انواع روش های قالب سازی پلاستیک در صنعت چه تاثیری دارد؟ امروزه، پلاستیک به عنوان یکی از مهم‌ترین مواد اولیه در صنعت و تولید محصولات به کار می‌رود و قالب سازی پلاستیک نیز یکی از فناوری‌های حیاتی برای این صنایع است. قالب سازی پلاستیک فرآیندی است که با استفاده از قالب‌ها و ابزارهای خاص، می‌توان به صورت دقیق و با کیفیت بالا قطعات پلاستیکی را تولید کرد. در این مقاله، قصد داریم به معرفی قالبسازی پلاستیک و انواع روش‌های آن بپردازیم.
معرفی قالب سازی پلاستیک
قالب سازی پلاستیک یک روش قالبسازی است که قطعات پلاستیکی را به روش قالب‌گیری تولید می‌کند. در این روش از قالب‌ها و ماشین‌آلات خاص به همراه مواد پلاستیکی برای شکل دهی و ابعاد مورد نظر قطعات پلاستیکی استفاده می‌شود. در این فرآیند، پلاستیک در دماها و فشارهای مشخصی به قالب‌های مناسب ریخته می‌شود تا شکل نهایی قطعه به دست آید. این فرآیند در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، الکترونیک و پزشکی استفاده می‌شود. جهت مشاوره و بررسی هر چه بیشتر راجع به انواع روش های قالب سازی پلاستیک می توانید با مشاوران فروش ما در شرکت قالب سازی فن آورپلاستیک تماس حاصل فرمایید.
اجزای تولید درانواع روش های قالب سازی پلاستیک
-
قالب ها
قالب‌ها بخشی مهم از فرآیند قالب سازی پلاستیک هستند. آن‌ها شامل قالب‌های فلزی هستند که شکل نهایی قطعه پلاستیکی را تعیین می‌کنند. قالب‌ها باید دقیق و مقاوم باشند تا بتوانند قطعات پلاستیکی با کیفیت بالا را تولید کنند.
-
مواد قالبسازی یا مواد اولیه
مواد قالبسازی معمولاً از فلزهای سخت و مقاوم مانند فولاد استفاده می‌شوند. این مواد باید تحمل فشارها و دماهای بالا را داشته باشند و همچنین در برابر خوردگی و سایش مقاوم باشند. مواد اولیه قالب سازی پلاستیک نیز انواع پلاستیک ها، ترموپلاست ها و … هستند
-
ماشین‌آلات قالب سازی پلاستیک
ماشین‌آلات قالبسازی نیز جزء اجزای مهم قالب سازی پلاستیک هستند. این ماشین‌آلات به کمک قالب‌ها و مواد قالبسازی، مواد پلاستیکی را تزریق و به شکل قالب می‌دهند.
مراحل انواع روش های قالب سازی پلاستیک
فرآیند قالب سازی پلاستیک در روش‌های مختلف متفاوت است اما در تمامی روش ها برخی مراحل یکسان هستند و تنها شیوه انجام متفاوتی دارند. به طور کلی این فرایند شامل چند مرحله است که به ترتیب عبارت‌اند از تزریق، فشار دادن، سرد کردن و خارج کردن قطعه.
-
مرحله تزریق در انواع روش های قالب سازی پلاستیک
در مرحله تزریق، مواد پلاستیکی به شکل مایع (نرم شده) به وسیله ماشین‌آلات قالبسازی وارد قالب می‌شوند. این مواد تحت فشار به داخل قالب تزریق می‌شوند تا شکل نهایی قطعه را به خود بگیرند.
-
فشار
بعد از تزریق، مواد پلاستیکی در داخل قالب تحت فشار قرار می‌گیرند تا به شکل دقیق قالب درآیند. این فشار برای حفظ جزئیات و دقت قطعه بسیار مهم است. این مرحله در روش‌های مختلف به شکل های مختلفی انجام می‌شود. به عنوان مثال در قالب سازی بادی به کمک باد این شکل دهی انجام می‌شود.
-
سرد کردن و خارج کردن قطعه
بعد از شکل گیری قطعه در داخل قالب، آن را سرد می‌کنند تا بتوان آن را از قالب خارج کنند. سپس قطعه از قالب جدا شده و به مرحله بعدی انتقال می‌یابد.
