قالب سازی پلاستیک به روش قالب تزریق پلاستیک 

چرا فن‌آور پلاستیک؟ تجربه ۲۰ ساله و تجهیزات پیشرفته

 قالب سازی پلاستیک به روش ساخت قالب تزریق پلاستیک در شرکت فن آور پلاستیک در سال 1379 آغاز شده است. این شرکت با داشتن بیش از دو دهه تجربه و دانش فنی، نیروهای متخصص و تجهیزات پیشرفته در صنعت قالب سازی و صنعت قالب سازی تزریق پلاستیک همواره بیشگام بوده است.

این شرکت با داشتن سالن تولید مجهز و یکپارچه، قادر است قالب‌هایی که در داخل مجموعه طراحی و ساخته شده‌اند را، تولید و تست کند.

فن‌آور پلاستیک در طراحی و ساخت قالب‌های صنعتی، قالب سازی خودرویی، پزشکی، کشاورزی و لوازم خانگی، شریک قابل اعتماد برندهای پیشرو است.

تمایز ما نسبت به رقبا:

• تجربه و تخصص بیش از ۲۰ سال

• بهره‌گیری از ماشین‌آلات پیشرفته

• خدمات یکپارچه از طراحی تا تولید و تحویل به موقع قطعه                      

              📞 مشاوره رایگان 

 

 

 

 قالب تزریق پلاستیک چیست؟

قالب سازی پلاستیک به روش قالب تزریق پلاستیک (Injection Molding) یکی از دقیق ترین و سریع ترین روش‌ها برای تولید قطعات پلاستیکی محسوب می‌شود. در این فرآیند، مواد پلاستیکی مذاب شده به داخل قالب‌های فولادی یا آلومینیوم تزریق می‌شوند و پس از سرد شدن شکل قالب را به خود می‌گیرند.

استفاده از طراحی و ساخت قالب تزریق پلاستیک امکان تولید قطعات پیچیده، با جزئیات دقیق و تیراژ بالا را فراهم می‌کند. پس از ساخت قالب (که معمولاً گران‌ترین مرحله است)، هزینه تولید هر قطعه کاهش می‌یابد و دستگاه‌های پیشرفته و دستگاه‌های تزریق پلاستیک به روز و مجهز در مجوعه فن آورپلاستیک قادرند هزاران قطعه در ساعت تولید کنند.

مزایا:

• تولید قطعات پیچیده و دقیق

• سرعت بالا و تیراژ انبوه

• کاهش ضایعات و صرفه‌جویی در هزینه

 

 

 

اجزای اصلی قالب تزریق پلاستیک

چون قالبسازی پلاستیک یک فرایند تکرارپذیر در حجم بالاست، طراحی و ساخت قالب تزریق به گونه ای است که بتواند بارهای فشاری و حرارتی بالای فرایند تزریق را تحمل کنند و همزمان دقت ابعادی بسیار بالا را حفظ کنند. به همین دلیل اجزاء این فرایند باید بسیار دقیق و حساب شده طراحی و ساخته شوند.

 

بخش قالب	توضیح	اهمیت
جنس قالب	فولاد، آلومینیوم، آلیاژهای خاص (P20، H13، S136، 718، 2738، 6061، 7075، 2024، مس فسفره، برنز سیلیکونی، تیتانیوم)	تحمل فشار و حرارت بالا، دوام قالب
صفحه‌های قالب	نیمه ثابت (متصل به دستگاه) نیمه متحرک (باز و بسته می‌شود)	شکل‌دهی دقیق و خروج ایمن قطعه
سیستم راهگاهی سرد و گرم (Runner System)	راهگاه اصلی راهگاه فرعی گیت (دریچه ورود)	هدایت مواد مذاب به حفره قالب، کاهش ضایعات و افزایش کیفیت
سیستم خنک‌کننده	کانال‌هایی برای عبور آب یا روغن خنک‌کننده	حفظ شکل قطعه و افزایش سرعت تولید
سیستم پران (Ejection System)	پین‌ها  صفحات (پلیت‌های) مکانیکی	خارج کردن قطعه پس از سرد شدن بدون آسیب

 

انتخاب دقیق هر جزء، تاثیر مستقیم روی کیفیت قطعه و عمر قالب دارد.

