استفاده از پلاستیک به عنوان یک جایگزین برای مواد سنتی مانند چوب، شیشه و فلز، در طول قرن بیستم به طور گسترده‌ای افزایش یافت. با افزایش تقاضا برای قطعات پلاستیکی، دستگاه‌های تولید قطعات پلاستیکی نیز بهبود یافتند. در این راستا، دستگاه تزریق پلاستیک به عنوان یک دستگاه تولید قطعات پلاستیکی مهم نیز توسعه یافت.
در دهه ۱۹۶۰، دستگاه تزریق پلاستیک به طور گسترده در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، الکترونیک و لوازم خانگی استفاده شد. با توسعه فناوری و بهبود مواد و تجهیزات، دستگاه تزریق پلاستیک به دقت و کارایی بیشتری دست یافت و امروزه به یکی از مهمترین و پرکاربردترین دستگاه های صنعتی در صنایع تولید قطعات پلاستیکی تبدیل شده است.
ما در این مقاله قصد داریم دستگاه تزریق پلاستیک، مراحل آن، مزایا و انواع این دستگاه را مورد بررسی قرار دهیم. لطفا تا انتهای مقاله با ما همراه شوید.
دستگاه تزریق پلاستیک چیست؟
دستگاه تزریق پلاستیک یک دستگاه صنعتی است که در فرآیند تولید قطعات پلاستیکی به کار می رود. این دستگاه با استفاده از فشار و دما، پلاستیک را به صورت گرم و مذاب به قالب تزریق می کند و پس از خنک شدن، قطعات پلاستیکی ساخته می شوند. این روش تزریق پلاستیک به دلیل سرعت و دقت بالای تولید، انعطاف پذیری در طراحی و تولید قطعات پلاستیکی، هزینه کمتر نسبت به روش های دیگر تولید و کیفیت بالای قطعات پلاستیکی محبوبیت زیادی در صنعت دارد.
فرایند تزریق پلاستیک
فرآیند تزریق پلاستیک شامل مراحل زیر است:
1- طراحی قالب
قالب تزریق باید به صورت دقیق و بهینه طراحی شده باشد تا بتوان پلاستیک را به صورت دقیق و بهینه در قالب تزریق کرد. این شامل انتخاب مواد قالب، تعیین شکل و اندازه قطعات پلاستیکی و تعیین نحوه تزریق پلاستیک به قالب می شود.
2- آماده سازی مواد
پلاستیک ها باید به گونه ای آماده شوند که بتوانند به صورت گرم و مذاب به قالب تزریق شوند. این شامل انتخاب مواد اولیه پلاستیک، تعیین نوع و میزان افزودنی ها و رنگ ها و تنظیم دما و فشار مورد نیاز برای آماده سازی پلاستیک است.
3. تزریق پلاستیک
در این مرحله، پلاستیک به صورت گرم و مذاب به قالب تزریق می شود. این شامل قرار دادن قالب در ماشین تزریق، ذوب کردن پلاستیک، تزریق پلاستیک به قالب، فشار دادن پلاستیک به صورت یکنواخت در کل قالب و خنک کردن قالب پس از تزریق، می‌شود.
4- خنک کننده قالب
پس از تزریق پلاستیک به قالب، قالب باید خنک شود تا قطعات پلاستیکی جدا شوند. این شامل استفاده از سیستم خنک کننده برای خنک کردن قالب پس از تزریق پلاستیک است.
5- جداسازی قطعات
پس از خنک شدن قالب، قطعات پلاستیکی جدا شده و از قالب خارج می شوند. این شامل باز کردن قالب، جداسازی قطعات پلاستیکی از قالب و بررسی کیفیت قطعات پلاستیکی است.
6- پس از پردازش
قطعات پلاستیکی پس از جداسازی از قالب، ممکن است نیاز به پردازش های بیشتری داشته باشند؛ مانند پاک کردن، چاپ، تراشیدن و یا تقویت کردن قطعات پلاستیکی.
روش های تزریق پلاستیک
با توجه به انواع پلاستیک ها، شکل و اندازه قطعات و هدف تولید، میتوان از روش های مختلفی برای تزریق پلاستیک استفاده کرد. برخی از روش های تزریق پلاستیک عبارتند از:
- تزریق دو قطبی: در این روش، پلاستیک به صورت گرم و مذاب از دو نقطه در قالب تزریق می شود. این روش برای قطعات پلاستیکی با ضخامت بالا و یا قطعاتی که نیاز به تغییر شکل دارند، مورد استفاده قرار می گیرد.
