نحوه کار دستگاه تزریق پلاستیک

ماشین تزریق پلاستیک چیست؟

درباره ماشین تزریق پلاستیک (Injection Moulding Machine)

یکی از مهم ترین روش های رایج برای شکل دادن به ها (بسپارها) استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک است. پس از پیدایش و توسعه پلاستیک ها تلاش ها برای ساخت دستگاه هایی که بتوان به وسیله آنها به سادگی مواد اولیه پلاستیک را به شکل دلخواه در آورد آغاز شد و به اختراع ماشین تزریق انجامید. قبل از ساخت ماشین های تزریق مدرن امروزی، کار شکل دهی به پلاستیک ها خیلی مشکل بود. ابتدا قالب هایی با صرف دقت و زحمات بسیار تهیه می شد و در گیره های دستی تعبیه می شد و سیلندری با پیستون روی آن نصب می گردید و اطراف سیلندر را با شعله های آتش، گرم می کردند.

پس از ذوب شدن مواد، با فشار شیرفلکه بالای پیستون ، مواد داخل سیلندر، به داخل قالب تزریق می شد و پس از سرد شدن مواد داخل قالب، گیره ها را باز و تکه های قالب را از هم جدا و محصول تولید شده را از آن خارج می کردند. تمام این مراحل با دست انجام می شد، تا زمانی که ماشین های تزریق مدرن امروزی تولید شدند. اولین دستگاه تزریق که به صورت ابتدایی کار می کرد در آمریکا و در سال 1872 ساخته شد و اولین ماشین تزریق پیشرفته و دارای پیچ نیز در سال 1946 در آمریکا توسط جیمز واتسون به ثبت رسید. وظیفه اصلی دستگاه ماشین تزریق تبدیل مواد پلاستیک جامد (دانه های ریز یا گرانول های پلیمر) به پلاستیک سیال و روان و انتقال آن به قالب می باشد به نحوی که همیشه مواد سیال آماده تزریق داخل قالب باشند.

دستگاههای تزریق در دو نوع افق و عمودی ساخته می شوند. در دستگاههای افقی سیلندر و مارپیچ در راستای بازو بسته شدن قسمتهای قالب در راستای افق قرار داشته ولی در دستگاههای عمودی ، قسمت دوم قالب ( قسمت بازشو ) بصورت عمودی بر روی قسمت اول قالب میگیرد.

 جهت خرید دستگاه تزریق پلاستیک لطفا کلیک کنید.

 انواع دستگاه تزریق از جهت حرکت صفحه متحرک:

• دستگاه های بازودار
• دستگاه های جک دار

  ماشین تزریق از دو قسمت اصلی تزریق  و قسمت قالبگیری تشکیل شده است .

  واحد تزریق    ( Injection Unit )

در این واحد عمل ذوب و اختلاط و تزریق مواد انجام می شود. به این ترتیب که ابتدا مواد پلاستیک به داخل قیف  خوراک دهی هدایت شده و از خروجی قیف ، به تدریج به داخل سیلندر وارد میشود. با گردش مارپیچ و نوع حرکت خاص مارپیچ ، مواد  به سمت ورودی قالب رانده می شود. پوسته سیلندر بوسیله گرمکن های برقی که در طول جدار خارجی سیلندر قرار گرفته اند،  کاملاً گرم شده و در نتیجه پلیمر داخل سیلندر به صورت سیال در آمده و به جلوی سیلندر می رسد.

مارپیچ با چرخش به دور خود عمل مواد گیری را (مانند چرخ گوشت) انجام می دهد و یک حرکت افقی رو به جلو نیز دارد. در همین حال یعنی زمانی که مارپیچ به جلو می رود موادی که قبلاً در سر سیلندر و پشت سوپاپ جمع شده اند در اثر فشار مارپیچ به داخل قالب تزریق می شوند. بعد از سرد سازی قطعه که مدت معینی بر اساس خواص مواد پلیمری و کیفیت قطعه می باشد ، با قطع فشار پشت مارپیچ و تجدید عمل مواد گیری، قالب باز شده و قطعه خارج می گردد.

 اجزای مختلف قسمت تزریق عبارتند از : مارپیچ ، نازل ، سیلندر تزریق ، قیف مواد ، گرمکن ، حرارت سنج ، ترموکوپل

 واحد قالب گیر   (Mold Clamping)

قسمت قالب گیر محفظه بزرگی است که قالب و اجزاء روی آن نصب می شوند.

واحد قالب گیر دارای دو قسمت اصلی  ثابت و قسمت متحرک می باشد.

