مقایسه انواع دستگاه های قالب سازی پلاستیک
فهرست مطالب
معرفی دستگاه قالب سازی پلاستیک:
دستگاه قالب ساز پلاستیکی نوعی ماشین است که به صورت انبوه اقدام به تولید قطعات پلاستیک بر اساس شکل و حجم قالب آن می کند. دستگاه قالب ساز پلاستیکی می تواند با استفاده از فناوری تزریق پلاستیک مواد پلاستیکی آب شده را با فشار زیاد به داخل قالب بفرستد؛ مکانیزم کاری این دستگاه به این صورت است که پلیمر ذوب شده به وسیله مارپیچ به داخل قالب فرستاده می شود و به شکل قالب در می آید و پس از خنک شدن به شکل قطعه نهایی وارد بازار فروش می شود.
معرفی انواع دستگاه قالب سازی پلاستیک:
دستگاه قالب ساز پلاستیکی مانند تمام ماشین الات صنعتی دیگر انواع مختلف دارند که هرکدام از ان ها هم دارای مزایا و معایبی است در ادامه با سه نوع از دستگاه های قالب سازی پلاستیک اشنا می شویم.
دستگاه قالب سازی پلاستیک هیدرولیکی:
این دستگاه قالب سازی پلاستیک در اواخر سال 1930 برای اولین بار وارد بازار شد اما روز های اوج این دستگاه با پیدایش دستگاه قالب ساز پلاستیک تمام برقی در دهه 80 میلادی تحت تاثیر قرار گرفت. در این نوع قالب ساز از جک های هیدرولیکی برای بستن و قفل کردن دو نیمه قالب به یک دیگر در فشار بالا استفاده می شود، سپس گرانول های پلاستیک ذوب شده پلاستیک اب شده را به داخل حفره قالب تزریق می کند. زمانی که پلاستیک تزریق شده خنک شود دو نیمه قالب از یکدیگر جدا میشود و قطعه خارج می شود و سیکل تکرار می گردد.
برای جلوگیری از باز شدن دو نیمه قالب از هم تحت اثر فشار مواد تزریق شده که منجر به پلیسه می شود واحد گیره باید توانایی تحمل قفل کردن دو قابل در طول زمان تزریق را داشته باشد به طور تقریبی نیروی قفل 3 تا4 تن بر اینچ مربع برای یک قطعه جدار نازک و عمیق مورد نیاز است. برای قطعات ضخیم تر و کم عمق تر نیروی قفل 2 تن بر اینچ مربع مناسب است. امروزه دستگاه های هیدرولیکی قادرند تا نیروی قفل گیره ای را 8000 تن ایجاد کرده و قطعاتی با وزن 50 پوند را تولید نماید.
(مزایای دستگاه قالب سازی پلاستیک هیدرولیکی):
- نرخ تزریق بهتر است.
- حجم تزریق بیشتر است.
- هزینه اولیه خرید کمتر است.
- توانایی پران بهتر.
- توانایی استفاده از اکومولاتور جهت کنترل سرعت گیره.
- ساختار ساده.
- اسان برای تنظیم نیروی محکم فشار.
- نگه داری اسان و راحت.
(معایب دستگاه قالب سازی پلاستیک هیدرولیکی):
- به علت قدرت بالای این دستگاه مصرف انرژی ان در حالت ایده ال بالا است.
- این نوع دستگاه پر سر و صدا تر و کم دقت تر از دستگاه های برقی است.
- در این مدل دمای تزریق بالا تر/زمان خنک شدن بیشتر بوده و به دلیل امکان نشتی روغن برای محیط بهداشتی مناسب نیست.
- هزینه نگه داری بالا است.
- برای شروع به گرم کردن نیاز دارد.
- خطر نشت روغن و نفت.
- مصرف برق زیاد.
هزینه اولیه دستگاه قالب سازی پلاستیک:
قیمت دستگاه قالب سازی پلاستیک هیدرولیکی پایین است در مقایسه با قیمت ان قیمت دستگاه برقی همان مدل چندین برابر است. بنابراین بازگشت هزینه دستگاه قالب گیری تزریق هیدرولیک سریع تر است علاوه بر این دستگاه هیدرولیک نسبتا محبوب هستند و محصولات زیادی برای فروش در بازار به صورت دست دوم وجود دارد.
