انواع قالب تزریق پلاستیک تایوانی و چینی | استعلام قیمت | 1403
قالب تزریق پلاستیک یکی از مهمترین ابزارها در صنعت تولید قطعات پلاستیکی است. این قالبها به تولید قطعات با دقت بالا و در حجمهای بزرگ کمک میکنند. در این مقاله، به بررسی جامع فرآیند قالبسازی تزریق پلاستیک، انواع قالبها، مواد مورد استفاده، مراحل ساخت و کاربردهای آنها میپردازیم.
قالب تزریق پلاستیک چیست؟
قالب تزریق پلاستیک ابزاری است که برای شکلدهی پلاستیک مذاب به اشکال و اندازههای مختلف استفاده میشود. این قالبها از دو یا چند قطعه تشکیل شدهاند که به طور کلی از فولاد، آلومینیوم یا برنج ساخته میشوند. قطعات قالب به گونهای در کنار هم قرار میگیرند که حفرهای را تشکیل میدهند که شکل نهایی محصول پلاستیکی را نشان میدهد.
انواع قالب تزریق پلاستیک
قالبهای تزریق پلاستیک به چند دسته اصلی تقسیم میشوند:
- قالب تزریق پلاستیک راهگاه گرم: در این نوع قالب، سیستم راهگاه که پلاستیک مذاب را به حفره قالب هدایت میکند، گرم میشود تا از انجماد پلاستیک قبل از رسیدن به حفره جلوگیری شود. این قالبها برای تولید قطعات پلاستیکی با هندسه پیچیده یا نازک دیواره مناسب هستند .
- قالب تزریق پلاستیک راهگاه سرد: در این نوع قالب، سیستم راهگاه گرم نمیشود و پلاستیک مذاب ممکن است قبل از رسیدن به حفره قالب تا حدی خنک شود. این قالبها برای تولید قطعات پلاستیکی ساده یا ضخیم دیواره مناسب هستند .
- قالب تزریق پلاستیک چند حفره: این نوع قالب دارای چندین حفره است که به شما امکان میدهد چندین قطعه پلاستیکی را به طور همزمان تولید کنید. این قالبها برای تولید انبوه قطعات پلاستیکی یکسان مناسب هستند .


مواد مورد استفاده در ساخت قالب تزریق پلاستیک
متداولترین موادی که برای ساخت قالب تزریق پلاستیک استفاده میشوند عبارتند از:
- فولاد: فولاد بادوامترین و سختترین مادهای است که برای ساخت قالب استفاده میشود. این ماده برای تولید قطعات پلاستیکی با دقت بالا و تحملهای دقیق مناسب است.
- آلومینیوم: آلومینیوم سبکتر و ارزانتر از فولاد است و برای تولید قطعات پلاستیکی با حجم کم تا متوسط مناسب است.
مراحل ساخت قالب تزریق پلاستیک
فرآیند ساخت قالب تزریق پلاستیک شامل مراحل زیر است:
- طراحی قالب: در این مرحله، طراحی قالب با استفاده از نرمافزارهای CAD انجام میشود. طراحی باید به گونهای باشد که قطعه نهایی با دقت بالا تولید شود.
- ماشینکاری: پس از طراحی، قطعات قالب با استفاده از ماشینهای CNC ساخته میشوند. این مرحله شامل برش، تراش و سوراخکاری است.
- مونتاژ: قطعات ماشینکاری شده به دقت مونتاژ میشوند تا قالب نهایی تشکیل شود.
- تست و عیبیابی: قالب ساخته شده باید تست شود تا از صحت عملکرد آن اطمینان حاصل شود. در صورت وجود عیب، اصلاحات لازم انجام میشود.
هزینه طراحی قالب تزریق پلاستیک
هزینه طراحی قالب تزریق پلاستیک به عوامل مختلفی بستگی دارد که میتواند آن را متفاوت از یک پروژه به پروژه دیگر کند. برخی از این عوامل عبارتند از:
پیچیدگی طراحی: هرچه طراحی قالب پیچیدهتر باشد، هزینه بیشتری به همراه خواهد داشت. قالبهای با جزئیات پیچیده و طراحی خاص به زمان و مهارت بیشتری نیاز دارند.
نوع و جنس مواد قالب: جنس مواد استفادهشده در قالب (مانند فولاد، آلومینیوم یا سایر آلیاژها) تأثیر زیادی بر هزینه دارد. فولادهای مخصوص برای قالبها معمولاً گرانتر هستند.
اندازه قالب: اندازه قالب نیز بر هزینه طراحی تأثیر میگذارد. قالبهای بزرگتر به تجهیزات و فرآیندهای طراحی پیچیدهتری نیاز دارند.
