طراحی و ساخت قالب تزریق پلاستیک

ساخت قالب تزریق پلاستیک و قالب سازی 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 تزریق پلاستیک همواره بیشگام بوده است.

شرکت فن آور پلاستیک تمامی مراحل قالب سازی، از طراحی و ساخت قالب تا تولید قطعات، با رعایت بالاترین استانداردها و به بهترین شیوه انجام می‌دهد. این شرکت با داشتن واحد تزریق پلاستیک مجزا، قادر است قطعاتی که قالب آن‌ها را در داخل شرکت طراحی و ساخته است، تولید و تست نماید.

تهران، به عنوان مهمترین قطب اقتصادی ایران، میزبان صنایع مختلفی است که در آن شرکت‌های قالب‌ سازی فعالیت می‌کنند. شرکت قالب تزریق پلاستیک فن‌آور پلاستیک در شهرک‌های صنعتی پاکدشت و ورامین تأسیس شد.

علاوه بر آن، شهرک‌های صنعتی دیگری در زمینه قالب سازی پلاستیک در تهران وجود دارد که می‌توان به شهرک شریف‌آباد، تهران پارس، اشتهارد، چهاردانگه، شهر قدس و ... اشاره کرد.

قیمت قالب سازی پلاستیک

قالب سازی پلاستیک به ویژه طراحی و ساخت قالب تزریق پلاستیک ممکن است متغیر باشد و بسته به عوامل مختلفی از جمله اندازه و پیچیدگی قالب، نوع مواد استفاده شده، تعداد قطعات مورد نیاز و زمان تولید متفاوت باشد.  فن‌آور پلاستیک با تکیه‌بر تجربه بیش از 20 ساله خود در این زمینه و استفاده از جدیدترین متدهای روز دنیا و با داشتن نیروهای متخصص و دانش روز دنیا (که در ادامه به بررسی آن پرداخته‌شده است) در کوتاه‌ترین زمان و بهترین قیمت نیاز مشتریانش را با بالاترین کیفیت مرتفع کرده است.

استانداردها و مقررات در قالب‌ تزریق پلاستیک

در فرآیند طراحی و ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک، رعایت استانداردها و مقررات بین‌المللی ضروری است. برخی از مهم‌ترین استانداردها شامل:

1. استانداردهای ISO: این استانداردها به طراحی دقیق و قابل اعتماد قالب‌ها کمک می‌کنند.

2. استانداردهای ASTM: برای آزمایشات مواد و فرآیندها در تولید قالب‌های تزریق پلاستیک استفاده می‌شود.

در ادامه ویدئویی از خدمات قالب سازی پلاستیک و طراحی و ساخت قالب تزریق پلاستیک در این مجموعه به شما نشان می‌دهیم :

مراحل ساخت قالب برای دستگاه تزریق پلاستیک

ساخت قالب خود فرایند پیچیده و مهمی است که اگر به درستی صورت نگیرد بهترین دستگاه های دنیا هم نمی توانند محصولی با کیفیت تولید کنند. مراحل طراحی و ساخت قالب در شرکت فن آورپلاستیک به شرح زیر است:

1. بررسی قطعه نهایی از لحاظ جنس، تیراژ، نوع مصرف، عمر مفید و ...

2. طراحی قالب

3. انتخاب نوع فولاد

4. ساخت قطعات قالب

5. برش و حک قطعات

6. اتصال قطعات

7. تجهیز قالب

8. تست

9. رفع عیوب قالب

10. نصب بر روی دستگاه تزریق و تولید قطعات پلاستیکی

 

استانداردها و مقررات در طراحی قالب‌ تزریق پلاستیک

در فرآیند طراحی و ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک، رعایت استانداردها و مقررات بین‌المللی ضروری است. برخی از مهم‌ترین استانداردها شامل:

1. استانداردهای ISO: این استانداردها به طراحی دقیق و قابل اعتماد قالب‌ها کمک می‌کنند.

2. استانداردهای ASTM: برای آزمایشات مواد و فرآیندها در تولید قالب‌های تزریق پلاستیک استفاده می‌شود.

اجزای اصلی قالب تزریق پلاستیک

1. صفحه‌های قالب

قالب تزریق پلاستیک شامل دو بخش اصلی است:

• نیمه ثابت قالب: این بخش به دستگاه تزریق متصل می‌شود.
  

  

• نیمه متحرک قالب: این بخش در حین فرایند باز و بسته می‌شود.

