همانطور که می‌دانید روش‌های مختلفی برای تولید قطعات و محصولات پلاستیکی وجود دارد و آن‌ را بطور کامل در مقاله آشنایی با روش‌های تولید قطعات و محصولات پلاستیکی بررسی کردیم. در حال حاضر یکی از مهم‌ترین روش‌های رایج برای شکل دادن به پلیمرها (بسپارها) استفاده از تکنولوژی تزریق پلاستیک است. در این مطلب قصد داریم تکنولوژی تزریق پلاستیک را بطور کامل بررسی نماییم.

تزریق پلاستیک چیست؟

تزریق پلاستیک یک تکنولوژی ساخت برای تولید انبوه قطعات و محصولات پلاستیکی یکسان و مشابه با خطای پایین است. تقریبا همه قطعات و محصولات پلاستیکی که به طور روزمره از آن‌ها استفاده می‌کنیم با استفاده از تکنولوژی تزریق پلاستیک ساخته شده اند: از جمله قطعات خودرو و محفظه دستگاه‌های الکترونیکی، لوازم آشپزخانه و…. در تزریق پلاستیک ابتدا مواد اولیه پلیمر که بطور گرانول‌ هستند ذوب می‌شوند و سپس تحت فشار به درون یک قالب تزریق می‌شوند. پلاستیک مایع درون قالب خنک شده و جامد می‌شود. مواد اولیه تزریق پلاستیک پلیمرهای ترموپلاستیکی هستند که قابلیت رنگ آمیزی و پر شدن توسط افزودنی‌های دیگر را دارند. دلیل محبوبیت و استفاده گسترده از تزریق پلاستیک، هزینه بسیار پایین ساخت هر قطعه در تیراژهای بالا است. تزریق پلاستیک تکرار پذیری بالا را در کنار آزادی بالای طراحی ارایه می‌کند. محدودیت‌های اصلی تزریق پلاستیک از نوع اقتصادی هستند چون با اینکه تولید با استفاده از تزریق پلاستیک در تیراژ بالا بسیار به صرفه است، اما در مقابل سرمایه اولیه به نسبت بالایی برای شروع پروسه لازم است. از دیگر محدودیت‌های تزریق پلاستیک زمان نسبتا بالا (حداقل ۴ هفته) در رسیدن از طرح به تولید قطعه است.

دستگاه تزریق پلاستیک

دستگاه تزریق پلاستیک از دو قسمت اصلی تزریق و قالب‌گیری تشکیل شده است. به این صورت که هر یک از این دو قسمت خود از چندین جز تشکیل می‌شوند. اصلی ترین اجزای بخش تزریق عبارتند از: قسمت مارپیچی، نازل، بخش ورودی مواد اولیه، حرارت دهی و گرم کردن مواد اولیه.
قالب گیری نیز به بخشی گفته می‌شود که مواد اولیه در آن شکل نهایی را به خود می‌گیرند و سپس طبق شرایط خاص خنک شده و از قالب خارج می‌شوند. این دستگاه در حین سادگی دارای برخی اجزای حساسی است که باید طبق اصول و شرایط خاص کار کنند.
به عنوان مثال تنظیم دما برای گرم کردن، ذوب کردن پلاستیک و سپس ریتم سرد شدن آن باید با دقت بالایی توسط تنطیمات دقیق دستگاه انجام شود. پس در واقع دستگاه تزریق پلاستیک اساس کار برای انجام تزریق و ایجاد یک قطعه‌ی نهایی است.

عملیات شکل دهی در دستگاه تزریق پلاستیک به وسیله تزریق مواد پلاستیکی تحت فشار از طریق کانال تزریق و در داخل قالب انجام می‌گیرد که اصطلاحا به آن فرایند قالب گیری تزریقی می‌گویند. امروزه انتخاب‌های زیادی از نظر سایز،نوع و مدل برای مشتریان ماشین‌های تزریق وجود دارد. فرایند انتخاب دستگاه تزریق پلاستیک در شرایطی که تجهیزات به صورت دقیق مطالعه شده و نحوه عملکرد آن‌ها شناخته شده باشد بسیار ساده و راحت خواهد بود.

