بررسی کامل 6 گام فرآیند تزریق پلاستیک

دستگاه تزریق پلاستیک یکی از پرکاربردترین دستگاه‌ها در صنایع مختلف برای تولید قطعات پلاستیک است. اما فرآیند تزریق پلاستیک شامل چه مراحلی است؟ به مجموعه‌ای از مراحل متوالی که دستگاه‌های تزریق پلاستیک برای تولید قطعات پلاستیکی طی می‌کنند، فرایند تزریق پلاستیک گفته می‌شود. فرایند تزریق در دستگاه تزریق شامل ۶ مرحله کلی از بسته شدن قالب و تزریق پلیمر تا خنک شدن و خروج نهایی قطعه است این مراحل به قدری حساس هستند که کوچک‌ترین تغییر در هر کدام می‌تواند کیفیت نهایی محصول را تحت تأثیر قرار دهد. پس از آشنایی با فرآیند تزریق پلاستیک، با فرایندهای مختلف تولید در تزریق پلاستیک آشنا می‌شوید. برای درک بهتر آن، لازم است ابتدا به تعریف دستگاه تزریق پلاستیک بپردازیم. دستگاه تزریق پلاستیک یکی از تجهیزات صنعتی است که به‌منظور شکل‌دهی به مواد ترموپلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد و از طریق یک چرخه تکراری، به تولید قطعات پلاستیکی می‌پردازد.
دستگاه تزریق پلاستیک انواع متفاوتی دارد و وابسته به نوع دستگاه، کارکردهای متفاوتی نیز می‌توان از آن انتظار داشت. قیمت دستگاه تزریق متأثر از نوع دستگاه، نو یا دسته دو بودن آن، برند و کشور سازنده دستگاه است. برای کسب اطلاعات در مورد این دستگاه، مشاهده قیمت و برندهای آن به لینک مراجعه کنید.

در این مقاله قصد داریم این ۶ مرحله را به تفکیک برایتان شرح دهیم.

آشنایی مختصری با دستگاه تزریق پلاستیک

فرآیند تزریق پلاستیک شامل چه مراحلی است؟ فرآیند تکرارشونده‌ای که دستگاه‌های تزریق پلاستیک برای تولید قطعات باید پشت سر بگذارند را فرایند تولید تزریق پلاستیک می‌گوییم، فرآیند تزریق در دستگاه تزریق شامل 6 مرحله کلی زیر است :

1. بسته شدن واحد گیره (بسته نگه‌داشتن قالب)
2. تزریق ماده پلیمری به داخل قالب
3. تحت‌فشار نگه‌داشتن مواد مذاب
4. خنک شدن قالب و جامد شدن ماده پلیمری
5. باز شدن واحد گیره (باز شدن قالب)
6. پران (خروج قطعه)

پیشنهادی برای مطالعه: مقاله تزریق پلاستیک چیست

۶ مرحله فرایند تزریق پلاستیک

در ادامه قصد آن را داریم تا به برسی این 6 مرحله از فرآیند تزریق پلاستیک در ماشین های قالبگیری بپردازیم. البته اگر تا به امروز با طرز کار دستگاه تزریق پلاستیک آشنا نشده‌اید، توصیه می‌کنیم حتماً مقاله «آموزش کار با دستگاه تزریق پلاستیک» را بخوانید. پس از خواندن آن مقاله، فرآیند تزریق پلاستیک را بهتر درک خواهید کرد.

1. بسته شدن واحد گیره (بسته نگه‌داشتن قالب)

در این مرحله، واحد گیره دستگاه برای بسته نگه‌داشتن قالب، دو نیمه قالب را به هم متصل می‌کند و با اعمال نیروی مناسب، از باز شدن قالب در حین تزریق مواد مذاب تحت‌فشار بالا جلوگیری می‌نماید. عملکرد صحیح واحد گیره در دستگاه تزریق پلاستیک به‌طور قابل‌توجهی بر کیفیت محصول نهایی تأثیرگذار است. درصورتی‌که نیروی کافی برای قفل شدن گیره اعمال نشود، ممکن است فاصله‌ای بین دو نیمه قالب ایجاد شود که این امر به پیدایش پلیسه در محصول نهایی منجر خواهد شد.

2. تزریق مواد پلیمری به داخل قالب

در این مرحله، ابتدا مواد پلیمری به داخل سیلندر دستگاه بارگذاری می‌شوند. این مواد توسط هیترها به دمای ذوب رسیده و سپس در داخل سیلندر با کمک مارپیچ، مواد پلیمری و افزودنی‌های لازم با یکدیگر مخلوط، همگن و پلاستی‌سایز می‌شوند. درنهایت، مواد مذاب توسط مارپیچ که در این مرحله نقش پیستون را دارد، با فشار بالا به داخل حفره قالب تزریق می‌شود. این مرحله نقش مهمی در ترکیب صحیح مواد پلیمری و افزودنی‌ها و همچنین رنگ نهایی محصول دارد.

