مستربچ چیست و چه کاربردی دارد؟

مستربچ، محصولی است که به‌صورت پیگمنت، پودرهای آلی یا معدنی به همراه دیگر افزودنی ها در تولید پلاستیک استفاده میشود. همان گونه که می‌دانید، امروزه پلاستیک‌ها و پلیمرها، در زندگی ما نقش بسیار مهمی دارند. لوازم‌خانگی و آشپزخانه، قطعات به‌کاررفته در صنعت خودرو، لوله‌ها و اتصالات مهم، پوشش‌های کابل برق و سیم‌های موجود در لوازم الکترونیکی و …، همگی بخشی از کاربرد این ماده شگفت‌انگیز در دنیای امروز هستند.

حال با محصولی که امروز قصد معرفی آن را داریم می‌توان پلیمرهای مورد استفاده در صنعت پلاستیک را بهینه ‌تر کرد.

به عبارت دیگر مستربچ در رنگ کردن و تقویت کردن پلیمرها موثر است. اما محصول مستربچ چیست وچه انواعی دارد و کاربرد آن چیست؟ در ادامه مطلب به این سوال ها پاسخ خواهید داد.

مستربچ چیست؟

به بیان ساده، مستربچ یک آمیزه غلیظ از سه جز است؛ اما برای پاسخ واضح تر به این پرسش که مستربچ چیست باید اجزای اصلی سازنده آن را بررسی کنیم. این سه جز شامل پایه پلیمر، افزودنی و عامل سازگار کننده میباشند. پلیمر پایه استفاده شده در این محصول، معمولاً از انواع اتیلن وینیل استات، پلی اتیلن، پلی پروپن، پلی استایرن یا پلیمرهای مخصوص دیگر هستند. درواقع پایه پلیمری استفاده شده در مستربچ باید شبیه به پلاستیک استفاده شده در تزریق پلاستیک باشد. به‌منظور بهبود خواص پلیمر، مواد گوناگونی بر آن می‌افزایند که شامل پیگمنت‌ها، بهبوددهنده‌های خواص و پرکننده‌ها هستند. عامل سازگار کننده نیز که باعث افزایش سازگاری افزودنی‌هاست، در پلیمر پایه استفاده میشود. مستربچ‌ها انواع گوناگونی دارند که شامل مستربچ رنگی، افزودنی و پرکننده است.

کیمیا کشت تهران مستربچ
کیمیا کشت تهران مستربچ

کاربرد مستربچ چیست؟

همان‌طور که قبلاً هم اشاره شد، هرکدام از انواع مستربچ‌ها، خواص ویژه‌ای دارند. برای مثال، از مستربچ‌های افزودنی در لوازم و تجهیزات پزشکی به شکل گسترده‌ای استفاده می‌شود. مثلاً در تولید سرنگ‌ها، وجود اصطحکاک باعث می‌شود که حرکت کند شود. درنتیجه با استفاده از انواع لیزکننده آن، این مشکل را رفع می‌کنند. این ماده باعث کاهش چسبندگی، اصطحکاک دو سطح و ایجاد لغزندگی می‌شود.

یکی دیگر از موارد پرکاربرد این ماده در تولید فیلم‌های پلیمری است که در آن به‌وسیله مستربچ آنتی بلاک، چسبندگی سطوح فیلم را کاهش می‌دهند. نوع شفاف کننده نیز نوعی افزودنی است که با سازمان‌دهی مولکولی، شفافیت هرچه بیش‌تر در ماده پلی پروپیلن را سبب می‌شود. انواع روشن‌کننده نوری برای کاهش کدری و افزایش براقیت محصول و جلای بیش‌تر آن به کار می‌رود. به همین دلیل، در صنعت تولید ظروف یک بار مصرف، مصنوعات مختلف پلاستیکی، فیلم‌های معمولی و نازک، کاربرد بسیار گسترده‌ای دارند.