هر کدام از این بخش ها می توانند دچار ایراد و اشکالی باشند که در مقاله مشکلات رایج در فرآیند تزریق پلاستیک به طور مفصل به هر یک از این مشکلا پرداخته ایم و مشکلاتی دیگری چون پر نشدن قالب و فرورفتگی قطعات در قالب سازی پلاستیک و فرآیند تزریق پلاستیک را نیز بررسی کرده ایم.

 

 

 

مراحل طراحی و ساخت قالب تزریق پلاستیک

1. بررسی و تحلیل قطعه

در اولین گام، قطعه نهایی از نظر کاربرد، جنس مواد اولیه، تیراژ، عمر مفید، نوع مونتاژ و نوع مصرف  بررسی می‌شود. این مرحله اهمیت زیادی دارد تا طراحی قالب بر اساس نیازهای واقعی و شرایط تولید باشد.

2. طراحی قالب با نرم‌افزارهای CAD

طراحان قالب معمولا با نرم‌افزارهای سه‌بعدی مثل CATIA، Moldflow و SolidWorks قالب را طراحی می‌کنند. در این مرحله موارد زیر مشخص می‌شود:

• تعیین ضخامت دیواره‌ها و نقاط تزریق

• تحلیل زاویه خروج (Draft angle) برای خروج آسان قطعه

• تعیین محل گیت (Gate location) بهینه برای جلوگیری از نقص در قطعه

• طراحی مسیرهای خنک‌کننده قالب

نکات تخصصی در طراحی قالب

• محاسبه دقیق نرخ جمع‌شدگی (Shrinkage):
  هر پلیمر نرخ جمع‌شدگی مخصوص خود را دارد که بسته به ضخامت و شکل قطعه متفاوت است. برای مثال، ABS حدود 0.5% و پلی‌پروپیلن ممکن است تا 1.5% جمع شود. این نرخ باید در طراحی قالب به دقت لحاظ شود تا قطعه نهایی با ابعاد صحیح تولید شود و از تابیدگی جلوگیری شود.

  

• تحلیل جریان مذاب (Melt Flow) با نرم‌افزار Moldflow:
  این تحلیل کمک می‌کند تا نقاط تجمع فشار، تهویه، محل درست گیت و مسیر جریان مواد مذاب در قالب بهینه شود و عیوبی مانند هواگرفتگی یا خطوط جوش (Weld Line) در قطعه ایجاد نشود.

• طراحی سیستم خنک‌کننده (Cooling Channel Design)

  طراحی کانال‌های خنک‌کننده بهینه اهمیت زیادی دارد زیرا می‌تواند تا ۳۰٪ زمان سیکل تولید را کاهش دهد. استفاده از کانال‌های خنک‌کننده مطابق با تحلیل‌های حرارتی و حتی فناوری‌های جدید مانند Conformal Cooling (خنک‌کاری تطبیقی با پرینت سه‌بعدی) باعث افزایش کیفیت و کاهش اعوجاج قطعه می‌شود.

3. انتخاب نوع قالب 

با توجه به تیراژ تولید، شکل و پیچیدگی قطعه، نوع قالب انتخاب می‌شود:

• قالب دو صفحه‌ای (Two-plate mold)

• قالب سه صفحه‌ای (Three-plate mold)

• قالب با سیستم راهگاه گرم (Hot runner) که با کنترل دقیق دما، باعث کاهش ضایعات و افزایش سرعت تولید می‌شود

• قالب با سیستم راهگاه سرد (Cold runner)

در قالب‌های صنعتی، معمولاً از قالب‌های چندحفره‌ای استفاده می‌شود تا با هر تزریق چندین قطعه تولید شود. در این حالت، اگر طول کانال‌ها تا هر حفره متفاوت باشد، ممکن است قطعات با کیفیت یا ویژگی‌های متفاوتی ساخته شوند. بنابراین طراحی سیستم راهگاهی به‌گونه‌ای انجام می‌شود که طول مسیر برای همه حفره‌ها یکسان باشد.