تعداد اجزاء قالب: تعداد قطعات مختلف در قالب (مثل هستهها، کافها، کانالهای جریان و …) میتواند هزینه طراحی را افزایش دهد.
تعداد نمونههای اولیه: اگر نیاز به ساخت نمونههای اولیه و تست قالبها باشد، این فرآیند نیز هزینه بیشتری به دنبال خواهد داشت.
به طور کلی، هزینه طراحی قالب تزریق پلاستیک میتواند از چند هزار دلار تا چند ده هزار دلار متغیر باشد. برای دریافت قیمت دقیق و مشاوره ، با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
کاربردهای قالب تزریق پلاستیک
قالبهای تزریق پلاستیک در تولید انواع قطعات پلاستیکی کاربرد دارند، از جمله:
- قطعات خودرو: بسیاری از قطعات داخلی و خارجی خودروها با استفاده از این قالبها تولید میشوند.
- لوازم خانگی: قطعات مختلفی از لوازم خانگی مانند بدنهها و قطعات داخلی با این روش تولید میشوند.
- اسباببازیها: بسیاری از اسباببازیهای پلاستیکی با استفاده از قالبهای تزریق پلاستیک ساخته میشوند.
- بستهبندیها: انواع بستهبندیهای پلاستیکی نیز با این قالبها تولید میشوند.
مزایا و معایب قالب تزریق پلاستیک
مزایا:
- تولید انبوه: امکان تولید قطعات در حجمهای بسیار بالا.
- دقت بالا: تولید قطعات با دقت و کیفیت بالا.
- هزینه پایین: هزینه تولید هر قطعه در تیراژ بالا بسیار پایین است.
معایب:
- سرمایهگذاری اولیه بالا: هزینه بالای خرید دستگاه و قالبها.
- زمانبر بودن فرآیند طراحی و تولید قالب: زمان نسبتاً طولانی برای رسیدن از طرح به تولید قطعه.
نتیجهگیری
قالبهای تزریق پلاستیک نقش بسیار مهمی در صنعت پلاستیک دارند و با توجه به مزایای فراوانی که دارند، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار میگیرند. با این حال، نیاز به سرمایهگذاری اولیه بالا و زمانبر بودن فرآیند طراحی و تولید قالب از جمله محدودیتهای این قالبها است.
انواع قالب تزریق پلاستیک بر اساس طراحی و کاربرد
قالبهای تزریق پلاستیک را میتوان بر اساس چندین معیار مختلف تقسیمبندی کرد. در این بخش، به انواع قالبها بر اساس ساختار و طراحی پرداخته خواهد شد.
الف) انواع قالب تزریق پلاستیک بر اساس ساختار:
قالب تک حفرهای (Single Cavity Mould):
- این قالبها دارای یک حفره برای تولید یک قطعه در هر سیکل تزریق هستند.
- مناسب برای تولید محصولات با حجم کم و هزینه پایین.
- معایب: زمان تولید طولانیتر و هزینههای تولید نسبت به قالبهای چند حفرهای بیشتر است.
قالب چند حفرهای (Multi-Cavity Mould):
- این قالبها دارای چندین حفره هستند که به طور همزمان چندین قطعه تولید میکنند.
- مناسب برای تولید انبوه قطعات مشابه.
- مزیت اصلی: کاهش زمان تولید و افزایش بهرهوری.
قالب تزریق پلاستیک با چند مرحله (Multi-Shot Mould):
- در این نوع قالبها، چندین نوع ماده مختلف به طور همزمان در قالب تزریق میشود.
- این قالبها برای تولید قطعات چند رنگ یا با خواص مختلف کاربرد دارند.
ب) انواع قالب تزریق پلاستیک بر اساس فرآیند طراحی:
قالب با سیستم دروازه (Gate System):
- در این سیستم، پلاستیک مذاب از یک یا چند دروازه به داخل قالب تزریق میشود.
- طراحی دروازه تاثیر زیادی در کیفیت نهایی قطعه دارد و باید با دقت انتخاب شود.
قالب هات رانر (Hot Runner Mould):
- این سیستم به پلاستیک اجازه میدهد که در مسیر جریان قالب داغ بماند.
- مناسب برای تولید قطعات با سرعت بالا و کاهش ضایعات.
قالب کولد رانر (Cold Runner Mould):
- در این سیستم، پلاستیک در یک کانال سرد منتقل میشود که پس از هر سیکل تزریق باید گرم شود.
- این سیستم مناسب برای تولید قطعاتی با حجم کم است.