همچنین انواع آنتی استاتیک مستربچ می‌تواند با جلوگیری از ایجاد الکتریسیته ساکن، مانع جذب گرد و غبار در سطح محصولات شود.

پلیمرها نیز مانند دیگر مواد صنعتی به دلایل مختلفی می‌توانند تحت تأثیر اکسیداسیون تخریب شوند. به همین سبب، مستربچ آنتی‌اکسیدان مورداستفاده قرار می‌گیرد تا مقاومت و پایداری ماده اولیه را افزایش دهد.

پایدارکننده نور یو وی، یکی از بهترین محصولات افزودنی برای محافظت از تخریب محصولات پلیمری به‌وسیله نور یو وی است. این ماده، مقاومت محصول در برابر اشعه ماوراءبنفش را بالا می‌برد و در نتیجه از تغییر رنگ یا رنگ پریدگی آن جلوگیری می‌کند.

همان طور که می‌بینیم، خواص مستربچ‌ها بسیار گستره است و همین خواص موجب شده است که کاربرد آن‌ها در صنایع مختلف بسیار مفید و سودمند باشد.

کیمیا کشت مستربچ
کیمیا کشت مستربچ

مستربچ رنگی چیست؟

قطعات پلاستیکی به‌تنهایی رنگ ندارند و یکی از روش‌های تولید قطعات رنگی، استفاده از مستربچ رنگی است. این محصول، افزون بر تغییر رنگ نهایی قطعه پلاستیکی، می‌تواند در بهینه‌سازی و اصلاح خواص آن نیز نقش داشته باشد. اجزای تشکیل‌دهنده این ماده رنگ‌دانه‌ها، سازگار کننده یا پخش‌کننده و پلیمر حامل است. در تولید مستربچ رنگی، پیگمنت‌ یا رنگ‌دانه‌ها به نسبت پلیمر، درصد بالاتری دارند. همچنین اگر بخواهیم مستربچ‌های رنگی را بر اساس پایه پلیمری تقسیم‌بندی کنیم، به دو نوع مهم، یعنی مستربچ رنگی اتیلن و مستربچ رنگی پلی پروپیلن دست می‌یابیم.

به‌منظور دستیابی به طیف‌های مختلف رنگی می‌توان غلظت‌های مختلف و مقادیر متفاوتی از این مواد را استفاده کرد. مستربچ سفید، مستربچ مشکی و دیگر رنگ‌ها، از مستربچ‌های رنگی هستند؛ اما نکته اساسی که در انتخاب مستربچ باید به آن توجه کرد، سازگاری مواد تشکیل‌دهنده آن با پلاستیک است. ماده دیگری هم در صنعت پلاستیک‌سازی کاربرد زیادی دارد که به آن کامپاند می‌گویند.

تفاوت مستربچ و کامپاند چیست؟

کامپاند درواقع، ترکیبی از دو یا چند عنصر مختلف با نسبت‌های جرمی ثابت است. زمانی از کامپاندها استفاده می‌شود که بخواهیم با افزودن مواد خاصی به ماده اولیه خود، عملکرد آن را بهبود ببخشیم یا قیمت نهایی آن را کاهش دهیم. در حالت کلی کامپاند کردن، مجموعه اقداماتی است که بر روی مواد اولیه انجام می‌شود تا کاربردی بهینه و به‌صرفه‌تر داشته باشند. پایه اصلی مواد اولیه ما در هنگام کامپاند کردن، درواقع ماده پلیمری ما است. درنتیجه می‌توان گفت که مستربچ هم نوعی کامپاند است؛ یعنی این ماده افزون بر خواص رنگ دهندگی، می‌تواند در تغییر خواص پلیمر و بهبود عملکرد و خواص آن نقش داشته باشد.

