آیا قالب گیری چرخشی برای شما مناسب است؟

بنابراین شما به یک قطعه یا محصول پلاستیکی سفارشی نیاز دارید، اما نمی دانید چگونه آن را بسازید.

بزرگ است یا کوچک؟آیا باید انعطاف پذیر باشد یا سفت؟آیا گرد، مربع یا شکل عجیبی است؟آیا از قبل قالبی دارید یا باید آن را بسازید؟

این راهنما انواع مختلف فرآیندهای قالب‌گیری را که امروزه در دسترس هستند توضیح می‌دهد تا به شما در کشف فرآیند ایده‌آل برای محصول خود کمک کند.

قالب گیری پلاستیک چیست؟

قالب‌گیری، همچنین گاهی اوقات قالب‌گیری املایی، فرآیند تولید با شکل دادن به مواد مایع یا انعطاف‌پذیر با استفاده از یک قاب سفت به نام قالب یا ماتریس است.

هنگام قالب گیری پلاستیک، یک پلیمر پودری یا مایع مانند پلی اتیلن یا پلی پروپیلن در قالب توخالی قرار می گیرد تا پلیمر بتواند شکل خود را به خود بگیرد.بسته به نوع فرآیند مورد استفاده، طیف های مختلفی از گرما و فشار برای ایجاد محصول نهایی استفاده می شود.

تاریخچه قالب گیری پلاستیک

قالب‌گیری پلاستیک در اواخر دهه 1800 شروع شد تا نیاز به توپ‌های پلاستیکی بیلیارد را بر خلاف توپ‌های بیلیارد عاج رایج آن زمان برطرف کند.در سال 1868، جان وسلی هایت راهی برای ساخت توپ های بیلیارد با تزریق سلولوئید در قالب اختراع کرد.چهار سال بعد، هایت و برادرش ماشینی را برای خودکارسازی فرآیند اختراع و ثبت کردند.این اولین ماشین قالب گیری تزریق پلاستیک موجود بود و از یک پیستون اولیه برای تزریق پلاستیک به داخل قالب از طریق یک سیلندر گرم شده استفاده می کرد.

در سال 1946 دستگاه قالب گیری تزریق پیچ توسط جیمز هندری اختراع شد که جایگزین تکنیک تزریق پیستونی شد.این تکنیکی است که امروزه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

قالب‌گیری چرخشی مدرن همچنین تاریخ غنی‌ای دارد که از سال 1855 شروع شد، زمانی که از چرخش و گرما برای تولید گلوله‌های توپخانه فلزی در بریتانیا استفاده شد.

پلاستیک ها در اوایل دهه 1950 وارد این فرآیند شدند، زمانی که قالب گیری چرخشی برای اولین بار برای ساخت سر عروسک استفاده شد.و سپس در دهه 1960، فرآیند مدرن قالب‌گیری چرخشی که به ما امکان می‌دهد ظروف بزرگ خالی با پلی اتیلن با چگالی کم ایجاد کنیم، توسعه یافت.در تاریخ اخیر، بهبود فرآیند، تجهیزات بهتر و توسعه پودر پلاستیک، روند تولید محصولات نهایی را تسریع کرده است که باعث شده است قالب گیری چرخشی به سرعت در محبوبیت رشد کند.

انواع قالب گیری پلاستیک

محبوب‌ترین تکنیک‌ها در قالب‌گیری پلاستیک عبارتند از: قالب‌گیری چرخشی، قالب‌گیری تزریقی، قالب‌گیری بادی، قالب‌گیری فشاری، قالب‌گیری اکستروژن و قالب‌گیری حرارتی.ما تمام این تکنیک ها را در این راهنما پوشش خواهیم داد تا به شما در کشف بهترین فرآیند برای ساخت قطعه یا محصول خود کمک کنیم.

قالب گیری چرخشی

قالب‌گیری چرخشی که به آن روتومولدینگ نیز می‌گویند، فرآیندی است برای تولید قطعات و محصولات توخالی بزرگ با قرار دادن پودر یا رزین مایع در قالب فلزی و چرخاندن آن در اجاق تا زمانی که رزین داخل قالب را بپوشاند.چرخش مداوم قالب باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز می شود که محصولاتی با دیواره یکنواخت تشکیل می دهد.پس از سرد شدن قالب، پلاستیک سخت شده از قالب خارج می شود.

مواد بسیار کمی در طول فرآیند هدر می‌رود و مواد اضافی اغلب مجدداً استفاده می‌شوند که آن را اقتصادی و سازگار با محیط زیست می‌کند.