اجزا مختلف قالب تزریق پلاستیک
قالب تزریق پلاستیک از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام نقش خاصی در فرآیند تزریق دارند. مهمترین اجزا و وظایف آنها به شرح زیر است. این اجزا با هم همکاری میکنند تا پلاستیک مذاب را به شکل دقیق و با کیفیت بالا در قالب شکلدهی کرده و قطعه نهایی را تولید کنند.
کویته (Mold Cavity): بخش اصلی قالب است که محفظهای برای شکلدهی پلاستیک مذاب به شکل نهایی قطعه فراهم میکند. این بخش از قالب با استفاده از طراحی دقیق، شکل نهایی محصول را به خود میگیرد.
کر(Core): هسته بخشی از قالب است که به عنوان سطح داخلی قطعه عمل میکند. در بسیاری از موارد، هسته و هاوس بهطور همزمان عمل کرده و قطعه را شکل میدهند.
کانالهای جریان (Runner System): این کانالها مسئول هدایت پلاستیک مذاب از دهانه تزریق به قسمتهای مختلف قالب (هاس و هسته) هستند. طراحی دقیق این کانالها به جریان یکنواخت پلاستیک کمک میکند.
درگاه تزریق (Gate): درگاه تزریق نقطهای است که پلاستیک مذاب از طریق آن به داخل قالب وارد میشود. طراحی درگاه بهگونهای است که جریان پلاستیک را بهصورت یکنواخت در قالب توزیع کند و از بروز مشکلاتی مانند عدم پر شدن قالب جلوگیری نماید.
خنککنندهها (Cooling System): این سیستمها شامل لولهها و کانالهایی هستند که به مایع خنککننده اجازه میدهند تا در قالب جریان یابد و دمای قالب را کنترل کند. خنککردن قالب بعد از تزریق پلاستیک، فرآیند جامد شدن پلاستیک و خروج آن از قالب را تسهیل میکند.
پینهای ejector (Ejector Pins): این پینها بعد از اینکه پلاستیک در قالب جامد شد، وظیفه بیرون آوردن قطعه نهایی از قالب را بر عهده دارند. این پینها معمولا در قسمت پشت قالب نصب میشوند.
فریم قالب (Mold Base): فریم قالب اساس و ساختار اصلی قالب است که تمامی اجزا را در خود نگه میدارد. این فریم از آلیاژهای مقاوم به فشار و حرارت ساخته میشود.
سیستم وکیوم (Vacuum System): در بعضی قالبها، برای جلوگیری از بهجا ماندن هوا و ایجاد حبابهای هوا در قطعه، سیستم وکیوم مورد استفاده قرار میگیرد.
پوششها و لایههای محافظ (Mold Coating): برای جلوگیری از خوردگی و سایش قالب و همچنین افزایش عمر قالب، از پوششها و لایههای محافظ استفاده میشود.
دستگاههای سنجش و کنترل (Sensors and Controls): در قالبهای پیشرفته، سیستمهای حسگری برای اندازهگیری دما، فشار و جریان پلاستیک در قالب وجود دارند که به اپراتورها کمک میکنند تا فرآیند تزریق را بهینه کنند.
سیستم راهگاه در قالب تزریق پلاستیک
سیستم راهگاه یکی از اجزای حیاتی در قالب تزریق پلاستیک است که وظیفه هدایت پلاستیک مذاب از نازل دستگاه تزریق به حفرههای قالب را بر عهده دارد. طراحی صحیح این سیستم میتواند تأثیر زیادی بر کیفیت نهایی قطعه و کارایی فرآیند تزریق داشته باشد. در ادامه، به بررسی جزئیات سیستم راهگاه میپردازیم:
انواع سیستم راهگاه
سیستمهای راهگاه به دو دسته اصلی تقسیم میشوند: راهگاه سرد و راهگاه گرم.
1. سیستم راهگاه سرد
در سیستم راهگاه سرد، پلاستیک مذاب از طریق یک کانال سرد به حفرههای قالب هدایت میشود. این سیستم سادهتر و ارزانتر از سیستم راهگاه گرم است، اما ممکن است مشکلاتی مانند انجماد زودهنگام پلاستیک در کانال راهگاه ایجاد شود. این سیستم برای تولید قطعات ساده و ضخیم دیواره مناسب است.
مزایا:
- هزینه کمتر
- طراحی سادهتر
معایب:
- احتمال انجماد پلاستیک در کانال راهگاه
- نیاز به حذف راهگاه پس از تولید قطعه
2. سیستم راهگاه گرم
در سیستم راهگاه گرم، کانال راهگاه گرم میشود تا پلاستیک مذاب در طول مسیر به حفرههای قالب خنک نشود. این سیستم برای تولید قطعات پیچیده و نازک دیواره مناسب است و کیفیت بالاتری را ارائه میدهد.