کامپاندها به دو دسته تقسیم میشوند:

الف) کامپاند ارزان‌ ساز: این کامپاندها، در ارزان‌سازی محصول نهایی نقش دارند. این محصولات با کاهش خاصیت مواد اولیه، قیمت تمام‌شده محصول را به شکل قابل‌توجهی کاهش می‌دهند. ازجمله این مواد می‌توان به کامپاندهای کربنات کلسیم و پودر تالک اشاره کرد.

ب‌) کامپاندهای خاصیت بخش: این کامپاندها درست برعکس کامپاندهای ارزان ساز، باعث افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی مواد اولیه می‌شوند. این تغییر در خواص می‌تواند موجب افزایش استحکام شود و درعین‌حال، افزایش قیمت تمام‌شده محصول را در پی داشته باشد. ازجمله این مواد می‌توان به کامپاندهای مختلط با الیاف شیشه و کامپاندهای سیلیکا دار اشاره کرد.

مواد تشکیل دهنده و کاربرد مستربچ کربنات کلیسم

یکی از انواع مستربچ رنگی پلی اتیلن، مستربچ کربنات کلسیم است که در صنعت پلاستیک به‌عنوان پرکننده به کار می‌رود. این ماده با پلیمرهای رزین سازگاری مناسبی دارد و قیمت آن بسیار مقرون‌به‌صرفه است. کامپاندهای پلی پروپیلن با کربنات کلسیم ترکیب می‌شوند و سختی و مقاومت آن‌ها در اثر این ترکیب، به شکل قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. افزون بر این، کربنات کلسیم موجب شفافیت پلاستیک می‌شود و عملکرد آن را در دماهای بالا بهبود می‌بخشد.

این ماده کاربردهای بسیار گسترده در صنعت پزشکی و داروسازی دارد. برای مثال در ساخت قرص معده، از کربنات کلسیم استفاده می‌شود. همچنین در تولید کاغذ از مستربچ سفید استفاده می‌کنند و در ساخت پوشش‌دهنده‌های گوناگون مانند رنگ نیز از کربنات کلسیم بهره می‌برند. افزون بر این‌ها، مستربچ کربنات کلیسم در ساختمان‌سازی کاربرد گسترده‌ای دارد و یکی از متریال‌های بااهمیت در ساختمان‌سازی است.

 

مستربچ‌ها، یکی از مواد بسیار پرکاربرد در صنعت پلاستیک‌سازی و تولید قطعات پلاستیکی هستند که خواص و ویژگی‌هایی گوناگون و بسیار سودمند دارند. با استفاده از آن‌ها می‌توان خواص فیزیک و مکانیکی پلیمرها را به شکل قابل‌توجهی دگرگون کرد. افزایش مقاومت در برابر فشار، حرارت، اشعه‌های آفتاب و ایجاد رنگ‌های مختلف، تنها بخشی از ویژگی‌های این ماده شگفت‌انگیز است. همچنین این ماده به دلیل خاصیت‌های فوق‌العاده‌ای که دارد، در دیگرصنایع مانند تولید کاغذ، ساختمان‌سازی، پزشکی و داروسازی نیز مورد استفاده قرار میگیرد..

 

روش انجام کار توسط دستگاه تزریق پلاستیک

 تزریق پلاستیک یک فرآیند چند مرحله ایست که در ادامه تشریح شده است:

۱.ابتدا گرانول های پلیمر خشک شده و در قیف قرار داده می شوند. این گرانول ها در قیف با پودرها و پیگمنت های رنگی و دیگر افزودنی های تقویت کننده ترکیب می شوند.

۲.گرانول ها به بشکه تغذیه می شوند. گرانول ها در بشکه حرارت دیده،با یکدیگر ترکیب شده و توسط یک پیچ چرخان به سمت قالب هدایت می شوند. هندسه پیچ و بشکه به گونه ای طراحی شده است که به بالا بردن فشار به اندازه لازم و ذوب شدن ماده کمک کند.

۳.تلمبه به جلو حرکت کرده و پلاستیک ذوب شده و از طریق سیستم چرخنده به قالب تزریق می شود و همه فضای خالی قالب را پر می کند. با پایین آمدن دمای ترموپلاستیک، ماده جامد شده و شکل قالب را به خود می گیرد.