- تزریق چند قفسه ای: در این روش، پلاستیک به صورت گرم و مذاب از چند نقطه در قالب تزریق می شود. این روش برای تولید قطعات پلاستیکی با اندازه و شکل های مختلف و یا قطعاتی که نیاز به ترکیب چندین قسمت دارند، مورد استفاده قرار می گیرد.
- تزریق داغ: در این روش، پلاستیک به صورت خنک و جامد در قالب تزریق می شود و سپس با استفاده از حرارت، پلاستیک را به صورت گرم و مذاب می کنند و به شکل قالب می دهند. این روش برای تولید قطعات پلاستیکی با شکل های پیچیده و یا قطعاتی که نیاز به دقت بالا دارند، مورد استفاده قرار می گیرد.
- تزریق گازی: در این روش، پلاستیک به صورت گرم و مذاب در قالب تزریق می شود و سپس با استفاده از یک گاز، پلاستیک را به شکل قالب می دهند. این روش برای تولید قطعات پلاستیکی با ضخامت کم و یا قطعاتی که نیاز به سبکی بسیار سبک دارند، مورد استفاده قرار می گیرد.
دستگاه تزریق پلاستیک و اجزای آن
استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک چه مزایایی دارد؟
دستگاه تزریق پلاستیک برای صنایع تولید قطعات پلاستیکی، به مزایای زیر می‌تواند دست یابد:
- سرعت بالا: دستگاه تزریق پلاستیک با سرعت بالایی قادر به تزریق پلاستیک به قالب است و در نتیجه قابلیت تولید تعداد زیادی از قطعات پلاستیکی در کمترین زمان ممکن را دارا می باشد.
- دقت و تکرارپذیری: این دستگاه با قابلیت کنترل دقیق دما و فشار، قادر به تزریق پلاستیک به صورت یکنواخت و به دقت بالا به قالب است و در نتیجه قطعات پلاستیکی تولید شده، دارای دقت و تکرارپذیری بالا هستند.
- کاهش هدر رفت مواد: دستگاه تزریق پلاستیک با استفاده از سیستم های دوزینگ مواد، قادر به تزریق دقیق و بهینه مواد پلاستیکی به قالب است و در نتیجه هدررفت مواد را کاهش می دهد.
- کاهش هزینه تولید: با تولید قطعات پلاستیکی با دقت بالا و کاهش هدر رفت مواد، هزینه تولید قطعات پلاستیکی کاهش می یابد.
- افزایش کارایی: با استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک، زمان تولید قطعات پلاستیکی کاهش یافته و در نتیجه کارایی و بهره وری تولید افزایش می یابد.
- قابلیت اتصال به سیستم های خودکار: دستگاه تزریق پلاستیک با قابلیت اتصال به سیستم های خودکار، قابلیت استفاده از روش های اتوماتیک برای تولید قطعات پلاستیکی را فراهم می کند.
- قابلیت تنظیم سرعت تزریق: این دستگاه با قابلیت تنظیم سرعت تزریق، قادر به تولید قطعات پلاستیکی با خواص مختلف و با کیفیت بالا است.
انواع دستگاه قالب گیری تزریقی
دستگاه تزریق عمدتاً براساس میزان قدرت گیره طبقه بندی می‌شوند. در حقیقت هر اندازه قدرت گیره دستگاه بالاتر باشد، امکان تولید قطعات بزرگتر و سنگین‌تر را فراهم می‌آورد. پارامتر های مهم دستگاه عبارتند از:
قدرت گیره، ظرفیت واحد تزریق، فاصله بین میله های راهنما ، کورس بازشو گیره ، حداقل و حداکثر ارتفاع قالب
دستگاه قالب گیری تزریقی به 3 دسته کلی تقسیم بندی می شوند:
دستگاه تزریق پلاستیک الکتریکی
دستگاه تزریق پلاستیک الکتریکی
یک نوع دستگاه قالب‌گیری تزریقی است که برای تزریق مواد پلاستیکی به داخل قالب‌ها با استفاده از انرژی الکتریکی استفاده می‌شود. در این دستگاه، برای تزریق مواد پلاستیکی به داخل قالب، از یک موتور الکتریکی استفاده می‌شود که با استفاده از انرژی الکتریکی، پیستون را به جلو حرکت می‌دهد و مواد پلاستیکی را به داخل قالب تزریق می‌کند.
از مزایای دستگاه تزریق الکتریکی :
- کارایی بالا: دستگاه تزریق الکتریکی به دلیل استفاده از انرژی الکتریکی، کارایی بالایی دارد و در فرآیند تزریق مواد پلاستیکی، زمان کوتاهی را برای تزریق مواد به داخل قالب نیاز دارد.