مزایا:
- کاهش ضایعات پلاستیک
- بهبود کیفیت قطعه نهایی
- کاهش زمان چرخه تولید
معایب:
- هزینه بالاتر
- نیاز به نگهداری و تعمیرات بیشتر
اجزای سیستم راهگاه
سیستم راهگاه شامل چندین جزء اصلی است که هر کدام نقش مهمی در هدایت پلاستیک مذاب دارند:
1. نازل
نازل اولین نقطه تماس پلاستیک مذاب با قالب است. نازل باید به گونهای طراحی شود که پلاستیک را به طور یکنواخت و بدون ایجاد حباب یا نقص به کانال راهگاه هدایت کند.
2. کانال راهگاه
کانال راهگاه مسیری است که پلاستیک مذاب از نازل به حفرههای قالب هدایت میشود. طراحی این کانال باید به گونهای باشد که جریان پلاستیک به طور یکنواخت و بدون ایجاد مقاومت زیاد انجام شود.
3. دروازه (Gate)
دروازه نقطهای است که پلاستیک مذاب از کانال راهگاه وارد حفره قالب میشود. اندازه و شکل دروازه تأثیر زیادی بر کیفیت قطعه نهایی دارد. دروازه باید به گونهای طراحی شود که جریان پلاستیک به طور یکنواخت و بدون ایجاد نقص وارد حفره شود.
طراحی سیستم راهگاه
طراحی سیستم راهگاه نیازمند دقت و دانش فنی بالاست. در این مرحله، باید به موارد زیر توجه شود:
- انتخاب نوع راهگاه: با توجه به نوع قطعه و نیازمندیهای تولید، نوع راهگاه (سرد یا گرم) انتخاب میشود.
- طراحی کانال راهگاه: کانال راهگاه باید به گونهای طراحی شود که جریان پلاستیک به طور یکنواخت و بدون ایجاد مقاومت زیاد انجام شود. همچنین، باید به اندازه و شکل کانال توجه شود تا پلاستیک به طور یکنواخت به حفرهها برسد.
- طراحی دروازه: دروازه باید به گونهای طراحی شود که جریان پلاستیک به طور یکنواخت و بدون ایجاد نقص وارد حفره شود. اندازه و شکل دروازه باید با توجه به نوع قطعه و نیازمندیهای تولید تعیین شود.
فرآیند ساخت قالب تزریق پلاستیک شامل چندین مرحله کلیدی است که هر کدام اهمیت خاص خود را دارند. این مراحل به شرح زیر هستند:
طراحی قالب تزریق پلاستیک :
- تحلیل نیازمندیها: بررسی نیازمندیهای محصول نهایی از جمله جنس پلاستیک، دقت ابعادی، کیفیت سطح، و ویژگیهای مکانیکی.
- طراحی مفهومی: تهیه طرح اولیه قالب با در نظر گرفتن نحوه پر شدن قالب، سیستم خنککننده، و مکانیسمهای خروج قطعه.
- طراحی دقیق: استفاده از نرمافزارهای CAD برای طراحی دقیق قالب و بررسی جزئیات فنی.
ساخت قالب تزریق پلاستیک :
- ماشینکاری: استفاده از ماشینآلات CNC برای برش و شکلدهی قطعات قالب از مواد اولیه مانند فولاد یا آلومینیوم3.
- مونتاژ: سرهم کردن قطعات مختلف قالب به یکدیگر و اطمینان از تطابق دقیق آنها.
تست و اصلاح:
- تست اولیه: تزریق پلاستیک به قالب برای بررسی عملکرد و کیفیت قطعه تولیدی.
- اصلاحات: انجام اصلاحات لازم بر روی قالب برای رفع مشکلات و بهبود کیفیت نهایی.
تولید انبوه:
- تولید قطعات: پس از تایید نهایی قالب، تولید انبوه قطعات پلاستیکی آغاز میشود.
- کنترل کیفیت: بررسی مداوم کیفیت قطعات تولیدی و اطمینان از مطابقت آنها با استانداردهای تعیین شده.
چالشها و مشکلات رایج در قالبسازی پلاستیک
برخی از مشکلات رایج در طراحی و تولید قالبهای تزریق پلاستیک شامل موارد زیر است:
عیوب سطحی: مشکلاتی مانند خط و خش و یا تغییر رنگ میتواند به دلیل طراحی ضعیف یا مواد نامناسب رخ دهد.