در نهایت قالب گشوده شده و قطعه جامد توسط پین های افشانک به بیرون هدایت داده می شود، سپس قالب دوباره بسته شده و پروسه برای تزریق قطعه بعدی تکرار می شود.

نکته تکرار این پروسه بسیار سریع انجام میشود : چرخه تزریق پلاستیک معمولا بسته به اندازه قطعه می تواند از ۳۰ الی ۹۰ ثانیه زمان ببرد.

پس از آماده شدن محصول، قطعه روی کانوایر و یا در یک مخزن نگهدارنده رها می شود. معمولا قطعاتی که با تزریق پلاستیک ساخته می شوند به محض ساخت آماده استفاده شده و نیازی به طی مراحل پولیش ، پرداخت و پست پروسس ندارند.

قالب گیری تزریقی

یکی از رایج ترین و مهم ترین روشهای ساخت قطعات پلاستیکی، استفاده از دستگاه تزریق است.

قالب گیری تزریقی بر فرآیند تولید محصولات پلاستیکی تزریقی – بر مبنای ترموپلاستیک و ترموست‌ها – اطلاق می‌گردد مواد پس از وارد شدن به سیلندری با دمای بالا، مترکیب و سپس توسط مارپیچ به داخل کویته‌ی قالب، جایی که قطعه‌ی قالب گیری شده در آن خنک و سخت میشود، رانده می‌شود. پس از طراحی یک قطعه توسط مهندس یا طراح صنعتی، قالب متناسب با قطعه بوسیله قالب‌ساز ساخته می‌شود. قالب‌های تزریق عموما از فولاد یا آلومینیوم و طی ماشین‌کاریِ دقیقی ساخته شده تا منعکس‌کننده‌ی ویژگی‌های قطعه طراحی‌شده باشند. قالب‌گیری تزریق برای تولید طیف وسیع محصولات از اشیاء کوچک تا بدنه کامل اتومبیل‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ماشین‌آلات تزریق

دستگاه‌های تزریق پلاستیک از قیف تغذیه، مته‌ی مارپیچی تزریق و واحد حرارتی تشکیل میشوند. قالب‌ها در صفحات گیره‌ی دستگاه قفل شده و پلاستیک از دهانه اسپرو به قالب داخل و قطعه تزریقی تشکیل میشود.

دستگاه‌های تزریق بسته به میزان نیروی اعمالی صفحات گیره‌ی آنها به تناژهای مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند. این نیرو، قالب را هنگام فرآیند تزریق ثابت نگه می‌دارد. تناژِ دستگاه می‌تواند محدوده‌ای مابین ۵ تا ۶۰۰۰ تن را در بر گرفته و البته تناژهای بسیار بالا معمولا از کاربرد کمتری برخوردار می‌باشند.

نیروی گیره‌ی موردنیاز توسط مساحت تصویر‌شده‌ی قطعه تعیین می‌شود. سپس، به ازای هر اینچ‌مربع از این ناحیه تصویر‌شده، ضریبی مابین ۲ تا ۸ تن در آن ضرب شده و نیروی گیره موردنیاز بدست می آید. به عنوان قاعده‌‌ای کلی، ۴ یا ۵ تن بر اینچ‌مربع عددی مناسب برای اکثریت قطعات تزریقی به حساب می آیند.

اگر پلاستیک مورد استفاده بسیار خشک باشد، به فشار تزریق بیشتری برای پر کردن قالب نیاز خواهیم داشت و در نتیجه نیروی گیره بالاتری نیز برای نگه داشتن قالب مد نظر خواهد بود. همچنین، نیروی گیره‌ی مورد نیاز ممکن است توسط نوع مواد مصرفی و ابعاد قطعه تعیین گردد: قطعات پلاستیکی بزرگتر به نیروی گیره‌ی بیشتری نیاز خواهد داشت.