کاربردهای رایج برای قالب گیری چرخشی

قالب‌گیری چرخشی معمولاً برای ساخت محصولات پلاستیکی توخالی بزرگ مانند چرخ دستی‌های ابزار، مخازن ذخیره‌سازی، قطعات خودرو، شناورهای دریایی، خانه‌های حیوانات خانگی، سطل‌های بازیافت، مخروط‌های جاده، بدنه کایاک و سرسره‌های زمین بازی استفاده می‌شود.

قالب های چرخشی بسیار قابل تنظیم و مقرون به صرفه هستند

خود قالب می تواند بسیار پیچیده باشد تا قالب گیری طیف وسیعی از محصولات را تسهیل کند.قالب ها می توانند شامل درج ها، منحنی ها و خطوط و همچنین آرم ها و شکاف ها برای درج های پلاستیکی یا فلزی باشند که پس از قالب گیری محصول قرار می گیرند.

هزینه ابزار با قالب های چرخشی کمتر از قالب های تزریقی یا دمنده است.نتایج هزینه‌های راه‌اندازی پایین‌تر و تولید مقرون‌به‌صرفه حتی زمانی که حداقل 25 کالا در یک زمان تولید می‌شوند، هستند.

قالب گیری تزریقی

قالب گیری تزریقی فرآیند ساخت قطعات پلاستیکی سفارشی با تزریق مواد پلاستیکی مذاب با فشار بالا به داخل قالب فلزی است.درست مانند سایر اشکال قالب‌گیری پلاستیک، پس از تزریق پلاستیک مذاب به داخل قالب، قالب خنک شده و باز می‌شود تا یک قسمت پلاستیکی جامد نمایان شود.

این فرآیند شبیه به قالب ژله است که پر می شود و سپس برای ایجاد محصول نهایی خنک می شود.

کاربردهای رایج برای قالب گیری تزریقی

قالب گیری تزریقی معمولاً برای ساخت قطعات پلاستیکی سفارشی با حجم بسیار بالا استفاده می شود.ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی بزرگ می‌توانند قطعات خودرو را قالب‌گیری کنند.ماشین های کوچکتر می توانند قطعات پلاستیکی بسیار دقیقی را برای کاربردهای جراحی تولید کنند.علاوه بر این، انواع مختلفی از رزین‌ها و افزودنی‌های پلاستیکی وجود دارد که می‌توان از آنها در فرآیند قالب‌گیری تزریقی استفاده کرد و انعطاف‌پذیری آن را برای طراحان و مهندسان افزایش داد.

قالب های تزریق، که معمولا از فولاد یا آلومینیوم ساخته می شوند، هزینه گزافی دارند.با این حال، اگر به چندین هزار قطعه در سال نیاز داشته باشید، هزینه هر قطعه بسیار مقرون به صرفه است.

در قالب‌گیری تزریقی، ابزارسازی معمولاً 12 تا 16 هفته و تا چهار هفته دیگر برای تولید طول می‌کشد.

قالب گیری دمشی

قالب گیری دمشی روشی برای ساخت قطعات پلاستیکی توخالی، دیواره نازک و سفارشی است.در درجه اول برای ساخت محصولاتی با ضخامت دیواره یکنواخت و جایی که شکل آن مهم است استفاده می شود.این فرآیند بر اساس همان اصل دمیدن شیشه است.

ماشین‌های قالب‌گیری دمشی پلاستیک را گرم می‌کنند و هوا را تزریق می‌کنند که پلاستیک داغ را مانند یک بالون منفجر می‌کند.پلاستیک در قالب دمیده می شود و همانطور که منبسط می شود، به دیواره های قالب فشار می آورد و شکل خود را می گیرد.پس از پر شدن بالون پلاستیکی در قالب، سرد و سفت شده و قطعه خارج می شود.کل فرآیند کمتر از دو دقیقه طول می کشد، بنابراین به طور متوسط ​​12 ساعت در روز می تواند حدود 1440 قطعه تولید کند.

کاربردهای متداول برای قالب گیری بادی

فرآیندهای قالب گیری دمشی در بیشتر موارد، بطری ها، درام های پلاستیکی و مخازن سوخت تولید می کنند.اگر به صد هزار بطری پلاستیکی نیاز دارید، این روند برای شما مناسب است.قالب گیری دمشی سریع و مقرون به صرفه است، زیرا هزینه خود قالب کمتر از قالب گیری تزریقی است، اما بیشتر از قالب گیری چرخشی ... گاهی اوقات 6 تا 7 برابر بیشتر از یک ابزار قالب گیری چرخشی است.

