قالب‌گیری تزریقی شکمی به روش تزریق پلاستیک شکمی مذاب به داخل قالب در سطوح تنش و دمای بالا اشاره دارد. روش‌های زیادی وجود داردقالب گیری تزریقی ABSزیرا این پلاستیک به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌توان آن را در بخش‌های خودرو، اقلام مصرفی و ساختمان‌سازی و موارد دیگر یافت.
قالب گیری شات ABS چیست؟
قالب‌گیری تزریقی ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) یکی از روش‌های پرطرفدار برای ساخت قطعات پلاستیکی ABS است. عضله شکمی یک پلیمر پلی‌کربنات است که بادوام و کار با آن بسیار آسان است. قالب‌گیری شات فرآیندی است که شامل تزریق ABS مذاب به داخل قالب و حفره کپک می‌شود. قطعه ABS خنک شده و خارج می‌شود. قالب‌گیری تزریقی سریع و قابل اعتماد است و می‌توان از آن برای ساخت انواع قطعات شکمی استفاده کرد. بسیاری از نوآوری‌های ساخت و ساز می‌توانند با هزینه‌ای که قالب‌گیری شات ارائه می‌دهد، به همان مقیاس برسند.
ماهیچه شکمی به دلیل ساختار مطلوبش، به طور گسترده در قالب‌گیری ساچمه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ساختارها شامل چقرمگی بالا، دمای ذوب پایین، قابلیت بازیافت و مقاومت خوب در برابر مواد شیمیایی و گرما می‌شوند. همچنین، شکل‌دهی آن نسبتاً آسان است و می‌توان آن را به اندازه‌ها و شکل‌های مختلفی درآورد. در نتیجه، ABS انتخابی ایده‌آل برای کاربردهایی است که در آنها به استحکام و انعطاف‌پذیری نیاز است، مانند: قطعات خودرو، لوازم خانگی، ابزارها و ابزارهای پزشکی. در کل، ماهیچه شکمی انتخابی انعطاف‌پذیر و برجسته برای قالب‌گیری تزریقی است.
کاربردهای قالب‌گیری تزریقی ABS
شکم در بازارهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از صنایع رایج و کاربردهای مرتبط با آنها در زیر فهرست شده‌اند.
محصولات مصرفی: ماهیچه‌های شکمی معمولاً در بخش مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اقلام معمول شامل بلوک‌های لگو و کلیدهای کیبورد کامپیوتر هستند. ماهیچه‌های شکمی سطحی صاف و براق ایجاد می‌کنند که در برابر گرد و غبار مقاوم است. ABS به خوبی به رنگدانه‌ها واکنش نشان می‌دهد و در صورت تمایل می‌توان آن را به راحتی رنگ‌آمیزی یا آبکاری کرد.
بازار ساخت و ساز: ماهیچه شکم به دلیل استحکامش برای ساخت و ساز در بسیاری از ابزارهای برقی استفاده می‌شود. پریزهای برق نیز اغلب از ABS ساخته می‌شوند.
بازار خودرو: ABS معمولاً به دلیل وزن کم، دوام و استحکام بالا، برای قطعاتی مانند داشبورد، قطعات کمربند ایمنی، تزئینات درب و سپرها استفاده می‌شود.
اصلاح قالب‌گیری شات ABS
روش قالب‌گیری شات ماهیچه شکمی همان فرآیندی است که در قالب‌گیری شات در بسیاری از ترموپلاستیک‌های دیگر انجام می‌شود. فرآیند قالب‌گیری تزریقی ABS با گلوله‌هایی از مواد ABS که مستقیماً به یک ظرف تغذیه می‌شوند، شروع می‌شود. سپس گلوله‌ها ذوب شده و تحت فشار بالا به قالب تزریق می‌شوند. هنگامی که ماهیچه شکمی مذاب خنک و جامد شد، قطعه از قالب خارج می‌شود و این فرآیند تکرار می‌شود. فرآیند قالب‌گیری شات ماهیچه شکمی نسبتاً ساده و کارآمد است و آن را برای تولید با حجم بالا بهینه می‌کند. ABS همچنین از پایداری ابعادی بالایی برخوردار است و پس از قالب‌گیری می‌توان به راحتی آن را ماشینکاری یا سوراخ کرد.
استراتژی‌های قالب‌گیری شات ABS
در زیر برخی از روش‌های ضروری مورد استفاده برای قالب‌گیری تزریقی قطعات ماهیچه شکمی با کیفیت‌های مختلف ذکر شده است:
قطعات با دیواره نازک: ABS ضخامت نسبتاً بالایی دارد و به همین دلیل فشارهای تزریق برای قطعات با دیواره نازک باید افزایش یابد. ویسکوزیته ABS با افزایش دما، پس از دمای نرم شدن، افزایش می‌یابد. بنابراین، فقط فشار را می‌توان برای قطعات با دیواره نازک افزایش داد. قالب‌ها باید به طور خاص برای مقابله با این تنش‌های افزایش یافته طراحی شوند.