سیکل فرآیند تولید

سیکل تولید در فرآیند تزریق پلاستیک بسیار کوتاه و معمولا در حدود ۲ ثانیه تا ۲ دقیقهزمان میبرد. این فرآیند شامل مراحل فوق می‌باشد:

بستن

قبل از تزریق مواد به داخل قالب، ابتدا دو نیمه‌ی قالب می‌بایست توسط واحد گیره به یکدیگر قفل شوند. هر دو نیمه‌ی قالب به دستگاه متصل‌اند ولی تنها یکی از آنها می‌تواند قابلیت حرکت داشته باشد. واحد گیره با اتکا به نیروی هیدرولیکی، دو نیمه‌ی قالب را به یکدیگر فشرده و با اِعمال فشار کافی آن‌ها را در طی روند تزریق ثابت و بی‌حرکت نگه می‌دارد.

زمان مورد نیاز برای بستن و فشردن دو نیمه‌ی قالب بسته به دستگاه مورداستفاده متغیر است: دستگاه‌های بزرگ (آنهایی که از نیروی گیره‌ی بالاتری برخوردار هستند) زمان بیشتری نیاز خواهند داشت. این زمان را می‌توان با توجه به زمان چرخه‌ی بی‌بارِ دستگاه ارزیابی کرد.

تزریق

مواد پلاستیکی خام معمولا به شکل تکه‌های پلاستیک به دستگاه وارد و توسط واحد تزریق به سمت قالب هدایت می‌شود. در حین این فرآیند، مواد بواسطه اِعمال حرارت و فشار ذوب و سریعا به داخل قالب تزریق وارد می‌گردد. تجمع فشار پشت مواد، تراکم هرچه‌بیشتر آن در فضای داخلی قالب را در پی خواهد داشت. مقدار مواد لازم جهت پر نمودن کامل فضای قالب به اصطلاح شات نامیده می‌شود. به دلیل جریان پیچیده و متغیر مواد در قالب، عموما محاسبه زمان تزریق دشوار می‌باشد. با این حال، این زمان می‌تواند با درنظر گرفتن حجم شات موردنیاز، فشار و قدرت تزریق، مورد ارزیابی قرار گیرد.

خنک‌کاری

مواد مذاب درون قالب به محض تماس با سطح داخلی آن، حرارت خود را به تدریج از دست خواهد داد. همزمان با این خنک‌شدن، مواد شکل و حالت قطعه موردنظر را به خود خواهد گرفت. اگرچه، در این مدت ممکن است پدیده‌ی کوچک‌شدن قطعه نیز به وقوع پیوندد. تجمع و جریان بیشتر مواد به قالب در مرحله تزریق، می‌تواند مقدار کوچک‌شدنِ قابل مشاهده را کاهش دهد. قالب تا پایان مدت‌زمان خنک‌کاری به صورت قفل و بی‌حرکت باقی می‌ماند. همچنین، زمان خنک‌کاری با در نظر گرفتن خواص ترمودینامیک پلاستیک و نیز حداکثر ضخامت قطعه قابل تخمین خواهد بود.

خروج قطعه

پس از سپری شدن زمان کافی، قطعه سردشده می‌تواند توسط سیستم پرانِ تعبیه شده در نیمه‌ی پشتی قالب، از درون آن خارج شود. هنگامی که قالب باز می‌گردد، مکانیزمی خاص با اِعمال فشار برای بیرون راندن قطعه وارد عمل می‌شود. نیاز به این اِعمال فشار ب است که قطعه در حین سرد شدن کوچک‌تر و به هسته‌ی اصلی قالب جذب می‌شود. جهت تسهیل بیرون راندن قطعه، گاهاً پیش از عملیات تزریق، از اسپری کردن عنصری کمکی به فضای داخلی کویته‌ی قالب استفاده می‌گردد. زمان موردنیاز جهت باز شدن قالب و نیز بیرون راندن کامل قطعه می‌تواند از زمان چرخه‌ی بی‌بارِ دستگاه تخمین زده شود. پس از بیرون راندن قطعه، قالب مجدداً قفل و برای تزریق شات بعدی آماده می‌گردد.