2. سیستم راهگاهی

سیستم راهگاهی وظیفه هدایت مواد مذاب پلاستیکی از نازل دستگاه به داخل حفره قالب را دارد. این سیستم شامل اجزای زیر است:

• راهگاه اصلی
• راهگاه فرعی
• گیت (دریچه ورود)

3. سیستم خنک‌کننده

برای جلوگیری از تغییر شکل قطعه و تسریع فرایند تولید، از سیستم خنک‌کننده در قالب استفاده می‌شود. این سیستم شامل کانال‌هایی است که آب یا روغن خنک‌کننده از آن‌ها عبور می‌کند.

4. سیستم پران

سیستم پران به خارج کردن قطعه از قالب پس از سرد شدن کمک می‌کند. این سیستم معمولاً شامل پین‌های پران و پلیت‌های مکانیکی است.

انواع قالب‌های تزریق پلاستیک

قالب‌های تزریق پلاستیک را می‌توان بر اساس ویژگی‌های مختلف تقسیم‌بندی کرد که شامل نوع ساختمان قالب، تعداد کویته و سیستم‌های راهگاه می‌باشد:

1. قالب دو صفحه‌ای

این قالب‌ها به دلیل داشتن یک خط جدایش، ساده‌ترین نوع قالب‌های تزریق پلاستیک هستند و برای تولید قطعات پلاستیکی ساده با هندسه معمولی مناسبند.

2. قالب سه صفحه‌ای

این نوع قالب دارای دو خط جدایش است و برای تولید قطعات با اشکال هندسی پیچیده‌تر و خاص‌تر، مناسب‌تر می‌باشد.

3. قالب تک کویته

   

قالب‌هایی که تنها یک کویته دارند و معمولاً برای تولید قطعات بزرگ یا تیراژ پایین مناسبند. این قالب‌ها معمولاً به لحاظ هزینه ارزان‌تر هستند.

4. قالب چند کویته

این قالب‌ها برای تولید قطعات کوچک و در تیراژ بالا طراحی شده‌اند. کاربرد این قالب‌ها برای تولید قطعات مختلف به طور همزمان با استفاده از سیستم‌های پیشرفته و تخصصی است.

5. قالب ترکیبی (Family Mold)

این قالب‌ها برای تولید مجموعه‌ای از قطعات پلاستیکی متفاوت در یک زمان استفاده می‌شوند و به کاهش هزینه‌ها و زمان تولید کمک می‌کنند.

نوع دیگری از تقسیم بندی قالب تزریق پلاستیک بر اساس حفره:

قالب تک حفره‌ای: برای تولید قطعات ساده و با تیراژ پایین استفاده می‌شود.

قالب چند حفره‌ای: برای تولید قطعات متعدد از یک قالب، مناسب برای افزایش سرعت تولید و کاهش هزینه‌ها.

قالب‌های مولتی-کافه: این قالب‌ها برای قطعاتی که به چندین جزئیات مختلف نیاز دارند، مناسب هستند و در آن‌ها چندین کافه (حفره) برای تزریق پلاستیک وجود دارد.

 تقسیم بندی بر اساس نوع ماده و کاربرد

قالب‌های فلزی (Metal Molds): قالب‌های ساخته شده از مواد فلزی مانند فولاد یا آلومینیوم برای تولید قطعات پلاستیکی با ویژگی‌های فنی بالا و مقاومت زیاد در برابر فشار و دما.

قالب‌های پلاستیکی (Plastic Molds): این قالب‌ها بیشتر برای تولید قطعات پلاستیکی سبک و با حجم بالا استفاده می‌شوند.

قالب تزریق پلاستیک با ویژگی‌های طراحی و ساختار قالب

قالب‌های ساده (Simple Molds): این قالب‌ها برای تولید قطعاتی با طراحی ساده و بدون پیچیدگی‌های زیاد استفاده می‌شوند. این نوع قالب‌ها هزینه ساخت پایین‌تری دارند.

قالب‌های پیچیده (Complex Molds): این قالب‌ها برای قطعات با طراحی پیچیده و نیاز به دقت بالا استفاده می‌شوند. معمولاً در صنایع خاص مانند خودروسازی یا الکترونیک کاربرد دارند.

قالب تزریق پلاستیک بر اساس تکنولوژی‌های خاص

قالب‌های مولتی-کافه (Multi-Cavity Molds): برای تولید قطعات پیچیده و با دقت بالا که نیاز به چندین حفره دارند، از این قالب‌ها استفاده می‌شود. این قالب‌ها به‌ویژه در تولید قطعات با حجم بالا و زمان‌بندی کوتاه کاربرد دارند.