کاربرد انواع روش های قالب سازی پلاستیک
هر صنعتی که نیاز به قطعات پلاستیکی دارد به قالب سازی پلاستیک وابسته است. کافی است به اطراف خود نگاهی بیندازید تا ببینید این صنعت کاربردهای بی‌شماری دارد. برخی از کاربردهای اصلی این صنعت عبارت‌اند از:
صنعت خودروسازی
قالب سازی پلاستیک در صنعت خودروسازی برای تولید قطعات داخلی و خارجی خودروها استفاده می‌شود. از جمله قطعاتی که به وسیله این روش تولید می‌شوند عبارت‌اند از داشبورد، پنل‌ها، سیستم‌های تهویه و بسیاری از قطعات دیگر .
صنعت الکترونیک
در صنعت الکترونیک نیز از قالب سازی پلاستیک برای تولید قطعات مختلف استفاده می‌شود. قطعات مانند محفظه‌های دستگاه‌ها، بدنه‌های تلویزیون، رادیو و سایر دستگاه‌های الکترونیکی با استفاده از این روش تولید می‌شوند.
صنعت پزشکی
در صنعت پزشکی، قالب سازی پلاستیک برای تولید انواع قطعات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این قطعات شامل تجهیزات پزشکی، بسته‌بندی‌های دارویی، قطعات پروتزها و دستگاه‌های پزشکی است.
انواع روش های قالب سازی پلاستیک
تنوع در محصولات پلاستیکی نشان دهنده تنوع در روش‌های قالب سازی پلاستیک است. برخی از این روش ها متداول هستند و بیشتر از آن ها استفاده می‌شود، اما بر خی از آن ها نا متعارف بوده و تنها برای برخی محصولات خاص استفاده می‌شوند. برخی از این روش هابرای محصولات خاصی هستند که استفاده از آن ها در تولیدات برخی کشورها کاربرد ندارند.
انواع روش ها عبارت‌اند از:
روش تزریق پلاستیک
روش تزریق پلاستیک یکی از متداول‌ترین و پرکاربردترین انواع روش های قالب سازی پلاستیک است. در این روش، ماده پلاستیکی به صورت مایع توسط یک ماشین تزریق پلاستیک به داخل قالب تزریق می‌شود. سپس با اعمال فشار و حرارت، ماده پلاستیکی به شکل قالب تبدیل می‌شود و پس از سرد شدن، قطعه پلاستیکی از قالب جدا می‌شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با قالب سازی پلاستیک به روش قالب تزریق پلاستیک به مقاله لینک شده مراجعه فرمایید.
قالب سازی فشرده (Compression Molding)
قالب سازی پلاستیک به روش فشرده سازی CIM نیز یکی از روش‌های تولید است که با استفاده از ترکیبی از فشار و حرارت، مواد پلاستیکی را کمک قالب‌ها به قطعات سخت و محکم تبدیل می‌کند. در این فرایند، مواد پلاستیکی درون یک قالب به‌وسیله‌ی یک دستگاه فشار قوی فشرده می‌شوند تا شکل نهایی قطعه به دست آید. این روش، بهبود قابل‌توجهی در کیفیت و دقت تولید قطعات پلاستیکی ایجاد می‌کند و برای تولید انواع محصولات، از قطعات کوچک تا بخش‌های بزرگ‌تر و پیچیده استفاده می‌شود. تفاوت CIM این است که در طول فرایند خود قالب نیز گرم است. این روش برای محصولاتی مناسب است که دیواره نسبتاً ضخیم دارند و در تیراژ پایین‌تر قرار است که تولید شوند.
قالب سازی گازی یا نفوذ پلاستیک (Thermoforming)
قالب سازی گازی نیز یکی از انواع روش های قالب سازی پلاستیک است. در این روش، یک ماده پلاستیکی به صورت جامد به قالب اضافه می‌شود و در دمای بالا و تحت فشار قرار می‌گیرد. شکل دهی ماده اولیه به شکل قالب به کمک گازها انجام می‌شود. در این فرآیند، ماده پلاستیکی به شکل قالب تبدیل می‌شود و قطعه را تولید می‌کند.
قالب سازی بادی
در روش قالب سازی بادی، ماده پلاستیکی به صورت یکی از آرایه‌های پلاستیکی یا لوله‌های پلاستیکی به قالب اضافه می‌شود. سپس با استفاده از فشار هوا یا گاز، ماده پلاستیکی به شکل قالب منتقل می‌شود و در اثر سرد شدن، قالب را ترک می‌کند و قطعه پلاستیکی تشکیل می‌شود. این روش برای تولید قطعات توخالی همچون بطری‌های پلاستیکی، فناوری‌های بادی، مواد بسته‌بندی، وسایل نرم‌افزاری و سایر محصولات با پوسته‌های نازک پلاستیکی استفاده می‌شود.