قالب گیری بادی

قالب‌گیری بادی یک فرایند تولید است که در تولید قطعات پلاستیکی توخالی مانند بطری‌های پلاستیکی به کار میرود. قالب‌گیری بادی به سه روش انجام می‌شود: قالب‌گیری بادی اکستروژن، قالب‌گیری بادی تزریقی، قالبگیری بادی تزریق کششی.

فرایند قالبگیری بادی با گرم کردن پلاستیک و ایجاد لقمه اولیه شروع می‌شود، لقمه اولیه به صورت استوانه یک سر آزاد دارای رزوه است که هوا می‌تواند از آن عبور کند، سپس لقمه داخل قالب قرار می‌گیرد و باد در آن دمیده می‌شود، فشار باد پلاستیک را هل داده و به دیواره قالب می‌چسباند، بعد از خنک شدن پلاستیک و سرد شدن آن قالب باز شده و قطعه خارج می‌شود. در دو روش دیگر لقمه از تزریق در قالب مخصوص ایجاد میشود در مرحله دمیده شدن روش آخر یعنی قالبگیری بادی تزریقی کششی یک میله لقمه گرم شده را میکشد و در همین حال هوا در آن دمیده می شود.

انواع قالب گیری بادی

۱. قالب گیری بادی اکستروژن

۲. قالب گیری بادی تزریقی

۳. قالب گیری بادی کشش تزریقی

قالب گیری بادی اکستروژن

در این روش پلاستیک ذوب شده و به شکل لقمه اکسترود می‌شود سپس این لقمه به داخل قالب رفته و باد داخل آن با فشار دمیده می‌شود، پس از سرد شدن قالب باز شده و قطعه خارج می‌شود. این فرایند به دو صورت پیوسته و متناوب انجام میشود، در فرایند پیوسته گرانول‌های پلاستیک به طور پیوسته اکسترود شده و لقمه‌های اولیه تولید می‌شود، سپس وارد قالب شده و در آن‌ها هوا با فشار دمیده می‌شود. در فرایند متناوب ابتدا رزوه بالای لقمه ایجاد شده سپس با تزریق لقمه ایجاد می‌شود و سپس در آن دمیده می‌شود. در قالبگیری پیوسته وزن لقمه باعث تغییر ضخامت آن می‌شود و ایجاد ضخامت یکنواخت را دشوار میکند، برای حل این مشکل با سیستم‌های هیدرولیکی به سرعت لقمه را از قالب خارج می‌کنند تا اثر وزن بر روی ضخامت دیواره‌ها به حداقل برسد.

برای مثال بطری‌های شیر، بطری‌های شامپو و آب پاش‌ها با این روش تولید می‌شوند.

  • از مزایای این روش هزینه پایین ابزار آن، سرعت تولید بالا و قابلیت ایجاد قطعات پیچیده است.
  • معایب این روش محدود بودن به قطعات تو داخلی و استحکام پایین قطعات تولیدی است

قالب گیری بادی تزریقی

این روش برای تولید انبوه قطعات داخلی شیشه‌ای و پلاستیکی به کار می‌رود. در این روش لقمه اولیه با تزریق درست شده و سپس باد داخل آن دمیده می‌شود، این روش کمتر از بقیه روش‌های قالبگیری بادی استفاده می‌شود و بیشتر برای تولید ظروف یکبار مصرف داروها به کار می‌رود. به طور خلاصه این فرایند به ۳ بخش: تزریق، دمیدن، بیرون انداختن تقسیم میشود.