- دقت بالا: دستگاه تزریق الکتریکی دارای دقت بالایی است و به دلیل عدم وجود نیروی گرمایی، مواد پلاستیکی به صورت یکنواختی در قالب تزریق می‌شود.
- صرفه‌جویی در انرژی: دستگاه تزریق الکتریکی به دلیل عدم استفاده از انرژی گرمایی، صرفه‌جویی در انرژی دارد و می‌تواند کمک کننده در کاهش هزینه‌های تولید باشد.
دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی
یک نوع دستگاه قالب‌گیری تزریقی است که برای تزریق مواد پلاستیکی به داخل قالب‌ها با استفاده از انرژی هیدرولیکی استفاده می‌شود. در این دستگاه، برای تزریق مواد پلاستیکی، از یک پمپ هیدرولیکی استفاده می‌شود که با استفاده از انرژی هیدرولیکی، پیستون را به جلو حرکت می‌دهد و مواد پلاستیکی را به داخل قالب تزریق می‌کند.
از مزایای دستگاه تزریقی هیدرولیکی:
- قدرت بالا: دستگاه تزریقی هیدرولیکی به دلیل استفاده از انرژی هیدرولیکی، قدرت بالایی دارد و می‌تواند به راحتی مواد پلاستیکی را به داخل قالب تزریق کند.
- پایداری بالا: دستگاه تزریقی هیدرولیکی دارای پایداری بالایی است و به دلیل وجود سیستم هیدرولیکی، تغییرات فشار در فرآیند تزریق مواد پلاستیکی به داخل قالب کاهش می‌یابد.
- عمر طولانی: دستگاه تزریقی هیدرولیکی به دلیل سادگی ساختار و عدم وجود قطعات پیچیده، عمر طولانی دارد و می‌تواند برای مدت طولانی در فرآیند تولید قطعات پلاستیکی استفاده شود.
با این حال، دستگاه تزریقی هیدرولیکی از مشکلاتی نظیر مصرف بالای انرژی و نیاز به نگهداری و تعمیرات مکرر برای حفظ کارایی برخوردار است.
دستگاه تزریق پلاستیکی هیبریدی
یک نوع دستگاه قالب‌گیری تزریقی است که برای تزریق مواد پلاستیکی به داخل قالب‌ها با استفاده از ترکیبی از انرژی الکتریکی و هیدرولیکی استفاده می‌شود. در این دستگاه، برای تزریق مواد پلاستیکی، از یک موتور الکتریکی با قدرت کم و یک پمپ هیدرولیکی با قدرت بالا استفاده می‌شود. موتور الکتریکی برای حرکت پیستون در مرحله تزریق مواد پلاستیکی استفاده می‌شود، در حالی که پمپ هیدرولیکی برای حرکت پیستون در مرحله نگهداری فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
از مزایای دستگاه تزریقی هیبریدی:
- بهره‌وری بالا: دستگاه تزریقی هیبریدی با استفاده از ترکیبی از انرژی الکتریکی و هیدرولیکی، بهره‌وری بالایی دارد و می‌تواند به راحتی مواد پلاستیکی را به داخل قالب تزریق کند.
- کاهش مصرف انرژی: دستگاه تزریقی هیبریدی به دلیل استفاده از موتور الکتریکی با قدرت کم، مصرف انرژی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.
- دقت بالا: دستگاه تزریقی هیبریدی دارای دقت بالایی است و به دلیل وجود سیستم هیدرولیکی، تغییرات فشار در فرآیند تزریق مواد پلاستیکی به داخل قالب کاهش می‌یابد.
با این حال، دستگاه تزریقی هیبریدی از مشکلاتی نظیر نیاز به نگهداری و تعمیرات مکرر برای حفظ کارایی و پایداری سیستم برخوردار است.
کلام پایانی
ماشین آلات تزریق پلاستیک یکی از اصلی‌ترین و پرکاربردترین دستگاه‌ها در صنعت پلاستیک‌سازی است که به منظور تولید محصولات پلاستیکی به کار می‌رود.
با توجه به اهمیت این دستگاه‌ها در صنعت پلاستیک‌سازی، باید توجه داشت که انتخاب و استفاده از ماشین آلات تزریق پلاستیک با کیفیت و دقیق، به منظور تولید محصولات با کیفیت و بازدهی بالا، بسیار مهم است.
با توجه به رشد روزافزون صنعت پلاستیک سازی و نیاز به تولید محصولات با کیفیت بالا، ماشین آلات تزریق پلاستیک همچنان یکی از دستگاه‌های بسیار حیاتی در این صنعت باقی خواهد ماند.