قالب گیری فشاری

قالب گیری فشرده دقیقاً همانطور که از نام آن پیداست انجام می شود.یک ماده پلاستیکی گرم شده در قالب گرم شده قرار می گیرد و سپس به شکل خاصی فشرده می شود.معمولاً پلاستیک به صورت ورقه ای عرضه می شود، اما می تواند به صورت فله نیز باشد.هنگامی که پلاستیک به شکل مناسب فشرده می شود، فرآیند گرمایش تضمین می کند که پلاستیک حداکثر استحکام را حفظ می کند.آخرین مراحل در این فرآیند شامل خنک کردن، پیرایش و سپس خارج کردن قسمت پلاستیکی از قالب است.

کاربردهای رایج قالب گیری فشاری

بهترین استفاده از قالب گیری فشاری، جایگزینی قطعات فلزی با قطعات پلاستیکی است.بیشتر برای قطعات کوچک و محصولات در حجم بسیار بالا استفاده می شود.صنعت خودروسازی به شدت از قالب گیری فشرده استفاده می کند زیرا محصولات نهایی بسیار قوی و بادوام هستند.

هزینه اولیه یک قالب فشرده سازی قابل توجه است و به عوامل متعددی از جمله تعداد حفره ها، اندازه قطعات، پیچیدگی قطعات و پرداخت سطح از جمله موارد دیگر بستگی دارد.اما هزینه هر قطعه جداگانه در مقادیر زیاد کم است، بنابراین مقادیر زیاد قطعات برای این شکل قالب‌گیری ایده‌آل هستند.

قالب گیری اکستروژن

قالب گیری اکستروژن شبیه به قالب گیری تزریقی است با این تفاوت که یک شکل مداوم طولانی تولید می شود.تفاوت دیگر در قالب‌گیری اکستروژن این است که در این فرآیند از قالب استفاده می‌شود نه قالب.

قطعات اکسترود شده با فشردن مواد خام داغ از طریق قالب سفارشی ساخته می شوند.یک تجسم ساده مانند فشردن Play Doh از یک سوراخ شکل است.

در حالی که سایر اشکال قالب‌گیری از اکستروژن برای وارد کردن رزین‌های پلاستیکی به داخل قالب استفاده می‌کنند، این فرآیند پلاستیک ذوب شده را مستقیماً در قالب اکسترود می‌کند.شکل قالب و نه قالب، شکل محصول نهایی را تعیین می کند.

کاربردهای رایج قالب گیری اکستروژن

قطعات ساخته شده از اکستروژن دارای پروفیل مقطع ثابت هستند.نمونه هایی از محصولات اکسترود شده عبارتند از لوله های پی وی سی، نی ها و شیلنگ ها.قطعات لازم نیست گرد باشند بلکه باید در طول قطعه یک شکل باشند.

هزینه قالب گیری اکستروژن در مقایسه با سایر فرآیندهای قالب گیری به دلیل سادگی قالب و خود ماشین ها نسبتاً پایین است.

با این حال، ماهیت فرآیند قالب گیری اکستروژن، انواع محصولات قابل تولید با این تکنیک را محدود می کند.

ترموفرمینگ

ترموفرمینگ یک فرآیند تولیدی است که در آن یک ورق پلاستیکی به نام ترموپلاستیک تا دمای شکل‌دهی قابل انعطاف حرارت داده می‌شود، به شکل خاصی در قالب شکل می‌گیرد و برای ایجاد یک محصول قابل استفاده بریده می‌شود.ترموپلاستیک در طیف گسترده ای از مواد، رنگ، پرداخت و ضخامت موجود است.

ترموفرمینگ از چندین نوع قالب و فرآیند مختلف برای دستیابی به محصول نهایی استفاده می کند.برای ایجاد محصولات سه بعدی، قالب معمولاً یک فرم سه بعدی منفرد است که از آلومینیوم ساخته شده است.از آنجایی که ترموفرمینگ از فشار کم استفاده می کند، قالب ها را می توان با هزینه کم با استفاده از مواد ارزان قیمت تولید کرد.

کاربردهای رایج ترموفرمینگ

ترموفرمینگ گیج نازک معمولاً برای تولید فنجان های یکبار مصرف، ظروف، درب ها، سینی ها، تاول ها، صدف ها و سایر محصولات برای صنایع غذایی و خرده فروشی عمومی استفاده می شود.ترموفرمینگ ضخیم سنج شامل قطعاتی به تنوع درب و داشبورد خودرو، آستر یخچال و تخت وسایل نقلیه است.

به طور متوسط ​​حدود 8 هفته طول می کشد تا یک قالب ترموفرم برای تولید آماده شود.هزینه قالب ترموفرم بر اساس اندازه قطعه ای است که باید تولید شود.یک قالب برای یک قطعه کوچک می تواند کمتر از 20000 دلار قیمت داشته باشد در حالی که هزینه یک قالب بزرگتر می تواند بیش از 50000 دلار باشد.