفحات اجکتور قسمت تمام شده را آزاد می کنند و پس از آن چرخه تکرار می شود.

بسته به اندازه قطعه، ضخامت دیواره و مواد، یک چرخه کامل می تواند از چند ثانیه تا چند دقیقه طول بکشد. ثابت نگه داشتن این چرخه، عکس پشت سر هم، جایی است که نظم و انضباط قالب‌گیری واقعی را نشان می‌دهد.

داخل ماشین و قالب

واحد تزریق

گلوله ها از قیف به یک بشکه گرم می خورند، جایی که یک پیچ دوار رزین را از طریق ترکیبی از گرمای بشکه و برش مکانیکی انتقال می دهد، ذوب می کند و همگن می کند. سپس پیچ به عنوان یک پیستون عمل می کند و یک شات دقیق اندازه گیری شده را به قالب بسته تزریق می کند.

واحد بستن

خواه ضامن دار یا هیدرولیک، واحد گیره قالب را در برابر فشار مذاب بسته نگه می دارد و باز و بسته شدن را کنترل می کند. انتخاب تناژ مناسب مهم است: نیروی بسیار کم باعث فلاش می شود، در حالی که نیروی بیش از حد انرژی را هدر می دهد و ابزار را تحت فشار قرار می دهد.

خود قالب

ابزار جایی است که کیفیت قطعه واقعاً تعیین می شود. حفره و فولاد هسته هندسه را مشخص می‌کنند، دروازه‌ها نحوه ورود مذاب را کنترل می‌کنند، کانال‌های خنک‌کننده زمان چرخه و تاب خوردگی را کنترل می‌کنند، و سیستم پرتاب قطعه را بدون آسیب آزاد می‌کند. تصمیمات گرفته شده در طول طراحی قالب تزریق پلاستیک، از چیدمان دونده گرفته تا زوایای پیش نویس، در کل عمر پروژه منعکس می شود، به همین دلیل است که ما ابزارسازی را به عنوان یک رشته مهندسی به جای یک کار ماشینکاری در نظر می گیریم.

انتخاب مواد مناسب

انتخاب مواد یکی از اولین گفتگوهای ما با مشتریان است، زیرا رزین استحکام، مقاومت در برابر دما، پایداری شیمیایی، ظاهر و هزینه را تعیین می کند. جدول زیر رزین هایی را که ما اغلب پردازش می کنیم و جایی که آنها برتری دارند را خلاصه می کند.

برای قطعاتی که باید از بارهای مکانیکی مکرر جان سالم به در ببرند، تقویت الیاف شیشه اغلب راه حل است. یک درجه پر از شیشه مانند PA66-GF30 که با PTFE ترکیب شده است، هم سفتی و هم رفتار سایش را بهبود می بخشد، به همین دلیل است که ماده انتخابی ما برای قطعات گیربکس نیازمند است.

PA66-GF30 با میله فشاری قلم تزریقی PTFE 15 درصد میله فشار PA66 تقویت شده با فیبر شیشه ای اصلاح شده با 15٪ PTFE برای مقاومت در برابر اصطکاک و سایش کم. این نشان می‌دهد که چگونه مواد تقویت‌شده و خود روان‌کننده، سفتی و دوام را در اجزای انتقال تقاضا مانند مکانیزم‌های قلم تزریق ارائه می‌کنند. مشاهده محصول →

اصول طراحی که از مشکلات جلوگیری می کند

یک شریک قالب‌گیری توانمند، طراحی قطعه را مدت‌ها قبل از برش فولاد بررسی می‌کند. برخی از اقداماتی که در هر بررسی طراحی برای قالب‌گیری بر آن تاکید می‌کنیم:

• ضخامت دیواره یکنواخت تا جایی که ممکن است، برای جلوگیری از علائم فرورفتگی و انقباض ناهموار.
• زوایای یک تا دو درجه را بکشید تا قطعات به طور تمیز از حفره خارج شوند.
• دنده ها تقریباً نصف ضخامت دیواره مجاور را دارند و بدون فرورفتگی سفتی می افزایند.
• شعاع سخاوتمندانه در گوشه ها برای کاهش تمرکز تنش و سهولت جریان مذاب.
• تلورانس های واقعی، در برابر رفتار انقباض رزین انتخاب شده محاسبه شده است.

نکته آخر شایسته توجه ویژه است. هر رزین با سرد شدن منقبض می‌شود، و با سرعت متفاوتی، بنابراین پیش‌بینی این رفتار، پرتاب صاف را از غافلگیری ابعادی جدا می‌کند. راهنمای ما برای محاسبه انقباض قالب‌گیری تزریقی برای ABS، PP و نایلون توضیح می‌دهد که چگونه فاکتورهای انقباض را در طول طراحی قالب تنظیم می‌کنیم.

