امروزه روش های تولید گوناگونی در زمینه تولید مصنوعات پلاستیکی ابداع شده است. تولید قطعات پلاستیک به روش تزریق پلاستیک که از قدیمی ترین روش ها در تولید قطعات پلاستیکی به شمار میرود جایگاه ویژه خود را همچنان حفظ نموده به طوریکه بخش اعظم قطعات پلاستیکی در حال حاضر به روش تزریق پلاستیک تولید میشود.
به کمک قالب تزریق پلاستیک میتوان از قطعات بزرگی چون سپر اتومبیل گرفته تا قطعات کوچکی چون درب بطری نوشابه را تولید نمود. از این رو امروزه طراحان و مهندسان از قطعات پلاستیکی در محصولاتشان استفاده می نمایند. در نتیجه این روش(قالب تزریق پلاستیک) جزء جدایی ناپذیر صنایع مختلفی چون خودروسازی، هواپیماسازی، لوازم خانگی، پزشکی، آرایشی-بهداشتی، مواد غذایی و شوینده ها و … می باشد.
فرایند طراحی و ساخت قالب تزریق پلاستیک
طراحی و ساخت قالب تزریق پلاستیک به ۵ مرحله تقسیم میشود:
در این بخش قطعه ای که قرار است قالب آن ساخته شود توسط مهندسین و قالب سازهای با سابقه از جهات مختلف(جنس قطعه، نوع فولاد و مکانیزم قالب و همچنین نوع عملیات) بررسی میگردد و بعد از جمع بندی قالب تزریق پلاستیک شروع به طراحی میشود. طراحی شکل، طراحی مکانیزم، محاسبات و آنالیز و … جزء مراحل طراحی قالب تزریق پلاستیک می باشد.
۲.ماشینکاری و ساخت قطعات قالب تزریق پلاستیک
ماشینکاری و ساخت قطعات قالب تزریق پلاستیک مهمترین بخش از مراحل قالبسازی(قالب سازی) می باشد. آشنایی با روشهای ساخت و تولید و اطلاع از نحوه کار ماشینهای ابزار تاثیر فوق العاده ای بر کیفیت عملیات هایی که قرار است در قالب انجام شود دارد. شناختن انواع روشهای براده برداری سنتی و مدرن برای یک قالب ساز (قالبساز) ضروری است. از جمله فرزکاری، تراشکاری، اسپارک، وایرکات، سنگ تخت و سنگ محور از متداول ترین روش های براده برداری هستند که به شکل دستی(Manual) یا خودکار(CNC) انجام میشود. سوراخ کاری در ساخت قالب تزریق پلاستیک یکی از عملیاتی است که به میزان فراوان استفاده می شود. سوراخها با انواع دقت هایی که دارند، روش های مختلفی را برای ساخت میطلبند. انواع روش سوراخ کاری از قبیل سوراخ کاری با مته و دریل، سوراخ کاری با فرز، سوراخ کاری با بورینگ، سوراخ کاری با سوپر دریل و سوراخ کاری با وایرکات که همگی انواع روش های ممکن برای سوراخ کاری هستند و همگی این روشها در قالب سازی(قالبسازی) کاربرد دارند. یکی دیگر از عملیات براده برداری که میتوان گفت مخصوص قالب تزریق پلاستیک میباشد عملیات اسپارک(Spark) نام دارد که در آن توسط الکترود مس یا گرافیت که رسانایی بالایی در عبور جریان برق دارند، محل هایی که امکان ماشینکاری آن در فرز یا تراش CNC نبوده، توسط اسپارک براده برداری می شود.
یکی از بزرگترین نقاط ضعف ماشینکاری(قالب تزریق پلاستیک، قالب دایکست یا قالب دایکاست، قالب بادی و قالب سنبه و ماتریس یا فلزی) در ایران عدم اطلاع از تلرانس های مناسب در ساخت قطعات و اجزای قالب تزریق پلاستیک، عدم اطلاع از نحوه رسیدن به تلرانس های مورد نظر در ماشینکاری و همچنین عدم اندازه گیری مستمر در حین ماشینکاری قطعات قالب تزریق پلاستیک است.
۳. مونتاژ و آب بندی قالب تزریق پلاستیک
مونتاژ، یک عملیات مهم و حساس در قالبسازی(قالب سازی) است که معمولا به عهده قالبساز(قالب ساز) مجرب می باشد. مونتاژ قالب تزریق پلاستیک مرحله ای است که در آن قالب ساز(قالبساز)، قطعات ماشینکاری شده را مطابق با طراحی قالب تزریق پلاستیک، در کنار هم مونتاژ می کند. جاسازی قطعات در داخل هم و عملکرد صحیح مکانیزم ها پس از مونتاژ به عهده قالبساز (قالب ساز) است. در این قسمت از کار ممکن است که قالب ساز(قالبساز) برخی از اصلاحات را روی قطعات ماشینکاری شده انجام دهد.
آب بندی، پران بندی، مونتاژ مکانیزم های حرکتی از قبیل کشویی ها و کج پران ها را میتوان از کارهای عمده قالب ساز (قالبساز)دانست. علاوه بر این موارد، تست قالب تزریق پلاستیک و ارزیابی مشکلات قالب تزریق پلاستیک و انجام اصلاحات مورد نیاز هم جزء وظایف قالبساز(قالب ساز) می باشد.
۴. تست قالب تزریق پلاستیک و اصلاحات مورد نیاز
بعد از اینکه قالب تزریق پلاستیک مونتاژ شد اولین فرایند تزریق پلاستیک با قالب را تست قالب تزریق پلاستیک می گویند. اولین نمونه قطعه تولید شده با قالب میبایست به لحاظ ظاهری و عملکردی کنترل شود. در صورتی که بررسی های به عمل آمده هرگونه اصلاحات و تغییرات لازم، ضروری باشد پس از این مرحله روی قالب تزریق پلاستیک اعمال می گردد. برای اطمینان از برطرف شدن مشکلات قالب تزریق پلاستیک، پس از انجام اصلاحات آن لازم است تا تست مجدد قالب تزریق پلاستیک انجام شود تا نهایتا قطعه و قالب از نظر مشتری تایید شود.
۵. عملیات تکمیلی
پس از مرحله تست قالب تزریق پلاستیک، و بعد از اینکه قطعه و قالب از نظر مشتری تایید شدند، عملیات تکمیلی بر روی قالب تزریق پلاستیک انجام میگیرد. عملیات تمکیلی عبارت است از:
الف) پولیش کاری
ب) پوشش دهی مانند کروم سخت یا پوشش تیتان
ج) سخت کاری سطحی یا عمقی قطعات
د) چرم کاری، گرین یا سند بلاست و یا هرکاری که بر روی سطح فولاد بافت(Texture) ایجاد کند
ه)حکاکی حروف، آرم و نوشته ها