4. طراحی مکانیزم‌های حرکتی

مکانیزم‌هایی مانند پران یا بیرون‌اندازها (ejector pins)، کشویی‌ها (sliders)، و مکانیزم‌های چرخان باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که قطعه بدون آسیب از قالب جدا شود.

5.  ساخت قالب و ماشین‌کاری با دستگاه‌های CNC، وایرکات و اسپارک

برای ساخت قالب از ماشین‌های CNC، دستگاه‌های اسپارک (EDM)، وایرکات، دریل‌ها و فرزها ماشین‌کاری می‌شوند.فرآیند ساخت شامل مراحل ماشین‌کاری خشن، نیمه‌نهایی و پرداخت است.. کیفیت ساخت تأثیر مستقیم بر دوام و کیفیت قطعه تولیدی دارد. به عنوان مثال در بسیاری از قالب‌ها، از اسپارک یا EDM برای ایجاد گوشه‌های تیز یا حفره‌های خاص استفاده می‌شود.

6. تست و اصلاح قالب و نصب قالب

قالب تولیدشده روی دستگاه تزریق نصب شده، تست می‌شود و در صورت نیاز اصلاحات نهایی انجام می‌گیرد.در آخر تولید قطعه پلاستیک نهایی آغاز می شود.

 

 

ویدیو مراحل ساخت قالب تزریق پلاستیک در شرکت فن‌آورپلاستیک

📽️ مشاهده ویدیوی واقعی طراحی و ساخت قالب + تولید قطعه پلاستیکی نهایی در شرکت ما

 

هزینه ساخت قالب تزریق پلاستیک 

سوال رایج: هزینه ساخت قالب چقدر است؟ عوامل موثر در آن

 

قیمت قالب سازی پلاستیک به ویژه روش قالب تزریق پلاستیک در پروژه های مختلف متغیر است و به عوامل مختلفی بستگی دارد. بیایید کمی عمیق تر به این موضوع بپردازیم، به طور کلی ساخت قالب با دقت میکرون، تولید قطعه با متریال خاص، طراحی اختصاصی و تولید در تیراژ زیاد با فشار بالا ارزان نیست. به همین دلیل یکی از معایب این روش را قیمت آن دانسته اند. اگر بخواهیم قیمت تولید یک قطعه با روش قالب سازی پلاستیکی به کمک قالب تزریق پلاستیک را مشخص کنیم باید چند فاکتور را بررسی کنیم:

• پیچیدگی طراحی
• جنس قالب و نوع فولاد
• تعداد کویته ها (حفره های تولید قطعه)
• تیراژ نهایی تولید قطعه پلاستیکی
• دقت مورد نیاز (بسته به نوع قطعه تولیدی)
• مدت زمان مورد نیاز برای تولید

در 25 سال فعالیت فن آور پلاستیک، ما تلاش کرده ایم در سریع‌ترین زمان و با مناسب‌ترین قیمت، بهترین کیفیت را ارائه دهیم.

 

📞 محاسبه هزینه قالب شما 

 

 

مراحل تولید قطعه پلاستیکی با قالب تزریق

 

هر قطعه پلاستیکی که به روش قالب تزریق پلاستیک تولید می شود حاصل ساعت ها طراحی، مهندسی، محاسبه و آزمون است. به همین دلیل برای داشتن این قطعه یک تولید پیچیده و حرفه ای انجام شده است (قالب سازی قطعات صنعتی پیچیده). این روش شامل مراحل مختلفی است:

 

1- تزریق پلاستیک در قالب (Injection ) در این مرحله زمان تزریق قالب بسیار اهمیت دارد

2- واحد قالب گیر (Mold Clamping)

3- Dwelling

4- Cooling ( خنک کاری )

5- Mold Opening ( بازشدن قالب )

6- Ejection ( بیرون اندازی )

7- بررسی کیفیت

8- بسته بندی

درون قالب‌ها سوراخ‌هایی برای کنترل دما با استفاده از آب داغ، روغن یا المنت‌های حرارتی ایجاد شده است. پلاستیک از طریق راهگاه اصلی (sprue) وارد قالب شده و از طریق کانال‌ها (runner) و دروازه‌ها (gate) به حفره‌های قالب هدایت می‌شود. پس از سرد شدن، قالب باز شده و میله‌های پران (ejector pins) قطعه را خارج می‌کنند.

