فرایند قالب گیری تزریقی

فرایند تزریق یکی از متداول ترین روش های شکل دهی در صنایع پلیمری در دما و فشار بالاست که در سیکل تولیدی کوتاه مدت، با خواص مکانیکی مناسب، هزینه و وزن کم، تولید می گردد. در فرایند تزریق پلاستیک ، ابتدا ماده ی پلاستیکی مورد نظر – که از خانواده ی ترمو پلاستیک ها هستند – تا دمای ذوب آن گرم می شود و سپس در حالت مذاب درون قالب تزریق می شود و عملیات خنک کاری و سخت شدن مذاب به ترتیب انجام می گردد تا قطعه ی نهایی حاصل شود.
سیکل فرایندی قالبگیری تزریقی شامل چهار مرحله است که به ترتیب در زیر آورده شده است :
1- بستن و نگهدارنده ی قالب

پیش از اینکه مواد اولیه ی مذاب به درون قالب تزریق شوند، دو بخش قالب باید به صورت کاملا محکم به وسیله ی واحد نگهدارنده بسته شوند. هر دو قسمت قالب به ماشین قالبگیری تزریقی اتصال دارند و تنها یک نیمه ی قالب به صورت متحرک طراحی شده است. واحد گیره ی هیدرولیکی به دو نیمه ی قالب فشار وارد کرده و نیروی لازم را برای حفظ دو نیمه ی بسته شده ی قالب در حین تزریق، اعمال می نماید.

2- تزریق

مواد اولیه پلیمری به همراه افزودنی های مورد نیاز- که اغلب به صورت گرانول هستند – به درون قیف تغذیه ی دستگاه تزریق منتقل می گردد و مواد اولیه از قیف دستگاه به سمت سیلندرهدایت شده و سپس به وسیله ی گرمای ایجاد شده توسط المنت های حرارتی در طول سیلندر و تنش های ایجاد شده با چرخش مارپیچ درون سیلندر که منجر به ایجاد اصطکاک با مواد اولیه می گردد، ذوب شده و با سرعت زیادی به درون قالب تزریق می گردد . با ایجاد فشار تزریق و فشار پشت تزریق برای نگه داشتن مذاب درون قالب، مذاب فرصت کافی را برای پرشدن کامل درون قالب خواهد داشت. زمان تزریق بسته به نوع مواد اولیه و جرم مواد مذاب متغیر بوده و به صورت تقریبی قابل محاسبه است.

3- خنک کاری

مواد مذاب وقتی در تماس با سطح داخلی قالب قرار می گیرند حین عملیات خنک کاری، تبلور و سخت شدن، شکل قطعه ی مورد نظر را به خود خواهند گرفت. در حین این عملیات ممکن است مقداری جمع شدگی قطعه مشاهده گردد که البته به دلیل مکانیسم فرایند چنانچه بیان گردید، در حین تزریق مقدار اضافی ازمذاب به درون قالب جریان پیدا کرده که میزان جمع شدگی ظاهری قابل توجهی را درقطعه ایجاد نمی نماید.

4- خارج کردن قطعه

بعد از مرحله خنک کاری، قطعه ی تولید شده با سیستم پران ماشین تزریق که در پشت نیمه ی قالب تعبیه شده است، از قالب جدا میشود. در واقع بعد از باز شدن دو نیمه ی قالب قطعه ی شکل گرفته شده باید با اعمال نیرویی از قالب خارج شود . این نیرو به دلیل جمع شدگی قطعه و چسبندگی مذاب به سطح قالب در حین مرحله ی خنک کاری باید اعمال گردد.