قالب‌های مولتی-شات (Multi-Shot Molds): در این قالب‌ها از دو یا چند ماده مختلف برای تزریق در یک قالب استفاده می‌شود. این نوع قالب‌ها برای تولید قطعاتی با ترکیب مواد مختلف، مانند ترکیب پلاستیک و فلز، به کار می‌روند.

قالب بر اساس تعداد و نوع چرخه تولید

قالب‌های تزریق معمولی (Standard Injection Molds): قالب‌های استاندارد برای تولید قطعات با کیفیت متوسط و نیاز به تغییرات کم در طول تولید استفاده می‌شوند.

قالب‌های تزریق سریع (Fast Injection Molds): این قالب‌ها برای تولید سریع قطعات با دقت بالا و در تعداد زیاد مناسب هستند.

سیستم‌های راهگاه:

راهگاه سرد و راهگاه گرم دو سیستم مهم در فرآیند قالب‌سازی پلاستیک هستند. انتخاب هرکدام بستگی به نوع قطعه تولیدی، دقت مورد نیاز و سرعت تولید دارد. در مقاله به جزئیات مزایا و معایب هرکدام پرداخته شده است.

قالب پایلوت و اینسرتی:

این قالب‌ها برای تولید قطعات خاص یا استفاده از مواد مختلف در فرآیند تزریق به کار می‌روند. قالب پایلوت معمولاً در فرآیندهای آزمایشی و نمونه‌سازی کاربرد دارد.

مشکلات رایج در فرآیند تزریق پلاستیک:

در این مقاله همچنین به مشکلات رایج مانند پر نشدن قالب و فرورفتگی قطعات در فرآیند تزریق پلاستیک پرداخته شده است. این مشکلات می‌توانند ناشی از عوامل مختلفی باشند که در طول فرآیند تولید باید به دقت کنترل شوند.

فرایند تولید قطعه به روش تزریق پلاستیک

فرایند تزریق پلاستیک یک فرآیند پیچیده و حرفه‌ای است که نیاز به دقت و دانش فنی دارد. از انتخاب مواد مناسب تا کنترل دقیق در مراحل تزریق و جداسازی، هر یک از مراحل تاثیر قابل‌توجهی در کیفیت نهایی قطعه دارد. با رعایت استانداردها و تکنیک‌های به‌روز، می‌توان قطعات پلاستیکی با کیفیت و دوام بالا تولید کرد.

مراحل تولید قطعه به روش تزریق پلاستیک:

1- تزریق پلاستیک در قالب (Injection )

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

 

مزیت استفاده از قالب تزریق پلاستیک :

از مهمترین مزیت های استفاده از فرایند تزریق پلاستیک می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

1. سرعت بالای تولید تنوع وسیع مواد اولیه مورد استفاده در این روش
2. دقت بالا: قالب تزریق پلاستیک می‌تواند قطعاتی با دقت بسیار بالا تولید کند.
3. کاهش ضایعات: در مقایسه با روش‌های دیگر، ضایعات کمتری تولید می‌شود.
4. کاهش عملیات بعد از تزریق در تولید محصول
5. ساخت قطعات صنعتی پیچیده
6. تکرارپذیری بالای فرایند
7. تولید انبوه: این روش برای تولید انبوه قطعات بسیار مناسب است و می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد.
8. کاهش ضایعات: در مقایسه با روش‌های دیگر، ضایعات کمتری تولید می‌شود

معایب خدمات تزریق پلاستیک:

۱- هزینه های راه اندازی بالا. زیرا تجهیزات و دستگاه های این روش گران قیمت هستند.

۲- بالا بودن هزینه ساخت قالب و هزینه های تولید و انجام پروسه برای سفارش های کوچک. این روش برای تیراژها / تعداد، پایین توصیه نمی شود. معمولاً از 1000 قطعه پائین تر تعداد محصول سفارشی کم بوده و هزینه های آن به گونه ای است که طراحی و ساخت قالب مقرون و به صرفه نمی باشد. تعداد سفارش مناسب برای روش تزریق بالای 10000 قطعه است.