اجزای توخالی بزرگ: قالب‌گیری تزریقی اجزای بزرگ، باریک یا توخالی در حال آزمایش است. استفاده از قالب‌های تزریقی با کمک آب یا گاز می‌تواند مفید باشد.قالب‌گیری تزریقیکه امکان ساخت اجزای عظیم، نازک دیواره یا توخالی را فراهم می‌کند. این تکنیک از آب یا گاز با فشار بالا برای فشار دادن پلاستیک مذاب به دیواره‌های قالب استفاده می‌کند تا چگالی ثابت و مقادیر داخلی صاف ایجاد شود.
قطعات با دیواره ضخیم: ساخت قطعات با دیواره ضخیم، بدون استفاده از روش‌های استاندارد قالب‌گیری ساچمه‌ای، می‌تواند باعث ایجاد فرورفتگی روی قطعه شود. یکی از روش‌های حل این مشکل، استفاده از قالب‌گیری ساچمه‌ای فشاری است که اساساً مقدار مشخصی از پلاستیک مذاب را در قالب قرار می‌دهد و برای تولید قطعه نهایی، کپک می‌زند. این روش همچنین تنش‌های داخلی معمول در قالب‌گیری ساچمه‌ای را کاهش می‌دهد. برعکس، فرورفتگی‌ها را می‌توان با سطوح دیواره نازک‌تر (یا یکنواخت‌تر) کپک و قارچ یا افزایش ظرفیت انتقال حرارت در قالب، از بین برد.
چند محصولی: اگر به اجزای چند ماده‌ای نیاز باشد، می‌توان از روش‌هایی مانند قالب‌گیری درج یا قالب‌گیری روی هم استفاده کرد. معمولاً از ماهیچه شکم برای ابزارهای صنعتی مانند دریل‌های بی‌سیم استفاده می‌شود که دسته‌های آنها روی شکم قالب‌گیری شده تا نگه‌داشتن دستگاه را بهبود بخشد.
مزایای قالب گیری تزریقی ABS
مزایای قالب‌گیری تزریقی عضلات شکم عبارتند از:
۱. کارایی بالا - اثربخشی
قالب‌گیری ساچمه‌ای یک نوآوری تولیدی بسیار کارآمد و پربازده است و تکنیک توصیه‌شده برای ساخت قطعات ماهیچه شکمی است. این روش ضایعات محدودی تولید می‌کند و می‌تواند حجم زیادی از قطعات را با ارتباط انسانی محدود تولید کند.
۲. چیدمان اجزای پیچیده
قالب‌گیری شاتمی‌تواند قطعات پیچیده و چندوجهی تولید کند که می‌توانند شامل قطعات فولادی یا دستگیره‌های نرم قالب‌گیری شده باشند. پیچیدگی قطعات فقط توسط مجموعه‌ای از استانداردهای معتبر سبک برای تولید (DFM) که به‌طور ویژه برای قالب‌گیری تزریقی ایجاد شده‌اند، محدود می‌شود.
۳. افزایش استقامت
ABS یک پلی کربنات جامد و سبک است که به دلیل همین ساختارها به طور گسترده در بازارهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. به همین دلیل، قالب‌گیری تزریقی ABS برای کاربردهایی که نیاز به افزایش چقرمگی و استحکام مکانیکی کلی دارند، عالی است.
۴. تطبیق‌پذیری سایه و محصول
شکم به راحتی با طیف گسترده‌ای از سایه‌ها رنگ‌آمیزی می‌شود؛ این امر در بلوک‌های لگو Ⓡ که از ماهیچه شکم ساخته شده‌اند، مشهود است. با این وجود، باید توجه داشت که ABS مقاومت کافی در برابر آب و هوا ندارد و می‌تواند در اثر نور UV و قرار گرفتن در معرض مستقیم در فضای باز به مدت طولانی خراب شود. خبر خوب این است که ABS را می‌توان دوباره رنگ‌آمیزی کرد و همچنین با فولاد آبکاری کرد تا مقاومت محیطی آن بهبود یابد.
۵. کاهش ضایعات
قالب‌گیری ساچمه‌ای ذاتاً یک فناوری مدرن با ضایعات کم است، زیرا حجم تولید بالایی دارد که قالب‌گیری تزریقی برای آن ایجاد شده است. وقتی قطعات زیادی هر ساله ساخته می‌شوند، هر مقدار ضایعات در طول زمان به قیمت قابل توجهی می‌افزاید. تنها ضایعات، مواد موجود در اسپرو، جاگرها و درزگیر بین نیمه‌های قالب است.
۶. نیروی کار مقرون به صرفه
با توجه به ماهیت بسیار خودکار قالب‌گیری ساچمه‌ای، نیاز به دخالت بسیار محدود نیروی انسانی وجود دارد. کاهش دخالت نیروی انسانی منجر به حداقل شدن هزینه نیروی کار می‌شود. این کاهش هزینه نیروی کار در نهایت منجر به تولید مقرون به صرفه برای هر قطعه می‌شود.
