قالب، یک ابزار و الگوی ثابت در ساخت قطعات صنعتی است. ساخت قالب نیز یکی از مهمترین و اساسی ترین مراحل تولید این قطعات صنعتی است به همین دلیل قالب ها نقش حیاتی در فرایندهای صنعتی دارند.
قالب‌ها در نقش الگوهای ثابت، امکان تولید انبوه و یکنواخت قطعات صنعتی را فراهم می‌کنند. از تولید یک بطری پلاستیکی ساده گرفته تا ساخت قطعات دقیق در صنعت خودروسازی، همه این فرایندها با استفاده از قالب انجام می‌شود.
پس قبل از فرایند تولید، لازم است تا در رابطه با انواع این محفظه تکثیر و ویژگی های آن صحبت شود. پس برای بررسی این نکات با ما همراه باشید:
تعریف قالب در صنعت
در ساده‌ترین تعریف، قالب محفظه‌ای است که مواد اولیه به آن وارد شده و پس از انجام فرآیندهایی مانند فشار، حرارت یا سردسازی، به شکل مشخصی درمی‌آیند. قالب‌ها پایه و اساس تولید انبوه هستند و نقش مهمی در تضمین کیفیت، تکرارپذیری و دقت در ساخت قطعات دارند.
انواع قالب‌ها بر چه اساسی نام‌گذاری میشوند؟
قالب در فرهنگ معین به هر چیزی که باعث به شکل درآوردن می‌شود، می گویند. این قالب‌ها به وسیله‌ی فرایندی به نام قالبسازی ساخته میشوند و قابلیت تولید قطعات را در تعداد بالا و تکرارپذیری فراهم می‌کند. درواقع وظیفه این الگوهای ثابت این است که یک ماده اولیه را به شکلی قابل قبول، مطلوب و قابل استفاده، تبدیل کند.
اگر بخواهیم از یک محصولی به تعداد زیادی تولید کنیم یا از محصولی به صورت سری تولید نماییم، ابتدا باید یک محفظه یا الگو و یا قالب را به شکل طرح اولیه قطعه (که قبلا طراحی شده است) تولید کنیم. این الگو های ثابت انواع مختلفی دارند که هر کدام نام گوناگون و شیوه کاری متنوع دارند. بسته به نوع کاری که این محفظه ها انجام می‌دهد و بسته به مواد اولیه مصرفی در ساخت قالب که در آن استفاده می‌شود، نام گذاری میشوند.
تولیدکننده ای که می‌سازد قالب ساز نامیده می‌شود. شرکت قالب سازی فن‌آور پلاستیک یکی از شرکت‌هایی است که در ایران این الگوهای ثابت را تولید می‌کند. این شرکت در سال 1379 کار خود را با طراحی و ساخت قالب تزریق پلاستیک شروع کرد.
انواع قالب بر اساس مواد اولیه که در ساخت قالب استفاده می شود:
قالب‌های چوبی:
قالب‌هایی که از چوب ساخته میشوند. این نوع قالب‌ها به دلیل هزینه کم و آسانی ساخت، در برخی صنایع ساده استفاده میشوند.
قالب‌های فلزی :
قالب‌هایی که از فلزات مانند فولاد یا آلومینیوم ساخته میشوند. این نوع قالب‌ها به دلیل مقاومت و دقت بالا در تولید قطعات پیچیده، در صنایعی مانند ساخت قالب و قطعات خودروسازی و صنعت دفاعی، دارویی، غذایی و … استفاده میشوند. آن محفظه ای که در قالب تزریق پلاستیک استفاده می شوند از همین نوع هستند.
قالب‌های پلاستیکی:
قالب‌هایی که از مواد پلاستیکی ساخته میشوند. این نوع قالب‌ها برای تولید قطعات پلاستیکی در صنایعی که تیراژ تولید بالایی ندارند استفاده می شوند. صنایعی که در فشار وارده به محفظه کم است.
قالب‌های سرامیکی:
قالب‌هایی که از مواد سرامیکی ساخته میشوند. این نوع قالب‌ها برای تولید قطعات سرامیکی و گچی مورد استفاده قرار می‌گیرند، مانند ظروف چینی، سفال‌ها، وسایل تزئینی که با دست ساخته می شوند و … .