هزینه نگه داری دستگاه قالب سازی پلاستیک:
قطعات دستگاه قالب سازی پلاستیک هیدرولیک مقاومت به سایش بالایی دارند هزینه قطعات یدکی ام ها پایین است و سهولت دسترسی راحت تری دارند در نتیجه هزینه نتیجه نگه داری این نوع دستگاه کاهش می یابد. تعمیر و نگه داری ان ها نسبتا ساده است و میتواند توسط بسیاری از پرسنل خدمات نگه داری شود در حالی که تعمیر و نگه داری دستگاه قالب سازی پلاستیکی تمام الکتریکی تمام الکتریکی معمولا بر کمک تولید کنندگان یا تامین کنندگان نیاز دارند و هزینه بیشتری نیز دارند.
دستگاه قالب سازی پلاستیک هیدرولیکی
دستگاه قالب سازی پلاستیک برقی:
اولین دستگاه قالب سازی پلاستیک برقی در سال 2984 در ژاپن وارد بازار شد و با تغیراتی سریع و چشمگیر بیشتر از نیمی از ان در امریکا فروخته می شود این دستگاه ها توسط موتورهای سروو سرعت بالا دارند و به صورت دیجیتالی کنترل می شوند. که سرعت بالاتر و دقت تکرار پذیر بیشتر و مصرف انرژی کم تری را نسبت دستگاه های هیدرولیکی دارند. فرایند دستگاه برقی قابل پیشبینی است چون پس از پایان فرایند تزریق مورد نظر تکرارپذیری و دست یابی به کیفیت بالای قطعه امکان پذیر خواهد بود.
هنگامی که دستگاه قالب ساطس برقی برنامه ریزی شود کنترل های دیجیتالی ان فرایند دستگاه را به صورت مجازی مراقبت کرده و این امر هزینه نیروی کار را کاهش می دهد و میزان سود را رو به افزایش میبرد. عملکرد عالی این دستگاه باعث شد که بسیاری از کسانی که در این صنعت فعالیت داشتند به سمت تجهیزات تزریق پلاستیک الکتریکی متمایل شدند با وجود اینکه دستگاه های قالب سازی پلاستیک هیدرولیکی دارای قیمت کمتری و سهم بازار بیشتری نسبت به دستگاه الکتریکی دارد. اما دستگاه الکتریکی معروف تر و بیشتر خریداری می شود.
دستگاه تمام الکتریک کمتر تحت تاثیر عوامل خارجی قرار میگیرد پارامتر های قالب گیری توسط رایانه کنترل می شود و عملکرد قالب سازی پایدار است در حالی که پارامترهای فنی دینامیکی دستگاه هیدرولیک در مصرف نوسانات ناشی از تغییرات دمای روغن هیدرولیک هستند. ظهور دستگاه های قلب سازی پلاستیک تمام الکتریکی گزینه عالی تری برای شرکت هایی است که به دنبال دستگاه قالب سازی پلاستیک هستند. واکنش سریع دقت و روند هوشمند این دستگاه باعث می شود ماشین های قالب سازی تمام الکتریکی در اینده سودمند باشند.
(مزایای دستگاه قالب سازی پلاستیک برقی):
- دقت و تکرار پذیری بسیار بالا با کاهش نرخ خرابی.
- تولید پاکیزه تر بدون خطر نشتی مایعاتی مثل روغن.
- هزینه واحد پایین با کاهش هدر رفت مواد.
- کارکرد کم صدا کاه صدای موتور زیر 70db.
- کاهش مصرف انرژی 30 تا 70%.
- ذخیره انرژی.
- مصرف برق کم.
- دقت بالا.
- قابلیت تکرار پذیری.
- کنترل تزریق.
- قابلیت ساکت باش.
- صرفه جویی در وقت.
- محیط قالب گیری تمیز.
(معایب دستگاه قالب سازی پلاستیک برقی):
- هزینه تعویض قطعات بالاتری دارد
- هزینه اولیه بالاتری دارد.
- توانایی ایجاد نیروی قفل گیرنده تولید شده توسط دستگاه هیدرولیک را ندارد.
- دستگاه قالب سازی تمام الکتریکی نیروی به اندازه کافی قویی ندارد.