انواع دستگاه تزریق پلاستیک از نظر طراحی

اکثر ماشین‌های تزریق پلاستیک به صورت افقی طراحی و ساخته می‌شوند. برخی از دستگاه‌های تزریق پلاستیک افقی قابلیت تبدیل به حالت عمودی را دارند. استفاده از این نوع سیستم‌ها زمانی لازم است که ادغام تعدادی از مراحل در یک ماشین مورد نیاز است.
تجهیزات قالب گیری اصولا شامل دستگاه تزریق،یک قالب تزریق و یک واحد به منظور کنترل دمای قالب هستند.این سه قسمت به کمک سه پارامتر فشار،دما و سرعت با یکدیگر در ارتباط است.

طرز کار دستگاه تزریق پلاستیک

ابتدا مواد اولیه پلیمری که به شکل گرانول خشک شده است و در قیف قرار داده می‌شوند. این گرانول‌ها در قیف با پودرها و پیگمنت‌های رنگی و دیگر افزودنی‌های تقویت کننده ترکیب می‌شوند. گرانول‌ها به بشکه تغذیه می‌شوند. گرانول‌ها در بشکه حرارت دیده، با یکدیگر ترکیب شده و با یک پیچ چرخان به سمت قالب هدایت می‌شوند. هندسه پیچ و بشکه به گونه‌ای بهینه طراحی شده است که به بالا بردن فشار به میزان لازم و ذوب شدن ماده کمک کند.

تلمبه به جلو حرکت کرده و پلاستیک ذوب شده از طریق سیستم چرخنده به قالب تزریق می‌شود و همه فضای خالی قالب را پر می‌کند. با پایین آمدن دمای ترموپلاستیک، ماده جامد شده و شکل قالب را به خود می‌گیرد.در نهایت قالب گشوده شده و قطعه جامد توسط پین‌های افشانک به بیرون هل داده می‌شود، سپس قالب دوباره بسته شده و پروسه برای تزریق قطعه بعدی تکرار می‌شود. تکرار این پروسه می تواند بسیار سریع انجام شود: چرخه تزریق پلاستیک معمولا بسته به اندازه قطعه می تواند از ۳۰ تا ۹۰ ثانیه طول بکشد.
پس از آماده شدن محصول، قطعه روی کانوایر و یا در یک مخزن نگهدارنده رها می‌شود. معمولا قطعاتی که با تزریق پلاستیک ساخته می‌شوند به محض ساخت آماده استفاده بوده و نیازی به طی مراحل پولیش ، پرداخت و پست پروسس ندارند.

نکاتی مهم برای انتخاب و خرید دستگاه تزریق پلاستیک

برای اینکه یک خرید موفق در خرید دستگاه تزریق پلاستیک داشته باشید، باید نکات مهمی را بدانید تا به درستی انتخاب کنید. بنابراین جای نگرانی نیست در مقاله نکاتی مهم برای انتخاب و خرید دستگاه تزریق پلاستیک به بررسی موارد کلیدی برای انتخاب و خرید بهترین دستگاه تزریق پرداخته ایم. با افزودن به آگاهی خود، بهترین انتخاب را برای خرید دستگاه نزریق پلاستیک داشته باشید.

نکات ایمنی دستگاه تزریق پلاستیک

قالب تزریق پلاستیک چیست؟

قالب‌ تزریق پلاستیک نوعی از قالب است که محصول خروجی از داخل آن جنسی از خانواده پلاستیک خواهد داشت. برای مثال جارو برقی، خودکار، اسباب بازی و … این نوع از قالب‌ها از پر کابرد ترین قالب‌های موجود در دنیا است که به دلیل نوع استفاده محصول بعضا می‌بایست از زیبایی و کیفیت سطح بالایی برخوردار باشد.
اجزای تشکیل دهنده‌ی قالب پلاستیک عبارتند از: کفشک، پل، کور و کویتی، پران، صفحه پران اسپرو، هات رانر و …دستگاه‌هایی که برای تولید قطعات پلاستیکی از قالب تزریق پلاستیک استفاده می‌کنند به نام دستگاه‌ تزریق پلاستیک معروف هستند عموماً قالب‌های تزریق پلاستیک برای تولید انبوه از یک قطعه پلیمری (پلاستیکی) استفاده می‌شود، هر قطعه پلاستیکی که در اطراف ما وجود دارد مطمئناً از یک قالب بوجود آمده است. این قالب‌ها یکی از پرکاربردترین قالب‌ها هستند و محصول خروجی از این قالب‌ها در زندگی ما به وفور یافت می‌شوند.