قالب سازی چرخشی (روتومولدینگ)
در این روش، ماده پلاستیکی در داخل قالب مخصوصی قرار می‌گیرد و سپس با چرخش قالب، ماده پلاستیکی به طرح و شکل قالب منتقل می‌شود. با سرد شدن ماده پلاستیکی، قالب را ترک می‌دهد و قطعه پلاستیکی تشکیل می‌شود. روتومولدینگ معمولاً برای تولید قطعات پلاستیکی بزرگ و با پوسته‌های نازک مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند تانک‌های ذخیره‌سازی، ظروف نگهدارنده، تجهیزات بازی و غیره.
قالب سازی اکستروژن (Extrusion)
در این روش، ماده پلاستیکی به صورت مایع از طریق یک دیسک یا ماتریس به قالب اکستروژن منتقل می‌شود. سپس با استفاده از فشار و حرارت، ماده پلاستیکی از یک شکاف مشخص در قالب عبور می‌کند و به شکل مستقیم قطعه پلاستیکی با شکل مورد نظر تشکیل می‌شود. این روش برای تولید پروفیل‌ها، لوله‌ها، ورق‌ها، فیلم‌ها و سایر قطعات با شکل‌های طولانی و یکنواخت استفاده می‌شود. اکستروژن یکی از روش‌های پرکاربرد و اقتصادی در تولید قطعات پلاستیکی است.
قالب سازی ضربه ای
این روش قالب سازی یکی از انواع روش های قالب سازی پلاستیک است که برای تولید قطعات پلاستیکی با استفاده از قالب‌هایی با سطح بسته استفاده می‌شود. در این روش، یک ماده پلاستیکی به صورت جامد یا مایع در داخل قالب قرار می‌گیرد و با استفاده از فشار هوا یا گاز، ماده پلاستیکی را به شکل قالب منتقل می‌کنند. با سرد شدن و انتقال حرارت، قطعه پلاستیکی را از قالب جدا می‌کنند و قطعه نهایی حاصل می‌شود.
قالب سازی ضربه‌ای برای تولید قطعاتی مانند بطری‌ها، ظروف نگهدارنده، قطعات خودرو، اسباب بازی و سایر محصولات با شکل‌ها و ضخامت‌های مختلف استفاده می‌شود. این روش به دلیل سرعت بالا، کارایی و امکان تولید انبوه قطعات پلاستیکی، در صنعت قالب سازی پلاستیک بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد و جزء روش‌های قالب سازی پلاستیک متداول محسوب می‌شود.
قالب سازی الکتروفرمینگ یا فوق صوت (Ultrasonic Welding)
روش فوق صوت یا روش الکتروفرمینگ نیز یکی دیگر از روش‌های قالب سازی پلاستیک است. در این روش، با استفاده از میدان‌های الکتریکی یا الکترومغناطیسی، ماده پلاستیکی را در داخل قالب شکل می‌دهند. این روش به خاطر سرعت بالا و دقت بالای خود، در تولید قطعات پلاستیکی پیچیده و با جزئیات ریز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
روش سرد کردن Cooling and Ejection Method
روش سرد کردن و استخراج نیز یکی از روش‌های قالب سازی پلاستیک است که برای قطعات پلاستیکی با شکل‌های ساده و ضخامت کم استفاده می‌شود. در این روش، ماده پلاستیکی در داخل قالب قرار می‌گیرد و سپس با سرد شدن قطعه، آن را از قالب جدا می‌کنند.
سرد کردن سریع (Rapid Cooling)
در این روش، پس از تزریق مواد پلاستیکی به داخل قالب، برای تثبیت و سریع کردن فرآیند خنک شدن و انجام تغییر فاز از حالت مذاب به حالت جامد، از سیستم‌های سردکننده استفاده می‌شود. در سرد کردن سریع، معمولاً از آب سردکننده استفاده می‌شود که از طریق یک سیستم لوله‌کشی به قالب متصل می‌شود. این فرآیند سریع‌تر از روش‌های سرد کردن معمولی است و بهبود در کیفیت و خواص نهایی قطعه پلاستیکی ایجاد می‌کند. سرد کردن سریع به دلیل کاهش زمان سرد کردن پلاستیک، امکان تولید قطعات با دقت بیشتر و سطحی بی‌عیب را فراهم می‌کند. همچنین، با سرعت بالای سرد کردن، می‌توان زمان تولید قطعه را کاهش داد و در نتیجه بهبود در تولیدی و کاهش هزینه‌ها را داشت.