- مشکل در افزایش سرعت تزریق.
- نمیتواند فراتر از محدوده سروو موتور کار کند.
دستگاه قالب سازی پلاستیک هیبریدی:
با ترکیب مزایاهای دو دستگاه برقی و هیدرولیکی دستگاه هیبریدی به وجود امده قالب سازی پلاستیک هیبریدی چند سالی است که وارد بازار شده است که دارای نیروی قفل گیره بالای دستگاه هیدرولیکی و همچنین دقت و تکرار پذیری و مصرف انرژی و صدای کمتر دستگاه برقی می باشد. این نوع دستگاه قالب سازی به دلیل بازدهی و سادگی در استفاده در طول چند سال گذشته بسیار معروف شدند.
(مزایای دستگاه قالب سازی پلاستیک هیبرید):
- تنوع در طراحی محصول.
- تنظیمات پیوسته بواسطه به کارگیری پمپ سروو.
- دمای پایین تر موجب زمان خنک شو کم تر شده و عمر روغن و دستگاه را بیش تر می کند.
- زمان سریع تر به ROL به دلیل بازدهی اشاره شده.
- سیستم کنترل حلقه بسته با سرعت پاسخ دهی سریع تر.
(معایب دستگاه قالب سازی پلاستیک هیبریدی):
- از انجایی که تمامی دستگاه های هیبرید متفاوت هستند امکان خوراندن و انتخاب گیره مناسب برای تولید قطعه در صورت جایگزین دستگاه سخت خواهد بود.
- در صورت هر گونه تعمیرات ضروری در دستگاه هیبرید تعمیرکار باید دانش هر دو دستگاه هیدرولیکی و برقی را داشته باشد.
انواع دستگاه قالب سازی پلاستیک صنعتی:
دستگاه صنعتی در انواع مختلف تولید شده و از نظر کارکرد و عملکرد باهم تفاوت دارند و با توجه به کارایی که دارند قیمت گذاری و به فروش می رسند از انواع دستگاه قالب سازی پلاستیک صنعتی می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:
دستگاه قالب سازی پلاستیک صنعتی در حجم های:
- 200 تن
- 300 تن
- 400تن
- 500تن
- 600تن
- 700تن
- 800 تن
- 1000تن
انواع دستگاه های قالب سازی چینی:
از جمله کشور هایی که به کشور ما واردات دستگاه قالب سازی پلاستیک انجام می دهد چین می باشد. در مواقعی که میزان عرضه و تقاضا در بازار ها با یکدیگر هماهنگ نیست شرکت های بازرگانی در صدد واردات این دستگاه ها بر می ایند. این شرکت ها از این طریق سود کلانی را به دست می اورند زیرا دستگاه ها را با قیمت بالاتری به فروش می گذارند. دستگاه های قالب سازی پلاستیک چینی در انواع مختلفی هستند که در ادامه چند نمونه را ذکر میکنیم.
دستگاه قالب سازی پلاستیک چینی در حجم های:
- 300 تن
- 320 تن
- 350 تن
- 380 تن
- 400 تن
چند تصویر از قالب های دستگاه قالب سازی پلاستیک
چند تصویر از قطعات پلاستیکی ساخته شده در دستگاه های قالب سازی پلاستیک
https://www.youtube.com/watch?v=gPz270p4i_0
مقایسه دستگاه تمام برقی و هیدرولیک و دستگاه قالب سازی پلاستیک:
دستگاه قالب سازی پلاستیک برقی تمام دستگاه های قالب سازی پلاستیک صنعت اسباب بازی چین را دچار تغیر و تحول کرده است. در مقایسه با دستگاه های قالب سازی هیدرولیک دستگاه برقی مزایای زیادی چون کاهش مصرف انرژی /دوستدار محیط زیست /کم صدا و دقت بالا در علمکرد را دارد. این دستگاه ها بهتر میتوانند نیازمندی صنعت اسباب بازی را فراهم کنند و راه را برای کارخانه های هوشمند هموار تر نماید و گزینه ایده الی برای صاحبان این صنعت بشمار می روند.