قالب‌های سیلیکونی:
قالب‌هایی که از مواد سیلیکونی ساخته میشوند. این نوع قالب‌ها برای تولید قطعاتی با جزئیات ریز و پیچیده مانند محصولات آرایشی و بهداشتی، شمع سازی، ساخت ظروف سرامیکی و گچی و … استفاده میشوند.
قالب‌های رزینی:
قالب‌هایی که از مواد رزینی مانند پلی‌استر، اپوکسی و پلی‌اتیلن ساخته میشوند. این نوع قالب‌ها برای تولید قطعات پلاستیکی ساده و کامپوزیتی استفاده میشوند.
قالب‌های سربی:
قالب‌هایی که از مواد سربی مانند آلیاژهای سرب استفاده میشوند. این نوع قالب‌ها برای تولید قطعات فلزی پرتوان استفاده میشوند.
در هر صنعت و برای هر نوع قطعه، نوع مناسب قالب بسته به ویژگی‌ها و نیازهای تولید تعیین می‌شود. همچنین، برخی قالب‌ها می‌توانند از ترکیب چند ماده مختلف تشکیل شوند تا خواص مورد نیاز را داشته باشند.
انواع قالب بر اساس شیوه کار و شکل‌دهی قطعات تولیدی
قالب تزریق:
در این نوع قالب، ماده اولیه تولید قطعه مانند پلاستیک یا مواد گرانولی تحت فشار به داخل محفظه تزریق میشوند. سپس با استفاده از حرارت و فشار، ماده به شکل محفظه درمی‌آید و پس از خنک شدن، قطعه تزریقی حاصل می‌شود. این روش متداول در قالب سازی پلاستیک است.
ریخته‌گری:
در این نوع قالب، ماده‌ای مانند فلز یا آلیاژهای فلزی درون محفظه ریخته میشوند. سپس با خنک شدن و انجام فرآیندهای پس از ریخته‌گیری، قطعه مورد نظر تولید می‌شود. این نوع محفظه معمولاً در صنایع فلزی استفاده می‌شود.
خمکاری:
در این نوع قالب، ورق‌های فلزی با استفاده از ابزارهای خمکاری به شکل‌های مورد نظر خم میشوند. این نوع محفظه برای تولید قطعاتی با خمکاری پیچیده و مشخصات دقیق استفاده می‌شود.
تراشکاری:
در این نوع قالب، قطعات فلزی با استفاده از ابزار تراشکاری و برش‌کاری (مانند اسپارک EDM) از قطعه اصلی شکل می‌گیرند. این نوع محفظه برای تولید قطعات فلزی با شکل‌ها و جزئیات پیچیده استفاده می‌شود.
قالب وکیوم فرمینگ:
در این نوع قالب، قطعات فلزی با استفاده از ابزارها و قالب‌هایی با فشار و حرارت به شکل‌های خاص تشکیل میشوند. این نوع محفظه برای تولید قطعاتی با تشکیل‌دهی پیچیده و ساختارهای خاص استفاده می‌شود.
همچنین بسته به نیازهای تولید قطعه‌ی مورد نظر و شیوه‌ی کار، می‌توانند شکل و نوع متنوعی داشته باشند. هر نوع آن دارای ویژگی‌ها و مزایای خاص خود است و بسته به نوع قطعه و فرآیند تولید مورد نیاز، قالب مناسب انتخاب می‌شود.
انواع قالب بر اساس جنس مواد اولیه ای که در ساخت قطعه تولیدی استفاده می شود:
۱. فلزات:
مواد فلزی مانند آلومینیوم، مس، آهن، نیکل و تیتانیوم در ساخت قطعات صنعتی استفاده میشوند. این مواد به دلیل مقاومت، سختی و خواص فیزیکی مناسب، در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هوافضا، ماشین‌سازی و صنایع فلزی استفاده میشوند. این ماده فلزی در قالب سازی دایکاست استفاده می شود.
۲. پلاستیک:
مواد پلاستیکی مانند پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌وینیل کلراید (PVC)، پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)، ABS یا کریلونیتریل بوتادین استایرنیک و پلی‌کربنات در تولید قطعات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد به دلیل خواص انعطاف‌پذیری، عایقیت و قابلیت تزریق و فرآیندهای مختلف پردازشی در صنایعی مانند خودروسازی، الکترونیک، لوازم خانگی و بسته‌بندی به کار می‌روند. این مواد به عنوان ماده اولیه در قالب سازی پلاستیک استفاده می شود.
