برترین و کامل ترین دوره های آموزشی فارسی

قالب های تزریق پلاستیک

ساده ترین قالب تزریق پلاستیک، قالب Straight-pull است. این قالب از دو نیمه تشکیل شده است: قسمت Cavity یا حفره و Core یا هسته.

این قالب ها پر استفاده ترین قالب ها در تزریق پلاستیک هستند. طراحی و ساخت آنها آسان است که کل هزینه را به نسبت پایین می آورد. در مقابل طراحی این قالب ها با محدودیت مواجه است: قطعه حتما باید روی هر طرف هندسه دوبعدی داشته و بیرون زدگی نداشته باشد(حجم هایی که از زیر ساپورت نمی شوند.).

ساختمان قالب های تزریق پلاستیک

قالب های پلاستیك ازنظر كلی به دونوع تقسیم می شوند:

1- قالب های با راهگاه سرد
2- قالب های با راهگاه گرم

و نیز از نظر ساختمانی بر دونوع می باشند:

1- قالب های دو صفحه ای
2- قالبهای سه صفحه ای كه تعداد صفحات قالب و خط جدایش آن ها بر اساس عواملی ماند تعداده حفره های قالب، شكل قطعه پلاستیكی،‌ نوع ماشین تزریق،‌نوع مواد مصرفی و سیستم خروجی هوا و … تعیین می شوند

اصولاً در هر قالب تزریقی دو بخش اصلی وجود دارد:

1- بخش ثابت قالب (نیمه ثابت) كه در این نیمه مواد گرم تزریقی پلاستیك تزریق می شوند.
2- بخش متحرك (نیمه محرك) كه در قسمت متحرك ماشین تزریق بسته می شوند و سیستم و مكانیزم بیرون اندازی قطعات اكثرادر آن قرار دارد.

اگر هندسه های پیچیده تری مدنظر است، لازم است از قالب هایی با هسته Side-Action یا  دیگر اینسرت ها استفاده شود.

هسته های Side-Action

المان های متحرکی هستند که از بالا یا پایین وارد قالب شده و ساخت قسمت های بیرون زده را امکان پذیر می کنند(برای مثال یک سوراخ و یا حفره). این هسته ها باید بهینه استفاده شوند چرا که موجب بالا رفتن هزینه می شوند. در قسمت بعدی توضیحات بیشتری در مورد اینگونه هسته ها می دهیم.

دو قسمت یک قالب : سایدA و سایدB

قطعات تزریق پلاستیک دو طرف دارند: ساید A که مقابل حفره است (نیمه جلویی قالب) و ساید B که مقابل هسته(نیمه پشتی قالب) است. این دو قسمت معمولا کاربردهای متفاوتی دارند:

قسمت A معمولا ویژگی های ظاهری بهتری داشته و قسمت Cosmetic نامیده می شود. سطوح قسمت A نرم بوده و بافتی متناسب با طراحی شما خواهند داشت.
قسمت B معمولا شامل المان های سازی ای و پنهان قطعه (مثل ستون ها و…) می شود. به همین دلیل به این قسمت سایدِ کاربردی یا Functional می گویند. سایدِ B معمولا سطوح خشن تری دارد و جای پین های انژکتور روی آن دیده می شود.

قالب های پلاستیك از نظر تعداد حفره دو نوع هستند:

1- قالب های تك حفره ای:

در مواردی از قالب های تك حفره ای استفاده می شوند كه مقدار تولید قطعه پلاستیكی محدود می باشند. بنابراین طراحی و ساخت قالب های تك حفره ای از نظر زمان ساخت و مسائل اقتصادی – ارزان تر تمام خواهد شد.

2- قالب های چند حفره ای:

اگر تعداد فرآورده های تولیدی زیاد باشد، بالاخص در مواردی كه قطعه هم كوچك باشد از روش طراحی و ساخت قالب های چند حفره ای استفاده می شود.

حفره و مغزه را به سه روش می‌توان روی قالب نصب کرد:

ماشینکاری مستقیم آنها بر روی قالب
ماشینکاری آن به صورت چند تکه و سوار کردن آن به صورت Insert
ماشینکاری آن به صورت یک تکه و سوار کردن آن به صورت Insert

در هنگام ماشینکاری مغزه و حفره به صورت مستقیم بر روی قالب باید به این نکته توجه داشت که معمولاً جنس Insert و Base با هم تفاوت دارند. معمولاً Insert باید مقاومت به سایش بالایی داشته باشد.