نقایص رایج و نحوه رسیدگی به آنها

اگر شرایط فرآیند تغییر کند، حتی یک قطعه به خوبی طراحی شده می تواند عیوب را نشان دهد. مسائلی که اغلب با آن مواجه می شویم عبارتند از:

• علائم سینک ناشی از فشار ناکافی بسته بندی یا قطعات بیش از حد ضخیم است.
• تاب برداشتن ناشی از سرد شدن ناهموار یا انقباض نامتعادل.
• از نیروی کم گیره یا سطوح جداکننده فرسوده فلاش بزنید.
• عکس های کوتاه زمانی که مذاب قبل از پر شدن کامل حفره یخ می زند.
• خطوط جوش که در آن جبهه های جریان در اطراف سوراخ ها یا درج ها به هم می رسند.
• آثار سوختگی ناشی از هوای محبوس شده یا سرعت تزریق بیش از حد تهاجمی.

بیشتر عیوب به سه متغیر باز می گردد: پارامترهای فرآیند، طراحی قالب، یا رطوبت مواد. رزین های هیگروسکوپیک مانند PA66 و PC باید قبل از قالب گیری کاملاً خشک شوند و تنظیم منظم فرآیند را به جای لبه های آن در اطراف مرکز پنجره ثابت نگه می دارد.

جایی که فرآیند ارزش را در سراسر صنایع ارائه می دهد

اصول اولیه یکسان به بازارهای نهایی بسیار متفاوتی خدمت می کنند، و سبد خود ما این محدوده را منعکس می کند. در تجهیزات پزشکی، دقت و خلوص مواد غیرقابل مذاکره است. همانطور که کانکتورهای گاستروسکوپ ما نشان می دهند، برای مثال، اجزای PC شفاف برای تجهیزات آندوسکوپی، هم شفافیت نوری و هم کنترل ابعاد دقیق را می طلبند.

رابط تزریق کامپیوتر شفاف برای گاستروسکوپ پزشکی این کانکتور گاستروسکوپ که از پلی کربنات درجه پزشکی قالب گیری شده است، شفافیت نوری را با تحمل ابعادی کم ترکیب می کند. این نشان می‌دهد که چرا قطعات شفاف رایانه شخصی با دستگاه‌های پزشکی دقیقی که نیاز به شفافیت، مقاومت در برابر ضربه، و سطوح بهداشتی و تمیز آسان دارند، مناسب است. مشاهده محصول →

در کاربردهای خودرویی، اجزایی مانند محفظه موتورهای کم نور و بوش های پایه برقی باید در برابر نوسانات ارتعاش و دما تحمل داشته باشند. محصولات الکتریکی به ساختارهای داخلی پایدار بستگی دارند، در حالی که ماشین آلات مواد غذایی و ابزار کیفیت آب به موادی نیاز دارند که در برابر رطوبت، خستگی و مواد شیمیایی پاک کننده مقاوم باشند. چرخ دنده ها یک مورد کلاسیک هستند: اصطکاک کم و پایداری ابعادی POM آن را به انتخابی طبیعی برای دنده های انتقال ماشین آلات مواد غذایی تبدیل می کند که در تمام طول روز کار می کند.

دنده قالب گیری تزریقی POM برای ماشین آلات مواد غذایی این چرخ دنده ساخته شده از POM درجه مواد غذایی، از اصطکاک کم، پایداری ابعادی و مقاومت در برابر خوردگی مواد استفاده می کند. این نشان می دهد که چرا POM انتخاب طبیعی برای چرخ دنده های انتقال است که به طور مداوم در محیط های تولید مواد غذایی کار می کنند. مشاهده محصول →

آوردن فرآیند به پروژه شما

درک فرآیند قالب گیری تزریق پلاستیک اولین گام به سمت یک قطعه موفق است. دوم انتخاب شریکی است که هر روز درون آن جزئیات زندگی می کند. از سال 2002، تیم ما در سوژو، قالب‌های دقیق و اجزای قالب‌گیری را برای مشتریان در زمینه‌های پزشکی، خودروسازی، الکتریکی و ساخت ابزار طراحی و ساخته است، همه از یک مرکز واحد با ابزارسازی داخلی. اگر در حال توسعه یک مؤلفه جدید یا منبع مجدد یک قطعه موجود هستید، خوشحالیم که نقشه های شما را بررسی کنیم، مواد مناسب را توصیه کنیم، و آنچه را که بیش از بیست سال در مطبوعات به ما آموخته است به اشتراک بگذاریم.