اصول طراحی قالب تزریق پلاستیک

برای تولید یک محصول بی عیب و نقص در تمامی مراحل تولید باید دقت داشت که یکی از مهم‌ترین موارد طراحی قالب تزریق پلاستیک است. پایه‌ی انجام تزریق پلاستیک بدون عیب و نقص، طراحی یک قالب بدون ایراد است. بنابراین باید یک سری اصول اولیه و مهم رعایت شوند.
برای طراحی صحیح شکل قالب، باید موارد زیادی را با توجه به قطعه‌ای که قرار است تولید شود، در نظر گرفت. این موارد عبارتند از:
• در نظر گرفتن نوع دستگاه تزریق پلاستیک
معمولا دستگاه‌های تزریق پلاستیک در دو دسته‌ی افقی و عمودی قرار می‌گیرند. از این رو توجه کردن به این موضوع در حین طراحی قالب اهمیت بالایی دارد. چرا که می‌تواند نوع طراحی را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار دهد.
• در نظر گرفتن محل قالب گیری و تزریق دستگاه
اینکه قالب قرار است در چه محلی از دستگاه قرار بگیرد و یا تزریق قرار است به چه صورتی و از چه سمتی انجام شود تاثیر بسیار بالایی بر طراحی قالب دارد که نباید این موضوع نادیده گرفته شود.
• در نظر گرفتن نوع انتقال مواد
معمولا دستگاه تزریق پلاستیک به دو صورت مارپیچی و یا پیستونی مواد را به درون قالب منتقل می‌کند. از این رو در نظر گرفتن این پارامتر نیز اهمیت بالایی در اصول طراحی قالب تزریق پلاستیک دارد.
• در نظر گرفتن نوع حرکت صفحه متحرک دستگاه
نکته مهم دیگر در نظر گرفتن نوع حرکت صفحه متحرک دستگاه است. به این صورت که دستگاه‌ تزریق پلاستیک به دو صورت جکی و یا بازویی حرکت می‌کنند که در حین طراحی قالب باید در نظر گرفت.

مشکلات قالب در فرآیند تزریق

فرآیند قالب گیری تزریقی (Injection Molding) یکی از اصلی ترین و پرکاربردترین فرآیندها برای تولید محصولات پلاستیکی است. در طول فرآیند قالب‌گیری تزریقی برخی نواقص در پلاستیک‌ها رخ می‌دهد که بر روی کارکرد و ظاهر محصول تأثیر می‌گذارد. بنابراین شناخت و اصلاح مشکلات قالب فرآیند تزریق از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. نقص قالب‌گیری تزریقی می‌تواند به دلیل طراحی نادرست در قالب دستگاه و همچنین ناکارآمدی فرآیند باشد، لذا برای کاهش نواقص دستگاه قالب تزریق برخی از قوانین طراحی پایه قالب باید مورد استفاده قرار گیرد.

مواد اولیه تزریق پلاستیک

از جمله اصلی‌ترین مزیتی که روش تزریق پلاستیک دارد این است که می‌توان از مواد اولیه‌ی زیادی برای این منظور استفاده کرد. تقریبا می‌توان گفت تمامی مواد که در زیرمجموعه ترموپلاستیک‌ها هستند را می‌توان برای این هدف استفاده کرد. از جمله رایج‌ترین مواد اولیه تزریق پلاستیک پلی کربنات، پلی استایرن، پلی پروپیلن، ABS و انواع پلی اتیلن می‌توان نام برد.