جنبه‌های منفی قالب‌گیری تزریقی ABS
معایب قالب‌گیری تزریقی ABS در اینجا فهرست شده‌اند:
۱. هزینه‌های بالای ابزارسازی و زمان طولانی راه‌اندازی
قالب‌گیری ساچمه‌ای نیازمند سبک و ساخت قالب‌هایی است که هزینه و زمان تولید آنها با پیچیدگی قطعات افزایش می‌یابد. به همین دلیل، سرمایه‌گذاری اولیه در قالب‌گیری ساچمه‌ای بالاست و قیمت باید در مقایسه با تعداد تولید مورد انتظار در نظر گرفته شود. تعداد تولید کمتر ممکن است از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نباشد.
۲. محدودیت‌های جزئی طراحی
طراحی قطعات شات‌بوت توسط مجموعه‌ای از قوانین که با دقت و وسواس تدوین شده‌اند تا کیفیت و ثبات قطعات شات‌بوت را افزایش دهند، محدود می‌شود. این قوانین، محدودیت‌های تراکم دیواره، محل بهبود ویژگی‌هایی مانند شیارها و مساحت و ابعاد ایده‌آل دهانه را مشخص می‌کنند. بنابراین، طرح‌ها باید مطابق با این سیاست‌ها ساخته شوند تا نتایج ایده‌آل تضمین شود. در برخی موارد، این دستورالعمل‌ها می‌توانند طرح‌ها را غیرممکن کنند.
۳. قطعات گران‌قیمتِ تولید انبوه، یک فرصت هستند
با توجه به هزینه بالای سرمایه‌گذاری اولیه در قالب‌گیری تزریقی، حداقل تعداد قطعه مورد نیاز است تا هزینه‌های صرف شده برای طراحی و ساخت قالب به نقطه سربه‌سر برسد. این نقطه سربه‌سر همچنین به قیمت فروش تعیین‌شده برای محصول نهایی بستگی دارد. اگر قیمت فروش بالا باشد - به دلیل استفاده از قطعه برای یک کاربرد تخصصی - می‌توان تولید در تیراژ پایین انجام داد. با این وجود، قطعات ارزان قیمت برای مقرون‌به‌صرفه بودن به مقادیر بالایی در حدود ده‌ها هزار قطعه نیاز دارند.
برخی از مشکلات رایج در قالب‌گیری شات ABS
- ضخامتبرخلاف بسیاری از پلاستیک‌های آمورف دیگر، ویسکوزیته ABS هنگام گرم شدن بیش از دمای نرم‌کنندگی آن افزایش می‌یابد. این افزایش ضخامت به این معنی است که برای دستیابی به نتایج ایده‌آل، دمای ذوب ماهیچه شکمی باید در سطح یا پایین‌تر از این دما حفظ شود، زیرا ویسکوزیته افزایش یافته، قالب‌گیری و کپک زدن قطعات دیواره نازک را دشوارتر می‌کند.
- تخریب حرارتیگذشته از افزایش نامطلوب ضخامت با افزایش دما، ABS اغلب در صورت نگهداری در دمایی بسیار بالاتر از دمای نرم‌کنندگی خود، تمایل به تضعیف شیمیایی دارد.
- خم شدنخم شدن زمانی اتفاق می‌افتد که پلاستیک شکمی به طور نامنظم خنک شود و منجر به اعوجاج شود. با استفاده از قالب و کپک با شبکه‌های تهویه مطبوع با فاصله یکنواخت می‌توان از پیچ خوردگی جلوگیری کرد. بیرون انداختن قطعات از قالب و کپک قبل از اینکه بتوانند به طور کامل خنک شوند نیز می‌تواند منجر به تاب برداشتن شود.
- علائم سینکفرورفتگی‌ها می‌توانند زمانی رخ دهند که پلاستیک ماهیچه شکمی در حین خنک شدن به طور ناهموار منقبض شود و باعث ایجاد فرورفتگی‌هایی روی سطح قطعه شود. از دیگر دلایل احتمالی می‌توان به فشار تزریق ناکافی یا دمای بسیار بالا اشاره کرد. فرورفتگی‌ها را می‌توان با استفاده از قالبی با فشار ورودی بالا، ایجاد قطعه‌ای با دیواره‌های بیرونی ثابت و محدود کردن دنده‌های تقویت‌کننده داخلی به حدود ۵۰٪ چگالی دیواره‌های خارجی، متوقف کرد.
محصول مورد استفاده برای قالب‌گیری تزریقی
قالب‌گیری تزریقی تقریباً با هر نوع ماده‌ای قابل استفاده است.پلی کربناتترموپلاستیک‌ها می‌توانند سرشار از افزودنی‌های تقویت‌کننده مانند پرکننده‌های شیشه یا فیبر کربن باشند. فلزات را می‌توان علاوه بر این، در صورت ترکیب با یک ماده پرکننده پلاستیکی، تزریق کرد تا پودر فولاد بتواند از طریق قالب جریان یابد. با این وجود، برای قالب‌گیری تزریقی فولاد، تف‌جوشی اضافی مورد نیاز است.
زمان ارسال: ۲۹ آگوست ۲۰۲۴