اجزای اصلی قالب تزریق پلاستیک عبارتند از:

– صفحات پشت بند قالب (top & bottom clamp plates)

– صفحه حامل حفره (Cavity holder plate)

– صفحه حامل سنبه (Core holder plate)

– صفحه پران (Ejector plate)

– صفحه پشت بند پران (Ejector support plate)

– پل های قالب (Spacer block)

– متعلقات قالب (نظیر بوش تزریق ، میل راهنما ، میل پران و …

جنس قالب‌ها

قابلیت اطمینان و عمرکاری یک قالب تزریق پلاستیک به متریال مورد استفاده در ساخت آن، عملیات حرارتی و فرایندهای ماشینکاری انجام شده بر روی آن بستگی دارد. بهترین انتخاب برای قالب‌های تزریق پلاستیک فولاد است. پس از عملیات حرارتی ممکن است فولاد ترد و شکننده شود، به همین دلیل بهتر است فولاد قبل از ماشینکاری بازپخت یا Aneal شود.

فولادهای متداول موجود در بازار معمولاً حاوی ۰٫۰۶٪ تا ۰٫۱٪ گوگرد هستند. با اینکه وجود گوگرد به انجام راحتتر ماشینکاری کمک می‌کند اما از طرفی افزایش میزان آن معایبی برای ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک دارد. فولادهای دارای گوگرد بالا را نمی‌توان به خوبی فولادهای کم گوگرد پولیش کاری کرد. آبکاری (کروم، نیکل) این فولادها به خوبی انجام نمی‌شود. برای تعمیرات به خوبی قابل جوشکاری نیستند و برای فرایندهای شیمیایی مانند Photochemical Etching مناسب نیستند. همچنین روش ماشینکاری EDM یا اسپارک برای فولادهای کم گوگرد مناسب است.

معمولاً پس از عملیات حرارتی، مقداری تغییرات ابعادی یا تغییر شکل در فولادها اتفاق می‌افتد، به همین دلیل توصیه می‌شود از فولادهایی استفاده شود که تمایل کمتری به تغییر شکل پس از عملیات حرارتی دارند. برای جلوگیری از تغییر شکل بهتر است از فولادهای پیش سخت شده، فولادهای قابل سختکاری مارتنزیتی و فولادهای Through-hardening استفاده گردد.

فولادهای Case-Hardening (فولادهایی که قابلیت سختکاری پوسته دارند) اکثر خواص مورد نیاز صنعت قالب‌سازی را دارند و به همین دلیل ۸۰٪ سهم فولاد مورد استفاده در این صنعت را به خود اختصاص داده‌است. پوسته سخت این فولادها مقاومت به سایش مورد نیاز را تأمین می‌کند و از طرفی هسته مستحکم و بادوام آن در برابر تنش‌ها و بارگذاری‌ها مقاومت می‌کند.

پایه قالب (Mold Base) معمولاً از جنس فولاد P20 ساخته می‌شود. در کاربردهای باکیفیت و معمولاً برای ساخت تجهیزات پزشکی برای جلوگیری از آلودگی قطعه ساخته شده معمولاً از فولاد زنگ نزن ۴۲۰ استفاده می‌شود.

برای ساخت اینسرت‌های حفره یا مغزهمی توان از فولاد P20 استفاده کرد. در صورت نیاز به مقاومت خوردگی و جلوگیری از زنگ زدگی از فولاد نزنگ نزن ۴۲۰ نیز می‌توان استفاده کرد.

در کاربردهایی که نیاز به مقاومت به سایش بالاست، برای مثال در رزین‌های دارای شیشه ساینده یا دارای مواد معدنی، باید از فولادی با سختی سطح حداقل 54HRC استفاده کرد. معمولاً در چنین مواردی از فولاد H-13 می‌توان استفاده کرد. در صورت نیاز به فولادی با سختی سطح بالاتر از فولاد S-7 استفاده می‌گردد.

از مهم‌ترین ویژگی ها و دلایل استفاده از قالب های تزریق پلاستیک می 
توان به موارد زیر اشاره کرد :

تولید آسان قطعات پلاستیکی با استفاده از قالب سازی تزریق پلاستیک
تولید آسان قطعات با طرح های متنوع  تقریباً هر طرحی را می توان اجرا کرد )
تولید آسان قطعات پلاستیکی با ریزه کاری های فراوان و طرح های هندسی پیچیده
زمان کاری نسبتاً کوتاه با توجه به تولید هر قطعه پلاستیکی در چند دقیقه
تولید بسیار انبوه در صورت بالا بودن حجم سفارش ( می توان چندین میلیون قطعه را در سال تولید کرد)
‌کم بودن حجم ضایعات و تلفات دور ریز در ساخت قطعات پلاستیکی و امکان بازیافت و استفاده مجدد از آن‌ها
قابلیت کار دستگاه قالب تزریق پلاستیک با چند مواد به صورت همزمان ( این دستگاه ها طیف گسترده ای از مواد پلاستیکی را شامل می شوند)

همچنین شما میتوانید برترین دوره طراحی قالب های تزریق پلاستیک، به کمک دو پلاگین مولدورکس و اسپلیتورکس در سایت مشاهده کنید.جهت ورود به صفحه دوره طراحی قالبهای تزریق پلاستیک کلیک کنید.