با این حجم از تفاوت میان دو دستگاه هیدرولیک و برقی و مزایای بیشتر دستگاه تمام برقی میتوان گفت دستگاه قالب سازی پلاستیک تمام برقی برای خرید گزینه مناسب تری است اما یک دستگاه دیگر هم هست که با این دو دستگاه رقابت می کند که ان دستگاه هم میتواند گزینه خوبی برای خرید باشد که ان دستگاه/ دستگاه هیبریدی است که در مورد ان هم توضیحاتی دادیم به بالاتر که برگردید مشاهده می کنید.
دستگاه هیبریدی ترکیبی از دو دستگاه برقی و هیدرولیکی است که سازندگان این دستگاه مزایای هر کدام از دستگاه های هدرولیکی و برقی را گرفتند و در دستگاه هیبریدی قرار دادند که این دستگاه هم می تواند گزینه خوبی برای خرید باشد ولی این دستگاه مثل تمامی دستگاه های دیگر خالی از عیب نیست یکی از این عیب ها که چندان هم عیب بنظر نمی رسد این است که اگر خراب بشود حتما و قطعا نیازمند تعمیرکاری است که دانش لازم را در این زمینه و دانش لازم در مورد دو دستگاه برقی و هیدرولیکی را داشته باشد.
قسمت های مختلف دستگاه قالب سازی پلاستیک:
- سیستم کنترل
- سیستم هیدرولیک
- واحد تزریق
- واحد پران
- واحد گیره
- کانال ترزیق مذاب
- کانال خنک سازی
- کانال گرمایشی
- هوا گیری
- سیستم پران
دو نکته مهم:
– مدت زمان جدایی و خروج قطعه از قالب باید محاسبه شود. پس از خروج قطعه، قالب برای تزریق شات بعدی بسته میشود.
– در طول مرحلهی سرد شدن، مقدار مواد مذاب موجود در کانالها به سطح قطعه میچسبند. این مواد را میتوان با برش از سطح قطعه جدا نمود. این مواد بازیافتی را می توان با نسبت مناسبی با مواد اولیه ترکیب نمود و مجددا وارد چرخهی تولید کرد.
مراحل کار قالب سازی پلاستیک:
1. قالب با گیرههای نگهدارنده بسته می شود.
2. مقدار مشخصی مذاب که از ویسکوزیته و دمای مناسبی برخوردار است، تحت فشار زیاد به درون حفرهی قالب (cavity) تزریق می شود. این مقدار از پیش تعیین شده را شات مینامند.
3. پلاستیک در تماس با ناحیه سرد قالب جامد شده و شکل میگیرد. بر اثر سرد شدن پلاستیک، قطعه منقبض می شود. به منظور جبران انقباض احتمالی ناشی از سرد شدن، تزریق پلاستیک مذاب با فشار بالا ادامه مییابد.
4. در پایان کار گیرههای نگهدارنده باز شده و سیستم پران فعال میشود. قطعهی تولید شده با کمک پینهای پران، از ماهیچه جدا میشود و برای شروع مجدد به حالت اولیه برمیگردد.
چند نمونه از اعضای دستگاه قالب سازی پلاستیک:
برای تزریق پلاستیک از یک قالب تزریق استفاده میشود. این قالب اغلب از جنس فولاد است. هر قالب پلاستیک از قطعات متعددی تشکیل شده است. اما به طور کلی قالب تزریق پلاستیک دارای دو بخش اصلی است: بخش ثابت و بخش متحرک که با هر شات تزریق باز و بسته میشود تا قطعه تولید شده از داخل قالب بیرون آمده و برای شات تزریق بعدی آماده شود. به محل فیکس شدن بخش ثابت و متحرک به یکدیگر نیز مرز قطعه گیری گفته میشود.
بخشی از قالب که خود قطعه پلاستیکی درون آن شکل میگیرد و پلاستیک در آن تزریق میشود نیز دارای دو بخش اصلی است: کویتی قالب و هسته (ماهیچه) قالب. برای آن که یک قطعه پلاستیکی شکل بگیرد از یک سو نیاز به حکاکی و ایجاد حفره است و از سوی دیگر نیاز به برآمدگیهایی.
این قالب در هر شات تزریق دو قطعه U- شکل تولید میکند. برای تولید این قطعه قالب دارای یک کویتی (Cavity) با یک حفره تورفته و یک هسته (Core) با برآمدگی است که در مجموع وقتی روی یک دیگر قرار میگیرند، فضایی به شکل قطعه U- شکل ایجاد میکنید که با پلاستیک ذوبشده پر میشود و پس از سرد شدن به شکل قطعه مورد نظر درمیآید.