در این فرایند ابتدا گرانول‌های پلیمر در اکسترودر ذوب شده سپس با یک نازل داخل یک قالب تزریق می‌شود و لقمه ایجاد می‌شود سپس این لقمه از قالب خارج شده و داخل قالبی دیگر قرار می‌گیرد تا باد در آن دمیده شود، پس از سرد شدن قالب باز شده و قطعه خارج می‌شود.

قطعه نهایی با توجه به اندازه خود می‌تواند از ۳ تا ۱۶ حفره داشته باشد. برای خارج کردن قطعه از قالب معمولاً از ۳ پین پران استفاده می‌شود.

  • مزایا: دقت بالا
  • معایب: بیشتر در تولید بطری‌های کوچک استفاده می‌شود زیرا کنترل فرایند دمیدن در ابعاد بزرگ دشوار است، به علت کشیده شدن پلاستیک، قطعات تولید شده استحکام بالایی ندارد.

طرز کار تزریق پلاستیک چیست؟

یکی از پر کاربردترین روشهایی که برای شکل دهی به محصولات پلاستیکی از آن استفاده میشود، تزریق پلاستیک است. چرخه تزریق با توجه به اندازه و سایزی که قطعه دارد میتواند در محدوده مدت زمان 30 تا 90 ثانیه زمان لازم داشته باشد.

قطعات پلاستیکی که به کمک فرایند تزریق ساخته میشوند، سریعا میتوانند مورد استفاده قرار گیرند و نیازی به انجام پولیش و پرداخت ندارند. ماشین تزریق پلاستیک سرعت بسیار بالایی در تولید دارد، نیاز به نیروی انسانی را به حداقل میرساند و در طی انجام فرایند کمترین میزان اتلاف مواد را خواهد داشت.

مراحل انجام فرایند تزریق پلاستیک

دستگاه 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 قالب تزریق پلاستیک 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 گرانول 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 پیگمنت ‌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 میشود.

شرکت کیمیا کشت تهران | وارد کننده دستگاه تزریق پلاستیک

دستگاه تزریق پلاستیک چیست ؟

صنعت پلاستیک یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین صنایع در کشور است که نقش مهمی را در اقتصاد کشور دارد. با توجه به استفاده از محصولات پلاستیکی در صنایع مختلف می‌توان این صنعت را پایه بسیاری از صنایع دانست. محصولات پلاستیکی که روزانه بر تنوع آن‌ها افزوده می‌شود، کاربرد بسیار زیادی در زندگی روزمره و صنعت دارند. حتما تاکنون به نحوه تولید این محصولات فکر کرده‌اید.

تزریق پلاستیک چیست؟

تزریق پلاستیک تاریخچه بسیار جذابی دارد. تزریق پلاستیک دقیق‌ترین، ساده‌ترین و پرکاربردترین روش تولید محصولات پلاستیکی است که در جهان مورد استفاده می باشد. در این روش مواد اولیه محصولات پلاستیکی که همان پلیمرها یا بسپارهای جامد هستند، تغییر شکل داده و فرم‌دهی می‌شوند. به این صورت که مواد پلیمری به شکل دانه‌های ریز وارد دستگاه پلاستیک‌سازی می‌شوند. سپس این مواد از محفظه داغی که داخل دستگاه تعبیه شده عبور کرده و به مواد مذاب تبدیل می‌شوند. در این مرحله مواد مذاب به وسیله جک هیدرولیکی وارد حفره‌های قالب تزریق پلاستیک می‌شوند.

ماشین تزریق پلاستیک

معمولا بیشتر پروسه تولید به شکل دستی انجام می‌شد. به عنوان مثال برای ذوب مواد پلیمر، اطراف سیلندر را با شعله آتش گرم می‌کردند. به علاوه این که تهیه قالب‌های مختلف خود معضل بزرگی برای تولیدکنندگان بود. به همین خاطر تنوع محصولات پلاستیکی در گذشته بسیار محدود بود. امروزه با ابداع و تولید انواع دستگاه تزریق پلاستیک، فرآیند تولید لوازم پلاستیکی ضمن سهولت، سرعت بیشتری گرفته و شاهد تنوع بالایی در بازار محصولات پلاستیکی هستیم. .ماشین های تزریق پلاستیک انواع مختلفی دارند که در عملکرد باید یکدیگر متفاوتند اما در نهایت محصولات تولیدی همه انواع این دستگاه‌ها یکسان است. در واقع تمام انواع مختلف این دستگاه‌ها خروجی مشابهی دارند.