لاستیک سازی (Rubber Molding) در انواع روش های قالب سازی پلاستیک
لاستیک سازی، فرآیندی است که با استفاده از قالب و فشار، مواد لاستیکی را به شکل نهایی تبدیل می‌کند. این فرآیند امکان تولید محصولات لاستیکی با خواص منحصر به فرد را فراهم می‌کند.
انواع روش‌های ساخت قالب در قالب سازی پلاستیک
مرحله ساخت قالب نیز در قالبسازی پلاستیک یکی از مراحل مهم است. بسته به نوع ماده اولیه قالب، نوع طراحی محصول و میزان تیراژ تولید تعیین می کند قالب ها با روش‌های مختلفی تولید شوند که برخی از آن ها عبارت‌اند از:
ساخت قالب به کمک ماشینکاری (Machining)
در این روش، با استفاده از دستگاه‌های ماشینکاری، قالب‌های پلاستیکی با اشکال و اندازه‌های دلخواه تولید می‌شوند. این فرآیند شامل برش، حفاری و تراشکاری می‌شود تا قالب پلاستیکی نهایی به دست آید.
قالب سازی با استفاده از لیزر (Laser Processing)
قالب سازی با استفاده از لیزر یکی از روش‌های پیشرفته در صنعت قالب سازی پلاستیک است. در این روش، با استفاده از انرژی لیزر، عملیات برش، حک و حفاری قالب پلاستیکی انجام می‌شود. لیزر قادر است با دقت بالا و سرعت بیشتری نسبت به روش‌های سنتی قالب سازی پلاستیک عمل کند و امکان تولید قالب‌های پیچیده و دقیق را فراهم می‌کند.
قالب سازی با استفاده از سنگ‌زنی (Grinding)
در این روش، با استفاده از دستگاه‌های سنگ‌زنی، قالب‌های پلاستیکی با شکل و اندازه سفارشی نظر ساخته می‌شوند. در این فرآیند، با استفاده از سنگ‌های سخت و دقیق، قسمت‌های اضافی قالب برداشته می‌شود تا قالب پلاستیکی نهایی به دست آید. این روش که دقت بالا دارد و توانایی تولید قالب‌های پیچیده را نز دارد، در صنعت قالب سازی پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ساخت قالب با استفاده از الکترونیک (Electronics-based) در انواع روش های قالب سازی پلاستیک
در این روش، با استفاده از تکنولوژی‌های الکترونیکی و کنترل دقیق، فرآیند تولید قالب پلاستیکی صورت می‌گیرد. از اجزای الکترونیکی مانند سنسورها، کنترلرها و ماشین‌های عددی استفاده می‌شود تا عملیات پیچیده‌ای مانند تزریق پلاستیک، سرد کردن و خنک‌شدن را کنترل کنند. این روش با دقت بالا، کارایی بهتر و کاهش خطاها در تولید قطعات پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ساخت قالب با استفاده از تراشکاری (Turning)
در این روش، با استفاده از دستگاه تراشکاری، قطعات قالب پلاستیکی با شکل و اندازه مورد نظر ساخته می‌شوند. در این فرآیند، ابتدا قالب اولیه با استفاده از مواد جامد ساخته می‌شود و سپس با استفاده از تراشکاری، قالب به شکل نهایی تبدیل می‌شود. این روش با دقت بالا و قابلیت تولید قالب‌های پیچیده، در صنعت قالب سازی پلاستیک استفاده می‌شود
قالب سازی با استفاده از جوشکاری (Welding)
در این روش، با استفاده از جوشکاری مختلف، قطعات قالب پلاستیکی به هم جوش داده می‌شوند. این روش معمولاً برای تولید قالب‌های بزرگ و پیچیده استفاده می شود و از قطعات جزئی برای جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از جوشکاری، قالب پلاستیکی نهایی با قوت و استحکام مناسب تولید می‌شود.
قالب سازی با استفاده از چسب‌زنی (Adhesive Bonding)
در این روش، با استفاده از چسب، قطعات قالب پلاستیکی به یکدیگر چسبیده می‌شوند. این روش از طریق پیوند مولکولی میان مواد چسب و پلاستیک، اتصال قوی و دوام بالا را فراهم می‌کند. قالب پلاستیکی نهایی با استفاده از چسب‌زنی، قوت و استحکام مورد نیاز را دارا می‌باشد. این روش به خصوص برای قالب‌های پیچیده و با اجزا متعدد مورد استفاده قرار می‌گیرد.