۳. سرامیک:
مواد سرامیکی مانند کاشی، سفال، پرکلین، آلومینا و سیلیکا در ساخت قطعات صنعتی استفاده میشوند. این مواد به دلیل خواص مانند مقاومت حرارتی، عایق الکتریکی و خاصیت ضدسایش در صنایعی مانند ساختمان‌سازی، صنعت لعاب، الکترونیک و صنعت سرامیک استفاده میشوند.
۴. شیشه:
مواد شیشه‌ای مانند شیشه سودالایمت، شیشه بوروسیلیکات، شیشه نقره‌ای و شیشه مقاوم در برابر ضربه در تولید قطعات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد به دلیل شفافیت، مقاومت شیمیایی و خواص حرارتی در صنایعی مانند ظروف، وسایل آزمایشگاهی، صنعت خودروسازی و الکترونیک استفاده میشوند. این ماده اولیه در ساخت بطری های شیشه ای در قالب سازی بادی استفاده می شود.
۵. رزین‌ها:
مواد رزینی مانند پلی‌استر، اپوکسی، پلی‌اتیلن و سیلیکون در تولید قطعات صنعتی استفاده میشوند. این مواد به دلیل خواصی مانند مقاومت شیمیایی، عایقیت الکتریکی و قابلیت پردازش در فرآیندهای ریخته‌گری و تزریق به کار می‌روند.
۶. الیاف و کامپوزیت‌ها:
موادی مانند الیاف کربن، الیاف شیشه، الیاف آرامید و کامپوزیت‌های مختلف در تولید قطعات صنعتی استفاده میشوند. این مواد به دلیل خواصی مانند استحکام بالا، سبکی و مقاومت در برابر ضربه و حرارت در صنایعی مانند هوافضا، خودروسازی، ورزشی و ساختمان‌سازی به کار می‌روند.
در هر صنعت و بسته به نیازهای طراحی و کاربرد قطعه، ماده اولیه مناسب انتخاب می‌شود تا خواص و عملکرد مطلوب در قطعه تولیدی حاصل شود.
مزایا و معایب
مزایا:
افزایش سرعت تولید
دقت بالا و کاهش خطای انسانی
تکرارپذیری کامل قطعات
صرفه‌جویی در مواد اولیه
قابلیت تولید انبوه
معایب:
هزینه بالای ساخت محفظه اولیه
محدودیت در تغییر طراحی پس از ساخت قالب
نیاز به نگهداری و تعمیرات دقیق
در آخر
به‌طورکلی ،این الگوهای ثابت و کاربردشان و یا ساخت آن و فرایندش دارای شاخه‌ها و زیر شاخه‌های متنوعی است. گاهی یک نوع محفظه و فرایند آن در چند شاخه جای می‌گیرد. به‌طورکلی یک مقاله برای بررسی انواع محفظه ها و انواع روش‌های ساخت آن کم است. این صنعت بسته به نوع و جنس خود محفظه، روش تولید ، کاربرد ، نوع مواد اولیه‌ای که قرار است درون محفظه قرار گیرد، محصول نهایی که محفظه قرار است در تولید آن نقش داشته باشد، نوع و روش انتقال ماده اولیه به محفظه، و … به‌طورکلی خیلی از موارد دیگر محفظه ها و فرایند ساخت نام‌گذاری میشوند.
برای بررسی انواع روش های ساخت و گرفتن اطلاعات بیشتر می توانید با واحد فروش شرکت فن آور پلاستیک تماس حاصل فرمایید. 5-36468224 -021
سوالات متداول درباره قالب‌ها
آیا ساخت قالب فقط برای تولید انبوه مناسب است؟
خیر، حتی برای تولید تعداد کم هم گاهی قالب اختصاصی ساخته می‌شود، به‌ویژه در قطعات خاص یا سفارشی.
بهترین جنس قالب برای تولید قطعات دقیق چیست؟
فلز (به‌ویژه فولاد) بهترین انتخاب برای قالب‌های با دقت بالا و عمر طولانی است.
ساخت قالب چقدر زمان می‌برد؟
بسته به پیچیدگی قالب، بین چند روز تا چند هفته زمان می‌برد.