ممکن است این سوال برایتان به وجود آید که با وجود خروجی یکسان در این دستگاه‌ها چه لزومی در تفاوت ساختار و مکانیزم آن‌ها وجود دارند. آنچه در این بین اهمیت پیدا می‌کند هزینه تأمین این دستگاه‌ها است. به عبارتی هزینه دستگاه‌ها و هزینه تولید محصولات پلاستیکی در دستگاه‌های مختلف تزریق پلاستیک متفاوت است. به این ترتیب هر کارفرما باید قبل از تاسیس کارگاه تولید پلاستیک و خرید دستگاه تزریق پلاستیک شرایط مالی خود را در نظر بگیرد.

انواع مختلف دستگاه تزریق پلاستیک

در حالت کلی دستگاه پلاستیک‌سازی در سه دسته هیدرولیکی، الکتریکی و هیبریدی تقسیم بندی می‌شود. در زیر هر کدام از انواع این دستگاه را به اختصار معرفی می‌کنیم.

دستگاه هیدرولیکی: این دستگاه را می‌توان جزو اولین دستگاه‌های تزریق پلاستیک دانست که هم اکنون نیز کاربرد بسیار زیادی دارد. در این دستگاه مواد سیال پلاستیکی به کمک سیلندرهای هیدرولیکی به درون قالب منتقل می‌شوند.
دستگاه الکتریکی: این ماشین تزریق پلاستیک جزو پرفروش‌ترین‌ دستگاه‌ها بشمار می‌رود. این ماشین مجهز به سرووموتورهای دیجیتالی است که تزریق پلاستیک را با سرعت بالایی انجام می‌دهد.‌ جالب‌تر این که فرایند تزریق کاملا اتوماتیک بوده و پشت سر هم انجام می‌شود.
دستگاه هیبریدی: این ماشین تلفیقی از دستگاه هیدرولیکی و الکتریکی تزریق پلاستیک است. علاوه بر این که تزریق پلاستیک در این دستگاه با سرعت و دقت بالایی انجام می‌شود، به صورت خودکار نیز تکرار می‌شود. با توجه به کارکرد آسان این دستگاه، می‌توان محصولات متنوع را با کیفیت بالا و سرعت زیاد تولید کرد.

قالب تزریق پلاستیک

قالب در واقع بستر یا محل شکل‌گیری و فرم پذیری قطعات مختلف است که از قبل طراحی شده است. در مورد قالب دستگاه تزریق پلاستیک باید بدانید با توجه به این که قالب در معرض عواملی مانند فشار، دما و سایش قرار دارد، باید از جنسی باشد که نسبت به این عوامل مقاومت مطلوبی از خود نشان دهد.‌ به همین خاطر این قالب‌ها بیشتر از جنس آلیاژ مقاومی مانند آلومینیوم یا فولاد هستند. هر قالب از اجزای مختلفی تشکیل می‌شود اما می‌توان اصلی‌ترین بخش‌های تشکیل دهنده آن را هسته و کویته قالب دانست. وقتی قالب بسته باشد بین هسته و کویته فاصله‌ای ایجاد می‌شود. این فاصله در حقیقت محل شکل‌گیری محصول پلاستیکی است. به این ترتیب قالب‌هایی که چند کویته دارند برای تولید همزمان چند محصول متنوع استفاده می‌شوند. قطعا تولید محصولات پلاستیکی با استفاده از قالب‌های چند کویته سرعت بیشتری خواهد گرفت.