فناوری قالب گیری تزریقی چیست؟

هنگام توسعه یک محصول برای بازار الکترونیک، به یک محفظه نیاز خواهید داشت و به احتمال زیاد از پلاستیک ساخته خواهد شد. از ریخته گری قطعات فولادی و ریخته گری قطعات چدنی گرفته تا مدل سازی برای قطعات پلاستیکی و ایجاد یک نمونه اولیه می توان از قالب  گیری استفاده کرد. یکی از انواع قالب گیری ها، قالب گیری تزریقی است که برای تولید انبوه استفاده می شود. قالب گیری تزریقی یک فناوری قالب گیری است که برای ایجاد یک محصول، پلاستیک،  ذوب می شود و تحت فشار به داخل حفره قالب وارد می شود و هنگامی که خنک می شود، مواد جامد می شوند و شکل هندسی به خود می گیرند. پس از آن، محصول از قالب خارج شده و فرآیند از نو شروع می شود.

معرفی فناوری قالب گیری تزریقی

فناوری قالب گیری تزریقی یکی از مهم ترین کارها در مسیر تولید محصول است زیرا  همه می‌دانند که هنگام توسعه یک دستگاه جدید، پرهزینه‌ترین کار طراحی است که این در درجه اول به دلیل هزینه بالای ابزار یا به اصطلاح قالب است. در عمل، هزینه قالب های بدنه زمانی که محصول جدیدی به بازار عرضه می شود به یکی از اقلام اصلی تبدیل می شود.

اصول قالب گیری تزریقی

قالب گیری تزریقی یک فناوری نسبتا قدیمی است که از اواخر دهه 1800 مورد استفاده قرار گرفته است. ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی دارای یک پیچ بزرگ (مارپیچ) هستند که پلاستیک مذاب را تحت فشار بالا به داخل قالب هدایت می‌کند. این روش درایو پیچ در سال 1946 اختراع شد و هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرد. البته ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی مشابه ماشین‌ های پرینت سه بعدی پیشرفته امروزی نیستند. هیچ چیز نوآورانه ای در مورد آن ها وجود ندارد، اما استفاده از قالب گیری تزریقی پیش نیاز ایجاد اکثر محصولات سخت افزاری جدید است.

قالب تزریق از دو نیمه (ماتریکس و پانچ) تشکیل شده است که در صورت بسته شدن، حفره ای به شکل قسمت مورد نظر ایجاد می شود و پلاستیک مایع داغ تحت فشار زیاد درون آن ریخته می شود. برای اطمینان از این که پلاستیک در حالت چسبناک، هر گوشه در حفره قالب را پر می کند، فشار بالایی لازم است. هنگامی که پلاستیک سرد می شود، دو نیمه قالب از هم جدا می شوند و قسمت تمام شده بدنه از آن ها جدا می شود.

توسعه طراحی و ساخت بدنه برای تولید انبوه کار نسبتاً دشواری است و هزینه خود قالب ها بسیار زیاد تخمین زده می شود. در عین حال، قالب‌گیری تزریقی یکی از پرطرفدارترین فناوری‌ها باقی می‌ماند، زیرا تنها به شما امکان می‌دهد میلیون‌ها قالب یکسان را با قیمت فوق‌العاده پایین برای هر قطعه تولید کنید.

هزینه قالب گیری تزریقی

تجهیزات گران است و برای تولید اکثر دستگاه ها چندین قالب مورد نیاز است، بنابراین هزینه کل قالب گیری می تواند بسیار قابل توجه باشد و هر چه قطعات بیش تری برای تولید با یک قالب خاص نیاز داشته باشید، هزینه آن بیش تر خواهد بود. به این دلیل که یک قالب با عمر طولانی باید در شرایط فوق العاده سخت کار کند و هر چند وقت یکبار در معرض دما و فشار بالا قرار می گیرد. این دو نیروی مخرب برای سایش قالب کار می کنند تا زمانی که در نقطه ای اولین نقص ریخته گری ظاهر شود. از فلزات سخت برای ایجاد قالب های تزریقی بادوام استفاده می شود. سختی فلز بستگی به این دارد که چه تعداد ریخته گری باید با استفاده از آن قالب خاص ساخته شود. ابزار ساخت 10 هزار قطعه را می توان از فلز نرم تری در مقایسه با 1 میلیون قطعه طراحی کرد.

به عنوان مثال، برای تولید سری های کوچک (تا 10 هزار قطعه)، آلومینیوم به طور گسترده ای استفاده می شود. برای حجم تولید بیش تر، آن ها به فلز سخت تری مانند فولاد روی می آورند. با این حال، هرچه فلز سخت‌تر باشد، ساخت خود قالب دشوارتر است و هزینه آن بیش تر می‌شود. علاوه بر این، دستیابی به ابزار فولادی بسیار بیش تر طول خواهد کشید.

معایب قالب گیری تزریقی

هزینه بالای قالب ها تنها یکی از معایب قالب گیری تزریقی است. دومین اشکال پیچیدگی و محدودیت در مرحله طراحی و ساخت قطعات پلاستیکی است. هنگامی که یک نمونه اولیه کامل دارید، باید زمان و هزینه بیش تری را برای تطبیق آن برای قالب گیری تزریقی صرف کنید. هم چنین، محدودیت های تولید انبوه باید در مراحل اولیه توسعه در نظر گرفته شود.

اساس کار قالب گیری تزریقی

وظیفه اصلی در کار با قطعات ساخته شده توسط قالب گیری تزریقی، حذف صحیح آن ها از قالب است. هنگامی که پلاستیک خنک شد، دو نیمه قالب باز می شود تا یک قسمت پلاستیکی قالب گیری شده جدید نمایان شود. هر طرح قالب‌گیری تزریقی سه‌بعدی باید شامل یک شیب باشد تا قالب را پر کند و محصول نهایی را به آرامی بیرون بیاورد. شیب تزریق اساساً یک زاویه شیب جزئی است که به هر سطح عمودی که با جهت پرتاب تراز باشد اضافه می شود که در بیش تر موارد 1-2 درجه کافی است.