ساخت قالب تزریق پلاستیک ارزان و نمونه کار
مجموعه تکنو صنعت ۰۹۱۳۱۶۹۱۸۰۵ آماده همکاری با تولیدکنندگان عزیز میباشد.
برای اینکه بتوانیم در ساخت قالب تزریق پلاستیک کمترین هزینه را داشته باشیم باید از قالب تزریق پلاستیک اطلاعات جامعی داشته باشیم برای رسیدن به این مهم باید اجزای قالب تزریق پلاستیک و کارکرد آن را بدانیم.
هزینه قالب تزریق پلاستیک
هزینه قالب تزریق پلاستیک با توجه به تیراژ قطعه شما و پیچیدگی یا سادگی قطعه پلاستیک مورد نظر شما برآورد میشود.بدین معنا که تیراژهای بالا نیاز به قالبهای مستحکم و دارای جزئیات بیشتر دارد یعنی شما وقتی تیراژی بالا برای تولید قالب خود در نظر گرفته اید باید از قالب تزریق پلاستیکی استفاده کنید که توان تولید با تیراژ بالا را داشته باشد و پیچیدگی قطعه شما تعیین کننده میزان هزینه کرد شماست..
در این راستا میشود به اینصورت مثال زد که:در قالب تزریق پلاستیک با تیراژ بالای دویست هزار ضرب از بوش راهنما و راهنمای صفحه پران و قفل کن و صفحه فشار و دیگر مواردی که به عمر بالای قالب کمک میکند باید استفاده کرد مثلما این موارد به هزینه قالب تزریق پلاستیک اضافه میگردد…
هزینه های اضافی زمانی بیشتر به قالب اعمال میگردد که ظرافت کار زیاد باشد استفاده از اینسرت ها یا تیغه های نازک همه و همه میزان هزینه قالب تزریق پلاستیک را افزایش میدهد..
بعضا قالبهای قطعات پلاستیک در اسباب بازی جز قالبهای گران میباشد به دلیل ظرافت و ریز بودن قطعه.
در مواردی که پلاستیک و الکترونیک درکنار هم هستند نیز قیمت قالب تزریق پلاستیک بالا میرود.شما باید جای برد یا جای باطری درب شاسی دار را ساخت وتولیید کنید همینها خود کار بسیار پیچیده و هزینه بری میباشد..
برای قالب تزریق پلاستیک ارزان باید از مواردی همچون اسان سازی حذف یکسری اضافه های قطعه و ساده سازی استفاده کرد..
قالب تزریق پلاستیک ارزان قالبی است که ساده شده و کمترین متعلقات را دارد.حالا متعلقات چیست؟
متعلقات قالب مانند کشویی یا اینسرت یا راه گاه سوزنی یا راه گاه گرم هرچقدر این موارد در قالب شما کمتر باشد شما قالب تزریق پلاستیک ارزانتری دارید..
به طور مثال اضافه کردن یک راه گاه گرم خود به تنهایی هزینه ای چند ده میلیونی دارد..
کشویی
کشویی قسمتی از قالب تزریق پلاستیک است که زوایای منفی را در قطعه ایجاد میکند بر فرض مثال شما در پهلوی قطعه خود شیاری یا فرو رفتگی یا سوراخی دارید این قسمت نیاز به کشویی دارد به ازی هر کشویی که در قالب اضافه شود مثلما قیمت قالب تزریق پلاستیک بیشتر خواهد شد قالب تزریق پلاستیک ارزان کمترین کشویی را دارد و یا در بهتزین حالت اصلا کشویی ندارد.
ویژگی کشویی
ویژگی کشویی به مدیریت ریزش ها در حین خروج محصول کمک می کند. این یک ویژگی قالب است تا خود محصول. یک مهندس قالب تزریق پلاستیک نیاز به کشویی را بر اساس طراحی محصول تشخیص می دهد. اغلب وجود زوایای منفی نشان دهنده نیاز به کشویی است. حذف دستی محصول از قالب ممکن است بدون ویژگی های کشویی انجام شود. در حذف خودکار و دستی محصول کار می کند. در تولید محصولات در مقیاس بزرگ از حالت اتوماتیک استفاده می شود. کشویی به بهینه سازی زمان و حفظ ثبات کمک می کند. همچنین به رفع نیازهای خاص مانند به حداقل رساندن تماس دست کمک می کند. این ممکن است برای مثال در شرایط تولید استریل یا قطعات حساس مهم باشد. کشویی یا متحرک در طرح هایی استفاده می شوند که جهت رها شدن قالب و محصول یکسان نیست. کشویی بدون شک به هزینه قالب تزریق پلاستیک اضافه میکند اما این ناکارآمدی را جبران می کنند.