سرمایه‌ی لازم برای شروع کار تزریق پلاستیک

• • یکی از اصلی‌ترین معیارها برای شروع هرکاری برآورد سرمایه‌ی لازم است. سرمایه‌ی لازم برای شروع کار تزریق پلاستیک و راه اندازی خط تولید تزریق پلاستیک نیز به پارامترهای مختلفی بستگی دارد. اصلی‌ترین هزینه در این کار مربوط به خرید دستگاه تزریق پلاستیک است.
  • ارزان‌ترین دستگاه موجود در بازار قیمتی در حدود ۵۰ میلیون تومان دارد. بعد از آن نوبت به رهن و یا اجاره و اخذ امتیازات لازم برای شروع کار می‌رسد که حداقل هزینه برای این بخش چیزی در حدود ۲۰ میلیون تومان است.
  • تهیه قالب تزریق پلاستیک نیز از بایدهای کار است و با توجه به قطعه‌ای که قصد تولید را دارید تغییر می‌کند. حداقل هزینه برای این کار حدود ۳ میلیون تومان است.
  • مواد اولیه استفاده شده نیز با توجه به خواصی که انتظار دارید انتخاب می‌شوند. چرا که اگر هدف ساخت قطعه‌ای با استحکام بالا باشد مواد اولیه‌ی متفاوتی را نسبت به قطعه‌ای خواهد داشت که ویژگی دیگری را از آن انتظار دارید. در هر صورت ارزان‌ترین ماده‌ی اولیه مربوط به polyethylene است که قیمت آن به ازای هر یک کیلو ۴ هزار تومان است.
  • جمع تمامی این هزینه‌های گفته شده چیزی در حدود ۸۰ میلیون تومان است. البته فراموش نکنید که این رقم با در نظر گرفتن حداقل قیمت‌ها محاسبه شد و با توجه به شرایط می‌تواند بیشتر از این نیز باشد.

مزایای تزریق پلاستیک

• •  تعداد تولید بالا.
  • امکان کاشت قطعات فلزی و غیر فلزی در پلاستیک.
  • امکان تولید قطعات کوچک با فرم‌های پیچیده و تلرانس‌های ابعادی دقیق.
  • امکان استفاده از بیش از یک نوع ماده پلاستیکی در یک قطعه.
  • عدم نیاز اغلب قطعات تولیدی به عملیات تکمیلی.
  • امکان استفاده مجدد از ضایعات پلاستیکی تولیدی.
  • امکان تولید قطعات سازه‌ای از فوم به روش قالبگیری تزریقی واکنشی.
  • قابلیت اتوماسیون کامل فرآیند.

معایب تزریق پلاستیک

• • هزینه ی سربار بالا برای تولید قطعات با تیراژ کم.
  • ماشین‌های تزریق گران هستند.
  • رقابت در این عرصه تولید زیاد است.
  • فرآیند ساخت قالب و تولید، پیچیده است.

درآمد تزریق پلاستیک چقدراست؟

یکی از دغدغه‌های اصلی تولید کنندگان و صنعتگران در بخش تولید قطعات و محصولات پلاستیکی، تولید بهینه، افزایش سودآوری و اطمینان از خدمات مشاوره، فروش و پس از فروش است. اجرای یک پروژه تزریق پلاستیک متناسب با قطعه شامل بخش‌های مختلفی از جمله قالب، دستگاه، ربات، لوازم جانبی و … است که هرگونه خطا در عملکرد، طراحی، تعیین تناژ، ساختار قالب و …. منجر به هزینه‌های زیادی جهت رفع ایراد و ضایعات حاصل از تولید محصول نامنطبق است. لذا نگرانی اصلی در اجرای یک پروژه تولیدی، واگذار کردن کلیه پروسه ‌ها به یک شرکت و اجرای پروژه بصورت بهینه توسط آن است. اگر از تولیدکنندگان قطعات پلاستیک باشید، حتما مواردی را تجربه کرده اید که قطعه کیفیت مطلوب را نداشته و شما در مثلث مواد، دستگاه و قالب از تشخیص عامل مشکل کیفی بازمانده اید و تامین کننده هر یک از سه ضلع مثلث، مشکل را از دیگری می داند.برای کسانیکه کار تزریق پلاستیک را انجام می‌دهند، یکی از مهمترین بخش‌های کارشان چگونگی محاسبه اجرت و هزینه کاراست، به نحوی که از مجموعه فعالیت شان سود مناسبی ببرند.