۳- تغییرات طراحی در این روش بسیار گران قیمت است

کاربرد قالب تزریق پلاستیک در صنعت

 از جمله کاربرد قالب تزریق در صنایع مختلف عبارتند از:

• کاربرد در صنعت خودرو سازی

• صنعت لوازم خانگی

• کاربرد قالب سازی پلاستیک در صنعت پزشکی

• صنعت محصولات بهداشتی و غذایی

• استفاده از قالب تزریق پلاستیک برای تولید اسباب بازی

چه مواد اولیه ای در قالب سازی پلاستیک استفاده می شود؟

یکی دیگر از پارمترهایی که در کیفیت قالب سازی پلاستیک اهمیت دارد انتخاب مواد اولیه در ساخت قطعات پلاستیکی و قالب تزریق پلاستیک است. در مقاله ای مفصل با این تیتر چه مواد اولیه ای در قالب سازی پلاستیک استفاده می شود؟ انواع مواد اولیه بررسی شده است اما اینجا نیز به طور خلاصه این موضوع را بررسی می کنیم. 

این مرحله در کیفیت تولید و کیفیت محصول نهایی تأثیر مستقیم دارد. اگر به طور خلاصه بخواهم بگویم انتخاب مواد اولیه در قالب سازی پلاستیک بستگی به نوع محصول و کارایی آن دارد. اما در قالب سازی پلاستیک معمولاً از پلاستیک ABS استفاده می شود.

پلی‌اتیلن (PE) - پلی‌پروپیلن (PP) - پلی‌کربنات (PC) - پلی‌استایرن (PS) - نایلون (PA) - اکریلیک (PMMA) - پلی‌وینیل کلراید (PVC) - پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) - پلی‌یورتان (PU) - پلی‌اکسی‌متیلن (POM) - پلی‌لاکتیک اسید (PLA) - ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) - پلی‌متیل‌پنتن (PMP) - پلی‌سولفون (PSU)

انتخاب فولاد مناسب برای ساخت قالب تزریق پلاستیک

از مهمترین فولادهای مورد استفاده در ساخت قالب تزریق پلاستیک می توان P20 و H13 و S136 اشاره کرد.

نوع فولاد	ویژگی‌ها	کاربردها
H13 (DIN 1.2344)	مقاوم در برابر حرارت و سایش، سختی بالا، مقاومت در برابر ترک‌های حرارتی	قالب‌های با دمای بالا، قطعات پیچیده و قالب‌های ضربه‌ای
p20 (DIN 1.22311)	سختی متوسط، ماشین کاری آسان، مقاوم در برابر ضربه و سایش، قابلیت پولیش بالا	قالب تزریق پلاستیک با قطعات بزرگ و متوسط
S136 (DIN 1.2083)	ضدزنگ، مقاومت بالا در برابر خوردگی، پولیش عالی برای تولید قطعات شفاف	قالب‌های قطعات پزشکی، بطری‌های PET، و قطعات شفاف
(DIN 1.2083) 420	فولاد ضدزنگ با قابلیت پولیش بالا، مقاوم در برابر خوردگی و سایش	قالب‌های تزریق پلاستیک برای قطعات شفاف و دقیق
DIN 1.2738 (P20+Ni)	سختی بالاتر از P20، مقاوم در برابر سایش، قابلیت ماشین‌کاری و پولیش بالا	قالب‌های بزرگ و پیچیده با دقت بالا
718H (DIN 1.2738 mod)	مقاوم در برابر خوردگی و سایش، سختی بالا و یکنواخت در طول قالب	قالب‌های چند حفره‌ای و قطعات پلاستیکی با دقت بالا
NAK80	فولاد از پیش سخت‌شده، مقاومت در برابر سایش، قابلیت پولیش و حکاکی بالا	قالب‌های قطعات دقیق و دکوراتیو، مثل بدنه لوازم خانگی
SKD61 (H13 معادل ژاپنی)	مقاوم به حرارت، سایش و ترک‌های حرارتی	قالب‌های با دمای بالا، قطعات پلاستیکی صنعتی
DIN 1.2714	مقاوم در برابر ضربه و فشار، مناسب برای قالب‌های سنگین	قالب‌های بزرگ و صنعتی با فشار بالا
2738HH (پیشرفته از 1.2738)	سختی و مقاومت بالا در برابر سایش، قابلیت پولیش و کیفیت سطح بالا	قالب‌های پیچیده و قطعات با ظرافت بالا

 

برای اطلاع از انواع فولاد مورد استفاده در صنعت ساخت قالب تزریق پلاستیک و استانداردهای متداول آن در سطح جهانی و معرفی مختصر برخی از پرکاربردترین آنها می توانید به مقاله دیگری در همین سایت تحت عنوان معرفی برخی از متداول ترین استانداردهای نامگذاری فولاد ها مراجعه کنید.