اگر در طراحی کشویی حرکت با فنر انجام شود باز قالب تزریق پلاستیک ارزانتر و اگر برای حرکت کشویی فنر جواب گو نباشد و نیاز به پین کج باشد قالب تزریق پلاستیک گرانتری داریم.
در عکس بالا GUIDE PIN پین کج است و در حقیقت به حرکت کشویی در بازه مکانی بالا کمک میکند اگر کشویی قرار است ۱۰ میلیمتر نهایتا حرکت کند احتمالا با فنر و پیچ استپ کار جوابگو میباشد اما در مواردی که شما نیاز به حرکت بالای ۱۰ میلیمتر تا ۳۰ میلیمتر دارید حتما به پین کج نیاز دازدی البته این مورد به زاویه پشت کشویی نیز بستگس دارد..
درکل قالب تزریق پلاستیک ارزان کشویی ندارد.
کشویی ها خطوط جداکننده کمکی را معرفی می کنند که اجازه می دهد بخشی از قالب باز شود. این قسمت قسمت قالب گیری شده را آزاد می کند. سپس حرکت پران برای رها شدن کامل قطعه از قالب دنبال می شود. حرکت کشویی قبل یا بعد از باز شدن قالب اتفاق می افتد. همچنین می تواند همزمان با باز شدن قالب اتفاق بیفتد. حرکت کشویی توسط مکانیسم های مختلفی نیرو می گیرد. این بستگی به طراحی سیستم دارد. این می تواند توسط هوا، فنر یا سیلندر هیدرولیک باشد. کشویی ها قطعاتی را نیاز دارد که روی یکدیگر حرکت می کنند. این می تواند منجر به سایش شود. سطوح این قطعات باید برای جلوگیری از سایش تحت تعمیر یا پیشگیری قرار می گیرند. این امر با عملیات حرارتی با نیتروژن توسط فرآیند نیتریدینگ به دست می آید. در حقیقت شما قسمتهایی از قالب تزریق پلاستیک که امکان سایش دارد عملیات حرارتی میکنید و این امر باز به قیمت قالب تزریق پلاستیک اضافه میکند..
اینسرت
قالب تزریق پلاستیک ارزان قالبی بدون اینسرت است..
اینسرت چیست؟
بعضا در ساخت قالب شمانیاز دارید که قسمی از قالب را به صورت جداگانه ساخت انجام دهید و آن را داخل قالب به صورت پین و پیچ جاگذاری کنید به این قسمت از قالب که به صورت جداگانه داخل قالب تزریق پلاستیک جاگذاری میشود اینسرت گفته میشود..
اینسرت یک تکه ای از قالب تزریق پلاستیک است که به دلایلی از جمله ناتوانی ماشینکاری یا ایجاد تیغه هایی نازک در قالب تزریق پلاستیک مورد استفاده قرار میکیرد.فرض کنید نیاز دارید یک تیغه فرورفته یک میلیمتری به عمق پنجاه میلیمتری داخل قالب حفر کنید.
برای این منظور به جای اسپارک همان تیغه نازک در قالب از دو اینسرت در دوطرف همان تیغه استفاده میکنید و جای حفر این تیغه را ایجاد میکنید بدن اینکه بخواهید از ای دی ام یا همان اسپارک استفاده کنید.
در عکس زیر یک قسمتی از قالب تزریق پلاستیک به صورت خزینه پیچ شده ودر جای خود محکم شده است.
در حقیقت این قسمت بابت ایجاد یک شیار دورتادور اینسرت ایجاد میکند در این قالب تزریق پلاستیک به علت پله ای که وجود دارد و ارتفاع آن زیاد است و ماشینکاری سختی دارد در این گونه موارد از اینسرت یا همان لقمه استفاده میشود..
