วิธีการฉีดขึ้นรูปพลาสติกและผลิตผลิตภัณฑ์ชนิดต่างๆ

การฉีดขึ้นรูปเป็นกระบวนการผลิตที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกในปริมาณมาก

นี่คือคู่มือขั้นตอนการทำงาน รวมถึงขั้นตอนสำคัญ:

1. การออกแบบและการเลือกวัสดุ

การออกแบบผลิตภัณฑ์: เริ่มต้นด้วยการออกแบบ 3 มิติของชิ้นส่วน (โดยใช้ซอฟต์แวร์ CAD เช่น Solid Works หรือ Auto，CAD)

การเลือกวัสดุพลาสติก: เลือกโพลิเมอร์ตามข้อกำหนดของชิ้นส่วน (ความแข็งแรง, ทนต่ออุณหภูมิ, ความยืดหยุ่น, ต้นทุน ฯลฯ) ตัวเลือกทั่วไป ได้แก่:

เทอร์โมพลาสติก (ทั่วไปที่สุด): PP, PE, ABS, PC, PET

2. การออกแบบและผลิตแม่พิมพ์

แม่พิมพ์เป็นหัวใจสำคัญของกระบวนการ โดยทั่วไปทำจากเหล็กแข็ง (สำหรับการผลิตจำนวนมาก)

คุณสมบัติหลักของแม่พิมพ์:

ช่อง: รูปทรงกลวงที่สร้างชิ้นส่วน (ช่องเดียวหรือหลายช่องสำหรับการผลิตจำนวนมาก)

ระบบเกท: ช่องทางที่ส่งพลาสติกหลอมเหลวไปยังช่อง (เช่น สปรู, รันเนอร์, เกท) เกทควบคุมอัตราการไหลและตำแหน่ง (เช่น เกทขอบ, เกทย่อย)

ระบบระบายความร้อน: ช่องทางน้ำภายในแม่พิมพ์เพื่อระบายความร้อนพลาสติกหลอมเหลวอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอ (สำคัญสำหรับเวลาการผลิตและคุณภาพของชิ้นส่วน)

ระบบดีดออก: หมุด, แผ่น หรือปลอกเพื่อดันชิ้นส่วนที่เย็นตัวออกจากแม่พิมพ์

3. การเตรียมวัสดุพลาสติก

การอบแห้ง: พลาสติกดูดความชื้นจำนวนมาก (PC, ABS) ดูดซับความชื้นจากอากาศ ซึ่งทำให้เกิดฟองอากาศหรือรอยด่างในชิ้นส่วนสุดท้าย อบแห้งในเครื่องอบแห้งแบบลดความชื้นที่อุณหภูมิเฉพาะ (เช่น 80–120°C สำหรับ ABS) เป็นเวลา 2–4 ชั่วโมง

สารแต่งสี/สารเติมแต่ง: ผสมสี, สารตัวเติม (ใยแก้ว) หรือสารรักษาเสถียรภาพ (ทนต่อ UV) ตามต้องการ วัสดุที่ผสมไว้ล่วงหน้า (มีสีอยู่แล้ว) ทำให้ขั้นตอนนี้ง่ายขึ้น

4. การฉีดขึ้นรูปการตั้งค่าเครื่อง

เครื่องฉีดขึ้นรูปประกอบด้วยหน่วยฉีด (หลอมพลาสติก) และหน่วยหนีบ (ยึดและเปิดแม่พิมพ์) ขั้นตอนการตั้งค่า:

ติดตั้งแม่พิมพ์: ยึดแม่พิมพ์ทั้งสองส่วนเข้ากับหน่วยหนีบ (แผ่นยึดและแผ่นเคลื่อนที่) จัดตำแหน่งอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย

ตั้งค่าอุณหภูมิ: ทำความร้อนกระบอกสูบ (หน่วยฉีด) เป็นโซนเพื่อให้ตรงกับจุดหลอมเหลวของพลาสติก (เช่น 180–230°C สำหรับ PP, 230–300°C สำหรับ ABS) หัวฉีด (เชื่อมต่อกับแม่พิมพ์) ก็ถูกทำให้ร้อนด้วย

แรงหนีบ: ปรับหน่วยหนีบเพื่อใช้แรงเพียงพอที่จะปิดแม่พิมพ์ในระหว่างการฉีด (ป้องกัน "แฟลช"—พลาสติกที่รั่วไหลระหว่างแม่พิมพ์ทั้งสองส่วน) คำนวณตามพื้นที่ของชิ้นส่วนและความดันของวัสดุ

5. รอบการฉีดขึ้นรูป

หนึ่งรอบผลิตชิ้นส่วนหนึ่งชิ้นขึ้นไปและมี 4 ขั้นตอนหลัก:

ก. การทำให้เป็นพลาสติก (การหลอม)

พลาสติกเม็ดถูกป้อนเข้าไปในกระบอกสูบผ่านฮอปเปอร์

สกรูหมุนดันพลาสติกไปข้างหน้า ทำให้ร้อนขึ้นผ่านแรงเสียดทานและเครื่องทำความร้อนกระบอกสูบจนหลอมละลายเป็นของเหลวหนืด (หลอมเหลว)

สกรูถอยกลับเล็กน้อยเพื่อสะสมปริมาณการหลอมเหลวที่วัดได้ (ขนาดการฉีด) ที่ด้านหน้าของกระบอกสูบ

ข. การฉีด

สกรูเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอย่างรวดเร็ว บังคับให้พลาสติกหลอมเหลวผ่านหัวฉีดและเข้าไปในระบบเกทของแม่พิมพ์ เติมช่อง

พารามิเตอร์หลัก:

แรงดันฉีด: ทำให้แน่ใจว่าแม่พิมพ์เต็ม (แตกต่างกันไปตามวัสดุ เช่น 700–1500 บาร์)

ความเร็วในการฉีด: ควบคุมความเร็วในการเติมช่อง (ช้าเกินไป = จุดเย็น เร็วเกินไป = ความปั่นป่วน/กับดักอากาศ)

ค. การบรรจุและการถือ

เมื่อช่องเต็ม สกรูจะรักษาแรงดัน (แรงดันในการถือ) เพื่อ "บรรจุ" พลาสติกเพิ่มเติมลงในแม่พิมพ์ ชดเชยการหดตัวเมื่อพลาสติกเย็นลง

ลดรอยยุบและรับประกันความแม่นยำของมิติ

ง. การระบายความร้อน

ระบบระบายความร้อนของแม่พิมพ์หมุนเวียนน้ำเพื่อขจัดความร้อน ทำให้พลาสติกแข็งตัว

จ. การดีดออก

หลังจากเย็นลง หน่วยหนีบจะเปิดแม่พิมพ์

หมุดดีดออกดันชิ้นส่วนที่แข็งตัวออกจากช่อง

รอบจะทำซ้ำ (โดยทั่วไป 10–60 วินาที ขึ้นอยู่กับขนาดชิ้นส่วน โครงสร้าง น้ำหนัก ประสิทธิภาพ และอื่นๆ)