 

 

 

شرایط تزریق پلاستیک در قالبسازی پلاستیک

تزریق پلاستیک مرحله‌ای کلیدی در فرآیند قالبسازی پلاستیک. شرایط تزریق پلاستیک شامل عواملی مانند دمای سیلندر، سرعت تزریق، دمای قالب و فشار نگهدارنده است. ترکیب‌های بی‌شماری از این پارامترها وجود دارد که می‌توانند به‌طور مستقیم بر ابعاد، ظاهر و خواص مکانیکی قطعه تأثیر بگذارند. برای گرفتن بهترین نتیجه، باید پارامترها را با دقت و تجربه تنظیم کرد. تولیدکنندگان معتبر معمولاً محدوده استاندارد این شرایط را برای مواد خاص مشخص می‌کنند.

 

مزایا و معایب قالب تزریق پلاستیک

 مزایا:

• تولید انبوه با سرعت بالا: امکان ساخت هزاران قطعه مشابه در هر ساعت

• هزینه پایین در تیراژ بالا: پس از ساخت قالب، هزینه تولید هر قطعه بسیار پایین است

• دقت بالا و تکرارپذیری: قطعات کاملاً مشابه از نظر ابعاد و کیفیت

• هدررفت کم مواد: امکان بازیافت مواد اضافی مانند sprue و runner

• امکان طراحی پیچیده: ساخت قطعات با شکل‌های پیچیده و جزئیات دقیق

• انتخاب گسترده مواد و رنگ‌ها

معایب:

• هزینه اولیه بالا: هزینه ساخت قالب در ابتدا زیاد است

• محدودیت در ابعاد قطعات بسیار بزرگ: دستگاه‌های تزریق ظرفیت محدودی دارند

• پیچیدگی در طراحی قالب برای قطعات دارای زیرکاو (Undercut)

• نیاز به زمان برای ساخت و نمونه‌سازی اولیه قالب و قطعه

• مقرون‌به‌صرفه نبودن برای تیراژهای پایین
• هزینه زیاد برای اعمال تغییر در قالب بعد از ساخت

 

 

کاربردهای قالبسازی پلاستیک در صنایع مختلف

 از جمله کاربرد قالب تزریق در صنایع مختلف عبارتند از:

 

صنعت / کاربرد	مثال‌ها
قالب های خودروسازی	قطعات داشبورد، سپر، دسته دنده، چراغ خودرو، قاب آینه بغل
صنعت هواپیما سازی	قطعات داخلی کابین، دسته صندلی، اجزای سیستم تهویه، محفظه‌های کوچک نگهدارنده
لوازم خانگی	بدنه جاروبرقی، قطعات ماشین لباسشویی، اجزای یخچال (سینی، طبقات)، قاب کنترل تلویزیون
کاربرد قالب سازی پلاستیک در صنعت پزشکی	سرنگ، لوله‌های آزمایش، محفظه‌های دارویی، قطعات تجهیزات جراحی یکبار مصرف
محصولات بهداشتی و غذایی	بطری شامپو، درب بطری نوشیدنی، ظروف بسته‌بندی مواد غذایی، قاشق و چنگال یکبار مصرف
صنعت کشاورزی	اتصالات سیستم آبیاری، قطعات دستگاه‌های کشاورزی، ظروف نشا و سینی کشت
استفاده از قالب تزریق پلاستیک برای تولید اسباب بازی	لگو، قطعات ماشین و عروسک پلاستیکی، بازی‌های فکری پلاستیکی
کاربرد قالب تزریق پلاستیک در صنایع دفاعی	قطعات سبک تجهیزات نظامی، دسته سلاح، محفظه‌های الکترونیکی مقاوم، تجهیزات حفاظتی

 

مواد اولیه رایج در قالب تزریق پلاستیک

 

یکی دیگر از پارمترهایی که در کیفیت قالب سازی پلاستیک اهمیت دارد انتخاب مواد اولیه درساخت قالب و مواد اولیه در ساخت قطعات پلاستیکی و قالب تزریق پلاستیک است. 

