فرادرسمقدمات و انواع قالب‌گیری تزریقی
«قالب‌گیری تزریقی» (Injection moulding) نوعی قالب‌سازی است که برای قالب‌گیری سریع مواد «گرمانرم یا ترموپلاستیک» (Thermoplastic) استفاده می‌شود. ترموپلاستیک به پلیمرهایی گفته می‌شود که با افزایش دما بدون تغییر شیمیایی ذوب می‌شوند. اصول کار بدین صورت است که ترموپلاستیک مذاب به قالب تزریق و فشار بالایی روی آن اعمال می‌گردد. بدین ترتیب شکل قالب مورد نظر به دست می‌آید. در این فرایند برای دست‌یابی به فشار بالا، «سیستم پیستونی» (Plunger system) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
عملکرد
در این روش، موادی را که برای قالب‌گیری استفاده می‌شوند به داخل قیف بارگیری می‌کنند. گرمایش این ناحیه در محدوده دمایی ۱۵۰ تا ۳۷۰ درجه سانتی‌گراد برقرار می‌گردد. ماده ذوب و توسط یک پیستون از طریق نازل در قالب محصور تحت فشار قرار می‌گیرد. دو نوع قالب تزریق وجود دارد که در ادامه بررسی می‌شوند.
قالب‌گیری تزریقی مدل «پیستونی» (Ram or Plunger)
این نوع سیستم قالب‌گیری تزریقی دارای دو واحد تزریق و فشار است. در بعضی موارد این واحدها ممکن است جدا باشند تا قالب نهایی به راحتی جدا گردد. ابتدا قیف را از پلاستیک «گرماسخت یا ترموست» (thermosetting plastic) مورد نظر پر می‌کنند. پلاستیک ترموست به پلیمرهایی گفته می‌شود که در اثر اعمال حرارت در آن‌ها پیوندهای عرضی با واکنش‌های شیمیایی ایجاد می‌شود. در نتیجه اعمال حرارت، وزن مولکولی متوسط آن‌ها بالا می‌رود و به حالت یکپارچه صلب درمی‌آیند. سپس ماده ترموست را به قسمت گرمايش می‌برند؛ جایی که در آن پلاستیک ذوب می‌شود و فشار افزايش مي‌يابد. مواد گرم و ذوب‌شده، تحت فشار تزریق می‌شوند. این عمل باعث می‌گردد تا مواد از طریق نازل در حفره قالب پر شوند و شکل مورد نیاز پلاستیک به دست آید. در این نوع سیستم قالب‌گیری تزریقی، از آب به عنوان خنک‌کننده استفاده می‌شود.
قالب‌گیری تزریقی مدل «پیچشی» (Screw)
این نوع قالب‌گیری تزریقی نیز دارای دو واحد تزریق و فشار است.
واحد تزریق از قیف، پیچ و بخش گرمایش تشکیل می‌گردد. حفره‌های قالب در واحد فشار هستند. در این نوع ماشین قالب‌گیری، قزص‌های خوراک در ابتدا به قیف، خوراک‌دهی می‌شوند. رزین‌ها همراه با «پیچ تناوب» (reciprocating screw) در شرایط گرم، تحت فشار قرار می‌گیرند. پیچ به جلو حرکت می‌کند تا مواد پلاستیکی به قالب، تزریق شوند. پس از آن پیچ به سمت عقب حرکت می‌کند و اجازه می‌دهد مواد کافی برای پر کردن قالب وارد شوند. حرکت محوری پیچ باعث پر شدن قالب می‌گردد.
از «فرایند قالب‌گیری جت» (jet moulding process) برای یافتن مشکلاتی که در طول فرآیند قالب‌گیری تزریقی رخ می‌دهند، استفاده می‌شود. «قالب‌گیری واکنشی» (reaction moulding)، نیز اخیرا در فرایند قالب‌گیری تزریقی توسعه یافته است. در قالب‌گیری واکنشی، از «مونومرهای کم‌چگالی» (Low Density Monomers) در قالب استفاده می‌گردد. واکنش شیمیایی بین رزین‌ها در دماهای پایین صورت می‌گیرد و در نتیجه‌ی آن یک زنجیره‌ی پلیمر ایجاد می‌شود.
در فرایند قالب‌گیری جت، پلاستیک ترموست در حدود 93 درجه سانتی‌گراد در نازل درون پیستون پیش‌گرم می‌شود. قالب‌گیری واکنشی برای تولید «قالب‌های پلی‌اورتان» (polyurethane moulding) مناسب است. تولید قطعات پیچیده با استفاده از فرایند قالب‌گیری تزریقی صورت می‌گیرد. تولید اشکال پیچیده مثل قطعات نازک دیواره با استفاده از این فرایند، آسان‌تر است. به طور عمده برای تولید قطعات الکتریکی و ارتباطی مانند کابل‌های تلفن این فرایند به کار گرفته می‌شود.
اگر این مطلب مورد توجه شما واقع شده است، آموزش های زیر برای شما مفید خواهند بود:
- آموزش ریخته گری و انجماد مواد فلزی
- آموزش انجماد فلزات در ریخته گری
- با جوش‌کاری پرتو الکترونی، اصطکاکی و نفوذی آشنا شوید
#