3. نگه‌داری مواد مذاب تحت‌فشار

پس از تزریق مواد به داخل حفره قالب، لازم است مواد مذاب برای شکل‌گیری صحیح و کنترل تنش‌ها و جمع‌شدگی مواد در محصول نهایی، تحت‌فشار باقی بمانند. این فشار باعث می‌شود که مواد به‌خوبی در قالب قرارگرفته و محصول نهایی شکل مناسبی پیدا کند.

4. خنک شدن قالب و جامد شدن مواد پلیمری

در این مرحله، عملیات خنک کاری قالب با استفاده از آب انجام می‌شود. قالب با از دست دادن تدریجی حرارت خود، باعث انجماد مواد مذاب و تشکیل محصول نهایی می‌شود. اگر زمان خنک کاری بیش‌ازحد طولانی باشد، نرخ تولید کاهش می‌یابد و اگر زمان کافی برای خنک کاری در نظر گرفته نشود، محصول نهایی ممکن است دچار دفرمگی شود. بنابراین، تنظیم دقیق زمان خنک کاری در فرآیند قالب‌گیری تزریق پلاستیک از اهمیت بالایی برخوردار است.

5. باز شدن واحد گیره

پس از پایان مرحله خنک کاری در فرآیند تزریق پلاستیک، واحد گیره از حالت قفل خارج می‌شود و دو نیمه قالب از یکدیگر جدا می‌شوند. مسافت باز شدن قالب یا کورس بازشو قالب، یکی از پارامترهای مهم در انتخاب دستگاه تزریق است و باید متناسب با ابعاد و نیازهای تولید تنظیم گردد.

6. پران (خروج قطعه)

در آخرین مرحله از فرآیند تزریق پلاستیک، محصول نهایی از قالب خارج می‌شود. عملیات پران به کمک مکانیسم‌های مختلفی که بر اساس طراحی قالب و محصول تعیین می‌شوند، انجام می‌گیرد. پس از خروج قطعه، چرخه تولید به پایان می‌رسد و مرحله تزریق جدید آغاز می‌شود.

برای مشاوره رایگان و تخصصی در زمینه انتخاب دستگاه تزریق پلاستیک مناسب، می‌توانید با کارشناسان فنی شرکت فاران ماشین تماس حاصل فرمایید.
شماره‌های تماس: ۳۳۸۴۳۰۱۰-۰۲۱ و ۳۴۷۵۳-۰۲۱

فرایندهای مختلف تولید در تزریق پلاستیک

پس از آشنایی با فرآیند تزریق پلاستیک، لازم است به بررسی فرآیندهای گوناگون تولید در این زمینه بپردازیم. برای تولید قطعات پلاستیکی به روش تزریق، از تکنیک‌های مختلفی بهره گرفته می‌شود. هر یک از این روش‌ها بسته به نوع قطعه موردنیاز و با هدف کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری و سرعت تولید انتخاب می‌شوند. ازجمله مهم‌ترین فرآیندهای تولید در تزریق پلاستیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• فرآیند تولید قطعات اینسرتی (کاشتنی)
• فرآیند تولید با برچسب داخل قالب (IML)
• فرآیند تولید قطعات با دو رنگ مختلف
• فرآیند تولید با استفاده از گاز
• فرآیند تولید با استفاده از آب

هر یک از این فرآیندها، ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود را دارند و در موارد خاص به کار گرفته می‌شوند.

تولید قطعات اینسرتی (کاشتنی)

آیا تاکنون به محصولاتی که از ترکیب دو جزئی پلاستیک ساخته شده‌اند، مانند چاقوها، توجه کرده‌اید؟ برای ساخت محصولاتی که از ترکیب پلاستیک و قطعات کاشتنی (اینسرتی) که با جنس‌های متنوع نظیر فلز، پلاستیک، نخ و غیره تولید می‌شوند؛ ابتدا قطعه پیش‌ساخته در قالب قرار داده می‌شود و سپس فرآیند تزریق پلاستیک انجام می‌گیرد.
برای سهولت در جایگذاری قطعات پیش‌ساخته در قالب و افزایش نرخ تولید، دستگاه‌های تزریق عمودی (Vertical) کاربرد بیشتری دارند. در این دستگاه‌ها به دلیل موقعیت عمودی واحد تزریق نسبت به زمین، نیروی جاذبه به تسهیل فرآیند جایگذاری قطعات در قالب کمک می‌کند. برای افزایش سرعت تولید و کاهش نیاز به نیروی انسانی، این دستگاه‌ها با میزهای ثابت، تک کشو، دو کشو و گردان بسته به نیاز تولید و نوع محصول انتخاب می‌شوند. شرکت فاران ماشین، نماینده رسمی دستگاه‌های تزریق عمودی لیژو (Lizhu) در ایران، آماده ارائه مشاوره رایگان و تخصصی در انتخاب دستگاه‌های تزریق عمودی و تولید قطعات کاشتنی است.

