متا توضیحات: فرآیند تزریق پلاستیک چیست و چگونه انجام می‌شود؟ در این مقاله از آگاه صنعت، صفر تا صد مراحل تزریق پلاستیک از مواد اولیه تا تولید نهایی قطعه، به زبان ساده و کاملاً تخصصی توضیح داده شده است.

مقدمه

فرآیند تزریق پلاستیک (Plastic Injection Molding) یکی از مهم‌ترین روش‌های تولید قطعات پلاستیکی است. این روش به دلیل دقت بالا، سرعت تولید و قابلیت تکرارپذیری، در تولید انبوه قطعات صنعتی، خودرو، بسته‌بندی و تجهیزات پزشکی کاربرد گسترده دارد.

تزریق پلاستیک چیست؟

در این فرآیند، گرانول‌های پلیمری ذوب شده و تحت فشار به داخل قالب فلزی تزریق می‌شوند. پس از خنک شدن، قطعه از قالب خارج می‌شود. تزریق پلاستیک مناسب تولید قطعات با اشکال پیچیده، سطح باکیفیت و دقت ابعادی بالا است.

مواد اولیه مورد استفاده

اجزای اصلی دستگاه تزریق پلاستیک

واحد تزریق (Injection Unit)

• قیف تغذیه (Hopper)
• مارپیچ یا اسکرو (Screw)
• سیلندر حرارتی (Barrel)
• نازل (Nozzle)

واحد قفل و قالب‌گیری (Clamping Unit)

• صفحات قالب ثابت و متحرک (Platen)
• سیستم قفل (Toggle / Hydraulic)
• سیستم پران (Ejector System)

مراحل فرآیند تزریق پلاستیک

1. ذوب مواد

گرانول‌ها توسط مارپیچ داخل سیلندر گرم می‌شوند تا به حالت مذاب درآیند. دما متناسب با نوع پلیمر بین 180 تا 300 درجه سانتی‌گراد تغییر می‌کند.

2. تزریق

مذاب با فشار بالا از طریق نازل به داخل حفره قالب تزریق می‌شود تا حفره‌ها به‌طور کامل پر شوند.

3. خنک‌کاری

پس از پر شدن قالب، با استفاده از سیستم خنک‌کننده (معمولاً آب) قطعه سرد و جامد می‌شود. زمان خنک‌کاری بخش عمده‌ای از سیکل تولید را تشکیل می‌دهد.

4. باز شدن قالب و بیرون انداختن

پس از سرد شدن کافی، قالب باز شده و پین‌های پران قطعه را خارج می‌کنند تا سیکل بعدی آغاز شود.

طراحی قالب تزریق

قالب نقش کلیدی در کیفیت قطعه نهایی دارد. اجزای مهم قالب عبارتند از:

• حفره‌ها (Cavities) و مغزی‌ها (Cores)
• گیت و رانر (Gate & Runner)
• سیستم خنک‌کاری (Cooling Channels)
• سیستم خروج هوا (Vents)
• سیستم پران (Ejectors)

در طراحی باید جریان مذاب، نقاط انجماد، خروج هوا و انقباض مواد به‌دقت محاسبه شود تا از عیوبی مانند تاب‌خوردگی یا پرشدگی ناقص جلوگیری شود.

کنترل کیفیت و عیوب رایج

پارامترهای کلیدی که باید کنترل شوند عبارتند از: دمای سیلندر و قالب، فشار و سرعت تزریق، زمان نگهداری فشار و زمان خنک‌کاری.

عیوب معمول

• حباب هوا (Air Bubble)
• جوش سرد (Weld Line)
• تاب‌دار شدن (Warping)
• پرشدگی ناقص (Short Shot)
• سوزش یا تغییر رنگ (Burn Mark)

مزایا و معایب

مزایا

• مناسب برای تولید انبوه
• دقت ابعادی بالا و سطح نهایی خوب
• امکان ساخت اشکال پیچیده
• بازیافت و استفاده مجدد از مواد

معایب

• هزینه اولیه قالب بالا
• نیاز به اپراتور و تنظیمات دقیق دستگاه
• محدودیت اندازه برای قطعات خیلی بزرگ

کاربردها

تزریق پلاستیک در صنایع مختلف کاربرد دارد، از جمله:

• خودروسازی: داشبورد، دستگیره، قطعات تزئینی
• لوازم خانگی: بدنه‌ها، درپوش‌ها
• پزشکی: سرنگ، بخش‌های تجهیزات پزشکی
• بسته‌بندی: درب‌ها، ظروف
• صنعتی: اتصالات، چرخ‌دنده‌ها، نگهدارنده‌ها

جمع‌بندی

فرآیند تزریق پلاستیک پایه‌ای برای تولید صنعتی مدرن است. با انتخاب صحیح مواد، طراحی قالب مناسب و کنترل دقیق پارامترها می‌توان قطعاتی با کیفیت بالا و هزینه تولید پایین تولید کرد. اگر قصد ورود به حوزه قالب‌سازی یا تولید قطعات پلاستیکی دارید، یادگیری دقیق این فرآیند اولین قدم موفقیت است.