در تصویر بالا قسمت کویتی قالب در بخش ثابت و قسمت هسته قالب در بخش متحرک، قرار دارد.
لازم به ذکر است در برخی موارد قالب تنها از یک بخش متحرک (هسته) تشکیل نشده و بسته به شکل و اجزای قطعه نیاز به کشویی (متحرکهای جانبی) یا اینسرتی (قطعه فلزی یا جنس دیگر که درون قطعه پرس میشود) دارد. این موارد را در مقالات بعدی با تمرکز بیشتر بررسی خواهیم کرد.
کفشکها، میل و بوش راهنما
اما هسته و کویتی قالب باید روی صفحات پایهای بسته شوند که این صفحات نیز روی صفحات مخصوص در ماشین تزریق پلاستیک فیکس میشوند. به این صفحات کفشک گفته میشود که تمامی اجزای داخلی قالب را در خود نگه میدارد. پس اجزای قالب تزریق پلاستیک توسط دو کفشک در دو طرف قالب نگه داشته شده و کل قالب توسط کفشکها به ماشین تزریق پلاستیک وصل میشود.
بخش کویتی و هسته قالب در هنگام بسته شدن قالب باید به طور دقیق بدون کوچکترین جابجایی در جای خود و رو به روی هم قرار بگیرند. برای تنظیم دقیق قرارگیری این دو معمولاً از چهار استوانه و میله استفاده میشود که در چهار طرف قالب هستند و هنگام بسته شدن قالب، در هم قرار میگیرند. به این استوانهها و میلهها، “میل و بوش راهنما” گفته میشود.
سیستم تغذیه قالب
بخش ثابت قالب که شامل کویتی است، به یک کفشک وصل میشود. در میان این صفحه، یک ورودی به نام “بوش اسپرو” قرار دارد که این ورودی به نازل دستگاه تزریق وصل میشود و از طریق این ورودی است که پلاستیک وارد قالب میشود.
برای آنکه نازل دستگاه تزریق پلاستیک و بوش اسپرو در قالب به خوبی به هم فیکس شوند، قطعهی حلقوی به نام رینگی دور بوش اسپرو قرار داده میشود.
هر قالب پلاستیکی دارای کانالهای متعددی است. بخشی از این کانالها، همانطور که حدس میزنید مربوط به جریان یافتن پلاستیک مذاب در قالب است. هر قالب پلاستیکی در هر شات تزریق میتواند چند قطعه را همزمان تولید کند. برای مثال قالبی که در هر شات چهار قطعه تولید میکند، یک قالب چهار کویتی است و پلاستیک مذاب باید از طریق کانالهایی به هر چهار کویتی راه پیدا کنند. اولین کانال اسپرو نام دارد که پلاستیک مذاب از دستگاه تزریق پلاستیک، مستقیماً وارد این کانال اصلی میشود.
مفهوم راهگاه سرد و گرم:
پس دیدید که علاوه بر حفره درون قالب مقداری پلاستیک درون کانالها نیز هست. این پلاستیک نیز سرد شده و بعداً از قطعه اصلی جدا میشود. در قالبهای پیشرفتهتر که هزینه ساخت آن نیز بالاتر است، سیستم ویژهای برای گرم نگه داشتن جداگانهی راهگاه وجود دارد که به آن “راهگاه گرم” گفته میشود. پس در حالی که خود قطعه در حال سرد شدن است، راهگاه ها همچنان گرم هستند و پلاستیک درون آنها به قطعه نمیچسبد و هنگام عملکرد سیستم پران، تنها خود قطعه بدون هیچ هدر رفت و ضایعاتی از قالب خارج میشود.
در تصویر زیر اگر از راهگاه گرم استفاده شود تنها قطعات لگو از قالب خارج میشوند اما در صورتی که از راهگاه سرد استفاده شود، قطعات لگو همراه با بخش شماره ۲ و ۳ از دستگاه خارج شده و سپس این بخشها از قطعه باید جدا شوند که نیازمند صرف زمان و هزینه بیشتر در تولید است.استفاده از راهگاه گرم هرچند هزینه ساخت قالب را بالا میبرد اما موجب تسریع روند تزریق، کاهش هدر رفت پلاستیک و کیفیت بسیار بالاتر قطعه میشود. پس در زمان و هزینه صرفهجویی و نتیجه را بهبود میدهد.