مواد پلاستیکی رایج در قالب‌سازی

در مقاله ای مفصل با این تیتر چه مواد اولیه ای در قالب سازی پلاستیک استفاده می شود؟ مواد پلاستیکی غالبا به دو دسته تقسیم می شوند:  ترموپلاستیک‌ها (Thermoplastics): مانند پلی‌اتیلن  - ترموست‌ها (Thermosets): مانند پلی‌اورتان، اپوکسی و سیلیکون

• ABS → مقاومت ضربه‌ای بالا، مناسب قطعات خودرویی و لوازم خانگی

• PP (پلی‌پروپیلن) → سبک و مقاوم در برابر مواد شیمیایی، پرمصرف در بسته‌بندی و پزشکی

• PC (پلی‌کربنات) → شفافیت و مقاومت حرارتی عالی، کاربرد در قطعات ایمنی و تجهیزات الکترونیکی

• PET → مناسب بطری‌ها و ظروف غذایی به دلیل شفافیت و مقاومت در برابر رطوبت

• PS (پلی‌استایرن) → پرمصرف در ظروف یکبار مصرف و لوازم خانگی

• PA (نایلون) → مقاوم در برابر سایش و ضربه، مناسب قطعات صنعتی

---

فولادهای پرکاربرد در قالب‌سازی

• P20 → فولاد پیش‌سخت برای قالب‌های عمومی و تولید متوسط

• H13 → مقاومت عالی در برابر حرارت، مناسب تولید انبوه

• S136 → ضدزنگ و مقاوم در برابر خوردگی، ایده‌آل برای صنایع پزشکی و غذایی

• NAK80 → قابلیت پولیش بسیار بالا، مناسب قطعات شفاف و ظریف

• DIN 1.2738 → فولاد سخت‌کاری شده برای قالب‌های بزرگ

• 718H → استحکام و دوام بالا، کاربرد گسترده در قالب‌های صنعتی

یکی از عوامل کلیدی در کیفیت قالب‌سازی پلاستیک، انتخاب صحیح مواد اولیه و فولاد قالب است. این انتخاب باید بر اساس شرایط تولید و ویژگی‌های قطعه انجام شود. به عنوان مثال، تیراژ تولید نقش مهمی دارد؛ در تولید انبوه معمولاً از فولادهای سخت‌تر و مواد مقاوم‌تر استفاده می‌شود. همچنین ویژگی قطعه تعیین‌کننده است؛ قطعاتی که باید شفاف، مقاوم به ضربه یا مقاوم در برابر مواد شیمیایی باشند، نیازمند انتخاب مواد خاص هستند.

در کنار این موارد، هزینه و زمان ساخت هم باید در نظر گرفته شود تا فرآیند تولید مقرون‌به‌صرفه باقی بماند. در نهایت، رعایت استانداردهای صنعتی به‌ویژه در صنایع حساس مانند پزشکی، غذایی و خودروسازی، تضمین‌کننده کیفیت و ایمنی محصول نهایی خواهد بود.

 

 

 

سوالات متداول (FAQ)

 هزینه ساخت قالب تزریق پلاستیک چقدر است؟

بسته به ابعاد، پیچیدگی و جنس قالب این هزینه متغییر است.

زمان طراحی و ساخت قالب ها چقدر طول می‌کشد؟

معمولاً بین ۳۰ تا ۹۰ روز کاری که باز هم با توجه به پیچیدگی قطعه سفارشی می تواند متغیر باشد.

عمر مفید قالب چقدر است؟

با نگهداری مناسب، از ۲۰۰ هزار تا چند میلیون شات.

تفاوت قالب راهگاه گرم و سرد چیست؟

راهگاه گرم ضایعات کمتر و سرعت تولید بیشتر دارد، اما هزینه بالاتر است.

آیا قالب تزریق برای تیراژ پایین هم مناسب است؟

راهکارهایی مانند قالب تک‌حفره یا سریع وجود دارد که هم می تواند هزینه ها و زمان ساخت قالب را کاهش دهد و هم می توان از مزیت های قالب تزریق پلاستیک استفاده کرد.