قدرت یک دستگاه تزریق بر حسب میزان تناژ نیروی دو فک نگهدارنده قالب یا حداکثر نیروی وارده به پشت صفحه متحرک بیان می شود. به طور کلی در ماشین های تزریق جهت ایجاد فشار پشت قالب از دو سیستم استفاده می شود. سیستم مکانیکی و سیستم هیدرولیکی. قالب از یک طرف به مرکز قسمت ثابت و از طرف دیگر به مرکز قسمت متحرک متصل می شود و چون قالب برای به بیرون پراندن قطعه تولید شده همیشه از وسط باز می شود در نتیجه وقتی صفحه مذکور باز می شود نیمی از قالب را با خود به عقب می برد. با این کار قطعه تولیدی به سمت بیرون قابلیت خارج شدن دارد. سپس صفحه متحرک دوباره به جای خود باز گشته و قالب بسته می شود تا عمل تزریق مجدد انجام گیرد. عمل خارج کردن قطعه به دو روش دستی و اتوماتیک انجام میشود. پس از بسته شدن قالب و قفل شدن بازو ها ، با ایجاد فشار مضاعف برای نگهداری قفل قالب ، مواد مذاب به داخل قالب تزریق مجدد میشود. اگر فشار پشت قالب از فشار تزریق کمتر باشد، درز میان دو صفحه قالب، باز شده و مواد پلاستیک به خارج می ریزد و یا دور خارجی قطعه تولید شده پلیسه تشکیل می شود

مراحل انجام فرایند تزریق پلاستیک

که برای انجام این فرایند مورد استفاده قرار میگیرد، این کار را در طی مراحل زیر انجام میدهد:

مرحله اول: (Clamping)

بخشی از دستگاه است که در هنگام انجام پروسه تزریق، قالب را به صورت بسته نگه میدارد و پس از طی این فرایند را باز میکند. دلیل وجود این قسمت در ماشین این است که قالبها شامل دو نیمه هستند و در هنگام تزریق توسط clamping در کنار یکدیگر قرار میگیرند.

مرحله دوم: (ترکیب گرانولها با مواد افزودنی)

مواد پلاستیکی به صورت و دانه‌های ریز هستند. این گرانولهای پلیمر خشک میشوند و از قیفی که در بالای دستگاه قرار گرفته است، عبور میکنند که در این مرحله گرانولها با پودرها و ‌های رنگی و سایر مواد افزودنی تقویت کننده ترکیب میشوند.

مرحله سوم: (ذوب شدن گرانولها)

سپس در این مرحله گرانولها وارد سیلندر میشوند که این بخش توسط هیترهایی احاطه شده است. در این بخش گرانولها در اثر برخورد با حرارت به صورت مذاب و یا رزین تبدیل میشوند و این مواد توسط مارپیچی که در درون سیلندر قرار گرفته است، زیر و رو میشوند.

به دلیل چرخش مارپیچ، موارد رو به جلو رانده میشوند و در بخش جلویی مارپیچ قرار میگیرند و هنگامی که ماده کافی در این بخش قرار گیرد، نازلها عملیات تزریق را آغاز میکنند، بدین صورت که مواد مذاب را به داخل قالب هدایت میکنند.

میزان چرخشی که مارپیچ دارد و همچنین قطر نازل متفاوت است، بنابراین سرعت و میزان فشار وارده به مواد متفاوت است و به صورتی طراحی شده است که به ذوب شدن ماده به صورت اصولی کمک میکند. تعدادی از ماشینهای تزریق پلاستیک دارای یک پیستون منگه‌ای هستند که به جای مارپیچ قرار گرفته‌اند و عملکردی مشابه دارند.

مرحله چهارم: (dwelling)

مواد مذاب باید در محفظه‌ای مناسب قرار گیرند و این محفظه را به صورتی مناسب پر کنند، همچنین گازهای ایجاد شده اضافی باید از طریق محفظه‌ای که برای آنها در نظر گرفته شده است، خارج شوند. بنابراین فاز dwelling بدین معنی است که مکثی در پروسه تزریق انجام میشود تا تمامی این کارها به خوبی انجام شود.

مرحله پنجم: (cooling و یا خنک کاری)

قالبها باید به صورت جامد تبدیل شوند تا بتوانند به راحتی از دستگاه خارج شوند. بنابراین مواد مذاب در این مرحله شروع به خنک شدن میکنند تا آماده خارج شدن از ماشین شوند. در غیر این صورت احتمال وجود دارد که محصول نهایی مد نظر شما دچار تغییر شکلهای زیادی شود و به درستی شکل قالب را به خود نگرفته باشد.

مرحله ششم: (mold opening و یا باز شدن قالب)

بخش clamping که دو نیمه قالب را به یکدیگر متصل کرده است، در این مرحله از یکدیگر جدا میشوند. در واقع در این مرحله قطعه برای خارج شدن از قالب کاملا آماده میشود.

مرحله هفتم: (فشار ejection و یا بیرون اندازی)

برای خروج قطعه از قالب، چند میله به همراه یک صفحه، این کار را انجام میدهند. تمامی مواد اضافه و زاید از قطعه جدا میشوند و قطعه کاملا تمیز میشود و از مواد اضافی مجدد در طی فرایند بعدی استفاده میشود  و مجدد این پروسه برای تزریق قالبهای بعدی تکرار می شود.

به نقل از: injection moulding machine