تاریخچه قالب‌ تزریق پلاستیک

فرآیند قالب‌سازی تزریق پلاستیک یکی از تکنولوژی‌های اساسی در صنعت پلاستیک‌سازی است که از دهه ۱۹۳۰ میلادی آغاز شد. در ابتدا، قالب‌ها دستی ساخته می‌شدند و تنها کاربردهای محدودی داشتند، اما با پیشرفت تکنولوژی و ورود ماشین‌آلات پیشرفته، فرآیند ساخت قالب‌ها به دقت بیشتری رسید و تولید قطعات پیچیده‌تر و با کیفیت بالاتری ممکن شد.

نکات کلیدی برای تولید قطعات پلاستیکی باکیفیت در قالب‌سازی پلاستیک به روش تزریق پلاستیک

1. انتخاب مواد باکیفیت

انتخاب مواد اولیه با استانداردهای بالا و خواص مکانیکی و حرارتی مناسب از مهم‌ترین عوامل تولید قطعات پلاستیکی بادوام و باکیفیت است. مواد مناسب می‌توانند نیازهای عملکردی قطعه را به‌خوبی تأمین کنند و تولید محصولاتی ماندگار را تضمین کنند.

2. کنترل دقیق مراحل تولید

نظارت کامل و دقیق بر مراحل طراحی و ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک برای تولید قطعات باکیفیت ضروری است. برنامه‌ریزی و کنترل فرآیند از طراحی قالب تا تولید نهایی، احتمال خطا و نقص را به حداقل می‌رساند.

3. تنظیم دقیق دما و فشار تزریق

کنترل دقیق دما و فشار در فرآیند تزریق برای ذوب صحیح مواد اولیه و شکل‌دهی مطلوب قطعه بسیار حیاتی است. این تنظیمات باید متناسب با نوع ماده و مشخصات قالب انجام شوند تا از مشکلات تولیدی جلوگیری شود.

4. کنترل کیفیت قطعات تولیدی

استفاده از ابزارهای دقیق برای بررسی کیفیت قطعات در هر مرحله از تولید، کمک می‌کند تا قطعات معیوب شناسایی و حذف شوند. این امر به کاهش ضایعات و افزایش بهره‌وری کمک می‌کند.

5. کنترل تجهیزات تولید

اطمینان از به‌روز بودن و تنظیم صحیح تجهیزات تولید از دیگر عوامل مهم است. ماشین‌آلات پیشرفته و نگهداری منظم از تجهیزات می‌تواند کیفیت و پایداری فرآیند تولید را بهبود بخشد.

6. استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته

بهره‌گیری از سیستم‌های نوین برای کنترل دما، فشار و سرعت تزریق باعث افزایش کیفیت محصول نهایی و کاهش میزان ضایعات می‌شود. تکنولوژی‌های مدرن به تولید قطعات پیچیده و دقیق کمک می‌کنند.

7. توجه به پایداری زیست‌محیطی

بهینه‌سازی فرآیندهای تولید برای کاهش مصرف انرژی و مواد اولیه، نقشی کلیدی در کاهش اثرات زیست‌محیطی دارد. استفاده از پلاستیک‌های قابل بازیافت و طراحی‌های دوستدار محیط زیست، اهمیت روزافزونی پیدا کرده است.

8. طراحی و توسعه قالب‌های با دقت بالا

استفاده از نرم‌افزارهای پیشرفته CAD/CAM برای طراحی قالب‌ها، امکان ساخت قالب‌های با دقت بالا را فراهم می‌کند. این تکنولوژی‌ها علاوه بر افزایش سرعت طراحی، عملکرد قالب را برای تولید محصولات پیچیده بهینه می‌کنند.

9. به‌کارگیری تکنیک‌های تزریق چندمرحله‌ای

تکنیک تزریق چندمرحله‌ای برای تولید قطعات پیچیده با ویژگی‌های متفاوت از نظر جنس، رنگ یا ترکیب مواد، یک روش مؤثر و کارآمد است که کیفیت و تنوع محصولات را افزایش می‌دهد.

با رعایت این نکات کلیدی، می‌توان فرآیند تولید قطعات پلاستیکی را بهینه کرده و محصولاتی با کیفیت بالا، دوام مناسب و سازگار با نیازهای مشتری تولید کرد.