سیستم پل و پران
به سراغ بخش دیگر قالب یعنی بخش متحرک که هسته قالب در آن قرار دارد، میرویم. بخش متحرک قالب همیشه به یک سیستم پران وصل است. سیستم پران، سیستمی است که به کمک آن پس از باز شدن قالب، قطعه از درون قالب به بیرون هدایت میشود. سیستم پران شامل یک میله پران است که صفحهی پران را حرکت میدهد. صفحهی پران نیز دارای تعدادی پین (میلههای باریک) است که این پینها وارد هسته قالب شده و به قطعه ضربه وارد میکند و آن را به بیرون قالب پرتاب میکند.
برای آنکه صفحه و پینهای پران بتوانند در قالب حرکت داشته باشند، باید فضایی برای آنها ایجاد شود. این فضا توسط دو عدد پل در دو طرف صفحه پران ایجاد میشود. بدیهی است که ارتفاع پلها به این بستگی دارد که ارتفاع خود قطعه چقدر است و پینهای پران چقدر باید قطعه را به بیرون هل دهند تا از قالب خارج شود. در برخی از قالبها با عرض و طول بیشتری برای کاهش فشار به صفحهی کور (core) قالب از استوانههایی به نام پل کمکی هم استفاده میشود.
در تصویر زیر که تنها یک پل مشاهده میکنید، باید توجه کنید که این تصویر ، نشاندهنده درون یک قالب با یک برش عرضی از وسط قالب است و نیمی از قالب را نمایش میدهد. پس یک پل دیگر در طرف دیگر قالب قرار دارد.
سیستم خنکسازی و هواگیری
سایر کانالهای درون قالب، شامل کانالهای خنککننده (مسیر جریان گرفتن آب) و کانالهای خروج هوا هستند. کانالهای خنککننده موجب سرد شدن پلاستیک میشوند. کانالهای خروج هوا نیز هوای داخل قالب را خارج میکنند چرا که در صورتی که حتی ذرهای هوا در داخل قالبگیر بیفتد موجب تشکیل حباب، یا دفرمه شدن قطعه میشود.
کشویی، قفل کن و سایر اجزای تکمیلی
علاوه بر موارد بالا، مسائل بسیار دیگری نیز در طراحی قالب تزریق پلاستیک دخیل هستند که بسته به طراحی نوع قطعه دارند. برای مثال سیستم در مواردی که قطعه به علت شکل خاصی که دارد، ممکن از پس از باز شدن قالب در قالب گیر بیفتد، لازم است در یک یا چند طرف آن “کشویی” طراحی شود.
کشویی معمولاً در یک یا دو طرف کناری قالب قرار دارد و بخشی متحرک است که با باز شدن دو سمت اصلی قالب از هم، به صورت افقی کنار میرود، و با بسته شدن قالب مجدداً داخل میآید. این کار کمک میکند زاویههای منفی در قطعه آزادشده و سیستم پران بتواند قطعه را به بیرون هدایت کند. همچنین برای کنترل میزان حرکات صفحات متحرک مانند صفحه پران و یا کشویی از “قفل کن” استفاده میشود. قفل کن ها موجب توقف حرکت در نقطه خاصی میشوند.
در مواردی نیز لازم است قطعهای فلزی یا از جنس دیگر، درون قطع پلاستیکی کار گذاشته شود که به آن اینسرت میگویند و محل تعبیه اینسرت نیز باید در قالب در نظر گرفته شود. به همین ترتیب بسته به نوع قطعه، هر قالب میتواند اجزای تکمیلی بسیاری داشته باشد
برای خرید هر نوع از این سه دستگاه میتوانید به سایت B2WALL مراجعه کنید و از دستگاه خریداری شده تان تا سالیان سال بدون هر گونه پشیمانی استفاده کنید.
فعالیت B2WALL در راستای حمایت از تولید ملی و توسعه کسب و کار صنایع کوچک و بزرگ است
سایت(b2wall)امیدوار است که این مقاله برای شما کاربران عزیز کارامد باشد.