در بعضی موارد شما نیاز به یک پیچ یا مهره داخل قطعه پلاستیک دارید این نیز اینسرت نامیده میشود برای اینکه بتوانید آن مهره یا پیچ یا هر فلز دیگری که مورد نظر است را داخل قالب تزریق پلاستیک جاسازی کنید و روی آن را با مواد پلاستیک بپوشانید نیاز به جاسازی داخل قالب تزریق پلاستیک دارید.در بعضی موارد حتی یک تکه مگنت داخل قالب تریق پلاستیک جاگذاری میشود تا آن اینسرت فلزی را درجای خود محکم کند و در حین تزریق پلاستیک از داخل قالب جدا نگردد..
پیچ یا مهره اینسرت داخل قالب تزریق پلاستیک باید مهار گردد تا در موقع تزریق پلاستیک از جای خود به اصطلاح فرار نکند.اگز این کار به خوبی اجرا نگردد باعث می شود گوشت هر طرف اینسرت شما متفاوت باشد و به اصظلاح کلفت و نازک باشد.
این خطا در اجرا در فرآیند بستن قطعه باعث ترک خوردگی در کناره های جای پیچ یا مهره میگردد و قطعه را بی کیفیت میکند..
اگر در ساخت قالب تزریق پلاستیک سعی گردد از اینسرت استفاده نشود یا کمتر استفاده شود قالب تزریق پلاستیک ارزان به دست می آید..
هزینه مواد اولیه پلاستیک
با توجه به وزن محصول تولیدی شما هزینه مواد اولیه پلاستیک در دومین مقام هزینه کرد برای تولید قطعه پلاستیک قرار دارد.البته نوع مواد اولیه تزریق پلاستیک در قمیت آن تاثیر گذار است ازموادهای صنعتی مانند abs یا polyamide و…گرفته که جز مواد اولیه پلاستیک با قیمت بالا هستند تا pp یا موادهای نیمه صنعتی و معمولی که قیمت پایین تری دارند در کل شما برای تولید قطعات پلاستیک بعد از هزینه قالب به هزینه مواد اولیه باید توجه ویژه ای داشته باشید و در پلن ابتدایی تولید محصول خود حتما به این آیتم توجه بفرمائید…
در بعضی موارد قطعه اصلی که میخواهید مهندسی معکوس کنید از مواد گران استفاده کرده با مشورت با قالبساز خودتان میتوانید مواد را تغییر داده و قطعه ارزانتری تولید کنید..
هزینه تولید یا دستگاه تزریق پلاستیک
بعد از هزینه قالب و مواد اولیه مزد ضرب دستگاه تزریق پلاستیک سومین آیتم هزینه کرد یک تولید کننده است.. این هزینه کرد به وزن قطعه و ابعاد قالب ظرافت و زیبایی محصول نهایی بستگی دارد اما نمیشود قبل از بستن قالب تزریق پلاستیک و تولید قطعه قیمت دقیقی از مزد ضرب برآورد کرد مزد ضرب رابطه مستقیم با زمان تولید هر ضرب قالب تزریق پلاستیک دارد..اما به صورت حدودی میشود قبل از ساخت قالب تزریق پلاستیک تخمینی از کلیت قیمت ضرب برآورد کرد..
هزینه بسته بندی
این قسمت از هزینه کرد تولید محصول بسیار دایره گسترده ای دارد و بسیار راحت وفراوان میشود کارگاهای بسته بندی شیرینک و وکیوم پیدا کرد در تولید انبوه میتوان هزینه این قسمت را به حداقل رسانید..
اصولا مبلغی که شما برای قیمت قالب تزریق پلاستیک خود در نظر گرفته اید مناسب بودجه شما برای کار تولیدی است که قاعدتا قسمت عمده این بودجه تولیدی صرف هزینه برای ساخت قالب تزریق پلاستیک میشود.بدین معنا که قالب تزریق پلاستیک به علت هزینه های بالای ساخت میزان قابل توجهی از بودجه شمارو مصرف میکند در کل شما برای تولید یک محصول پلاستیکی چند آیتم برای هزینه کرد دارید که در ذیل به صورت مختصر به انها اشاره میگردد..