تولید به روش IML

IML یا «برچسب‌گذاری در قالب» یکی از روش‌های پیشرفته در صنعت تزریق پلاستیک است که بیشتر در بسته‌بندی مواد غذایی کاربرد دارد. در این روش، قبل از تزریق مواد پلاستیکی، برچسب درون قالب قرار داده می‌شود و سپس پلاستیک مذاب تزریق می‌گردد. گرمای پلاستیک باعث ذوب شدن بخشی از برچسب شده و به چسباندن دائمی آن به قطعه پلاستیکی کمک می‌کند. جایگذاری برچسب می‌تواند به‌صورت دستی یا با استفاده از ربات‌ها انجام شود، اما به دلیل پیشرفت‌های تکنولوژیکی و هماهنگی ربات‌ها با دستگاه‌های تزریق، امروزه از روش دستی کمتر استفاده می‌شود.
برای ورود به این حوزه، به دستگاه‌های تزریق سرعت بالا (HIGH SPEED) با قابلیت نصب ربات نیاز دارید. دستگاه‌های تزریق AIRFA در مدل‌های AF و AY که توسط فاران ماشین عرضه می‌شوند، گزینه‌های مناسبی برای تولید قطعات به روش IML هستند.

تولید قطعات دو رنگ یا دو جزئی

برای تولید قطعات دو رنگ یا محصولاتی که از دو جزء پلاستیکی تشکیل‌شده‌اند، بدون نیاز به استفاده از روش کاشت قطعات، دستگاه‌های مخصوصی به کار گرفته می‌شوند. در این دستگاه‌ها، مانند دستگاه‌های تزریق افقی، دو واحد تزریق برای تولید هم‌زمان دو ماده پلاستیکی به کار می‌روند. این روش عمدتاً برای تولید قطعاتی مانند چراغ‌های عقب خودرو که از مواد با رنگ‌های مختلف ساخته شده‌اند یا محصولاتی که شامل دو نوع ماده پلیمری هستند، استفاده می‌شود. تزریق پلاستیک دو جنس، عمدتاً فرایند پیچیده‌تری از تولید محصولات پلاستیکی ساده است. برای آشنایی بیشتر با این فرآیند مقاله تزریق پلاستیک دو جنس را مطالعه کنید.

تزریق پلاستیک با گاز

فرآیند تزریق پلاستیک با گاز برای تولید قطعات توخالی به کار می‌رود. در این روش، مقداری گاز نیتروژن یا کربن دی‌اکسید به داخل قالب تزریق می‌شود که منجر به ایجاد حفره‌های خالی در محصول نهایی می‌گردد. یکی از مزایای اصلی این روش، کاهش مصرف مواد اولیه است.

تزریق پلاستیک با آب

فرآیند تزریق پلاستیک با آب شباهت‌های زیادی با تزریق پلاستیک با گاز دارد. این روش به‌منظور تولید قطعات سبک‌تر، کاهش مصرف مواد اولیه و افزایش سرعت تولید از طریق کاهش زمان خنک‌سازی محصول استفاده می‌شود. در این روش، زمان خنک شدن محصول کمتر و دیواره آن نازک‌تر از روش تزریق با گاز است. در صورت تمایل به آشنایی بیشتر با این روش، می‌توانید مقاله «تزریق به کمک آب» را مطالعه فرمایید.

تولید به روش ترموفرمینگ

در فرآیند تولید به روش ترموفرمینگ، از ورق‌ یا شیت‌های پلاستیکی با ضخامت‌های متفاوت و با جنس ترموپلاست به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود. این ورق‌ها به دستگاه ترموفرمینگ منتقل شده و در آنجا با حرارت کنترل‌شده نرم می‌شوند. حرارت دهی این ورق‌ها به حدی است که قابلیت شکل‌پذیری پیدا کنند، اما به‌طور کامل مذاب نشوند. برای آشنایی کامل با این روش تولید به مقاله فرآیند تولید به روش ترموفرمینگ مراجعه کنید.

سؤالات متداول