مشکلات دمایی: دمای قالب و پلاستیک باید به دقت کنترل شود، زیرا نوسانات دمایی میتواند باعث انقباض و تغییر شکل قطعه شود.
جریان نامناسب پلاستیک: اگر پلاستیک به درستی در قالب جریان پیدا نکند، ممکن است قسمتهایی از قطعه فاقد مواد شود.
سوالات متداول مرتبط با قالب تزریق پلاستیک
هزینه طراحی قالب تزریق پلاستیک به عواملی همچون پیچیدگی طراحی، نوع و جنس مواد قالب، اندازه قالب، تعداد اجزاء، و فرآیند تولید بستگی دارد. هرچه طراحی پیچیدهتر باشد و مواد استفادهشده گرانتر باشند، هزینه نیز بیشتر خواهد بود.
پلاستیک پس از تزریق به قالب باید سرد شود تا جامد شده و شکل قالب را به خود بگیرد. سیستم خنککننده در قالبها نقش مهمی در فرآیند تولید ایفا میکند. بدون سیستم خنککننده کارآمد، زمان تولید طولانیتر خواهد شد و کیفیت قطعه ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد.
بله، قالبهای تزریق پلاستیک نیاز به نگهداری و تمیزکاری منظم دارند تا عمر آنها افزایش یابد و از خرابیها یا ضایعات جلوگیری شود. این نگهداری میتواند شامل تمیز کردن کانالهای جریان، بررسی سیستمهای خنککننده، و بررسی قطعات متحرک مانند پینهای ejector باشد.
معمولاً از فولاد و آلومینیوم برای ساخت قالبهای تزریق پلاستیک استفاده میشود. فولاد برای قالبهایی که نیاز به عمر طولانی و تحمل فشار بالا دارند مناسب است، در حالی که آلومینیوم برای قالبهای با تولید حجم پایین و سرعت بالا مناسبتر است.
عواملی چون نوع و کیفیت مواد قالب، شرایط فرآیند تزریق (دمای فشار، زمان خنکسازی)، و نحوه نگهداری قالب تأثیر زیادی بر عمر آن دارند. نگهداری منظم و استفاده از مواد با کیفیت بالا عمر قالب را افزایش میدهد.
قالبهای یکقسمتی فقط یک قطعه در هر بار تزریق تولید میکنند، در حالی که قالبهای دو قسمتی میتوانند چندین قطعه را در یک چرخه تولید کنند. قالبهای دو قسمتی معمولاً برای تولید قطعات با حجم بالا و هزینه کمتر در هر واحد استفاده میشوند.
درگاه تزریق نقطهای است که پلاستیک مذاب وارد قالب میشود. انتخاب صحیح درگاه تزریق از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا باعث میشود جریان پلاستیک بهطور یکنواخت به همه قسمتهای قالب برسد و از بروز مشکلاتی مانند عدم پر شدن قالب یا ایجاد ترک جلوگیری کند.
بله، قالبهای تزریق پلاستیک میتوانند برای تزریق مواد مختلف استفاده شوند، به ویژه اگر از قالبهای دو مرحلهای (Two-Shot) یا قالبهای چند لایه استفاده شود. این قالبها میتوانند دو یا چند ماده مختلف را بهطور همزمان در یک قطعه ترکیب کنند.
سیستم خنککننده نقش حیاتی در کاهش زمان چرخه تولید و جلوگیری از ایجاد نقصهای کیفیتی دارد. اگر خنککننده بهدرستی طراحی نشود، ممکن است دمای قالب بهدرستی کنترل نشود، که منجر به مشکلاتی مانند انقباض نامناسب، ترک خوردگی یا غیر یکنواختی در ابعاد قطعه نهایی خواهد شد.
کیفیت قالب تزریق پلاستیک میتواند از طریق بررسی دقت ابعاد قطعات تولیدی، یکنواختی پر شدن قالب، زمان چرخه تولید، و میزان ضایعات ارزیابی شود. همچنین بررسی نحوه کارکرد سیستمهای خنککننده، کانالهای جریان، و درگاههای تزریق از مهمترین ارزیابیها برای تعیین کیفیت قالب است.
عواملی مانند استفاده از مواد غیر استاندارد، فشار بیش از حد در فرآیند تزریق، نداشتن سیستم خنککننده مناسب، یا نگهداری ناکافی قالب میتوانند باعث خرابی یا کاهش عمر قالب شوند. همچنین استفاده نادرست از دستگاههای تزریق یا عدم تطابق بین قالب و دستگاه نیز میتواند منجر به خرابی قالب شود.