قبل از اینکه در مورد قیمتها و هزینه ها صحبت کنیم لازم است که با اجزا مختلف قالب تزریق پلاستیک به صورت کلی آشنا بشوید..
بخشهای اصلی قالب
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. به تصویر زیر نگاه کنید:
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) دارداینسرت در حقیقت در قالب تزریق پلاستیک بسیار مهم میباشد به خصوص امروزه با پیشرفت صنعت قالب سازی تزریق پلاستیک کاشت اینسرت در قالب بسیار پرکاربرد شده است.
اینسرت در بسیاری موارد در هزینه های بعدی قالب تزریق پلاستیک صرفه جویی محسوب میشود بدین معنا که شما در ساخت قالب نیز میتوانید چند قطعه یک شکل ولی سایز متفاوت را به وسیله اینسرت در یک قالب تزریق پلاستیک جا بدهید و به قول عام چند قطعه در یک قالب جاگذاری میشود و در هزینه ابتدایی بسیار تاثیر گذار است.
به طور مثال در مجموعه تکنو صنعت قالب تزریق پلاستیک اتصالات آبیاری قطره ای به صورت اینسرتی ساخته میشود و در حقیقت به طور مثال یک واسطه را میتوان با کمک اینسرت در چند سایز ساخت مثلا واسطه ۲۰به ۳۲ یا ۲۵ به ۵۰ ساخت.تمامی انها داخل یک قالب تزریق پلاستیک ساخته میشود و تمامی این قطعات تنها با تعویض یک اینسرت تولید میشود..
. این موارد را در مقالات بعدی با تمرکز بیشتر بررسی خواهیم کرد.
کفشکها، میل و بوش راهنما پل صفحه پران
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.
این قطعات اکثرا از جنس آهن ساخته میشود البته بلوکه آماده کفشک و پل صفحه پران نیز موجود میباشد..
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.
نازل دستگاه تزریق قطعهای است که مواد پلاستیک مذاب از آن با فشار وارد قالب میشوند. (برای آشنایی با قسمتهای دستگاه تزریق، مقالهی دستگاه تزریق پلاستیک را مطالعه کنید)
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. اما اسپرو در ادامه به چند کانال فرعی راه دارد که “راهگاه” نام دارند. راهگاه ها نیز از طریق گیتها به داخل کویتیها هدایت میشوند.
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.
یکی از اجزای قالب تزریق پلاستیک که در حقیقت داخل بدنه و مغز فولاد است کانال راه آب میباشد که جای این کانال بسیار حایز اهمیت میباشد..اکثرا این کانالها نزریک به قطعه میباشد و در روند تولید بسیار موثر است..
یکی دیگر از اجزای قالب تزریق پلاستیک کانال خروج هوا میباشد این کانال درحقیقت هوای محبوس داخل قطعه را به بیرون هدایت میکند حتما باید از طرفی که مواد تزریق پلاستیک وارد میشود از طرف دیگر هوا خارج شود تا مواد به طور کامل وارد حفره قالب بشود و تمام حفره را بپوشاند.
کانال خروج هوا نهایتا ۵صدم عمق دارد و به حفره قالب راه دارد بنابراین بسیار باید ظریف باشد تا مواد وارد این کانال نگردد..
کشویی، قفل کن و سایر اجزای قالب تزریق پلاستیک
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.
بسیار حایز اهمیت است که قبل از اینکه شما بخواهید ساخت قالب تزریق پلاستیک انجام دهید باید با مفاهیمی ابتدایی مانند فلز کاری و تراشکاری آشنا باشید چون در فرآیند ساخت قالب تزریق پلاستیک نیاز به مهارتهای فلز کاری نیز دارید..
در پایان توصیه مجموعه تکنو صنعت ۰۹۱۳۱۶۹۱۸۰۵ این است که در ابتدا محصول نهایی خودرا بازاریابی و نظر سنجی کنید موقعی از فروش آن مطمئن شدید جهت ساخت قالب و تولید اقدام کنید..
