طراحی قالب پلاستیک یکی از مهم ترین کارها در صتعت تولید و تزریق پلاستیک است. با تهیه قالب مناسب و با دوام می توانید محصولات نهایی بسیار بهتری داشته باشید. در ادامه این متن به موارد تاثیر گذار در طراحی قالب خواهیم پرداخت و همچنین در خصوص انواع قالب و نحوه ساخت آن ها توضیح خواهیم داد.
قالب پلاستیک چیست؟
قالب پلاستیک یکی از اصلی ترین اجزای سیستم تزریق پلاستیک است. در دستگاه تزریق پلاستیک، مواد اولیه که همان پلاستیک داغ شده است در داخل قالب پلاستیک ریخته می شود تا شکل گرفته و به محصول نهایی تبدیل شود. قالب پلاستیک دارای جنس و مدل های مختلی است که در ادامه به آن ها اشاره خواهیم کرد.
طراحی قالب پلاستیک چیست؟
پیش از تولید قالب پلاستیکی این قالب ها باید در سیستم های کامپیوتری طراحی شوند. به همین منظور برنامه های مخصوص متعددی همانند IMOLD، سالیدورک و Mold flow ایجاد شده اند که از آن ها می توانید برای طراحی و به دست آوردن نسخه پیش نمایش قالب های خود استفاده کنید.
نحوه ساخت قالب پلاستیک
قالب پلاستیک معمولا به شیوه هایی خاص که بیشتر برای کاهش هزینه تمام شده محصول مناسب هستند ساخته می شوند. با توجه به محل استفاده از قالب و همچنین موادی که می خواهیم به وسیله قالب بسازیم ابتدا باید به طراحی قالب بپردازیم. معمولا برای محصولات پر استفاده قالب های از پیش آماده وجود دارند که می توانید از میان آن ها انتخاب کنید و دیگر هزینه اضافی بابت طراحی قالب پرداخت نکنید. ولی اگر نیاز به یک محصول اورجینال با طراحی خاص دارید باید از طراح های حرفه ای کمک بگیرید تا بهترین قالب را برای شما طراحی کنند.
در هنگام طراحی قالب باید در ابتدا محصول نهایی را مشخص کرده و سپس مواد اولیه ای را که برای تهیه محصول به کار خواهید برد را به طراح بگویید. در ادامه باید نرخ و تعداد تولید خود را ذکر کنید تا طراح با داشتن این اطلاعات بتواند بهترین قالب پلاستیک را برای شما طراحی کند. به طور کلی طراحی قالب یکی از مهم ترین مراحل تولید قالب پلاستیکی تزریق می باشد و باید با فرصت زیاد و توسط متخصصین انجام شود.
پس از پایان طراحی قالب و به دست آمدن نمونه اولیه که به شکل طراحی سه بعدی دیده می شود، نوبت به ساخت قالب می رسد. در صورتی که قالب اصلی یا مادر برای ساخت قالب شما وجود داشته باشد، فقط کافی است مواد انتخابی برای ساخت قالب را در قالب مادر ریخته و پس از سرد شدن و تراشکاری شما قالب خود را تحویل خواهید گرفت ولی در صورتی که طراحی شما جدید باشد باید پس از ریخته گری شکل قالب شما به وسیله تراشکاری و برش لیزری بر روی قالب ثبت شود تا بتوانید قالب مخصوص خود را در اختیار بگیرید.
به طور کلی طراحی قالب و تولید آن مراحل بسیار حساس و مهمی در صنعت تولید و تزریق پلاستیک هستند که اگر به درستی و دقت کافی انجام نشوند می توانند تولید شما را به شکل کامل تحت تاثیر قرار دهند. امروزه با پیشرفت تکنولوژی و افزایش دستگاه های چاپ سه بعدی از این دستگاه ها برای طراحی قالب و ساخت آن ها استفاده می شود. دستگاه چاپ سه بعدی در نسل های گذشته دارای محدودیت برای ماده اولیه خود بود و از پلاستیک معمولی برای ساخت مدل های سه بعدی بهره می گرفت ولی در مدل های جدید می تواند از موادی با مقاومت بیشتر استفاده کند و بدین شکل به طور مستقیم قالب پلاستیک را ساخته و در مدتی کم و به راحتی در اختیار مشتری قرار می دهد.
انواع جنس قالب پلاستیک
در هنگام طراحی قالب باید به جنس قالب نیز بسیار توجه شود. جنس قالب نشان دهنده مدت زمان استفاده از آن و تعداد دفعاتی که می توان از آن استفاده کرد، می شود. جنس قالب می تواند یک ماده خالص یا مخلوطی از مواد مختلف باشد. به طور کلی قالب ها از مواد زیر به عنوان جنس اصلی خود بهره می برند.
- انواع فلزات
- شیشه
- الاستومر ها
- پلیمر های ترمو ست و ترمو پلاستیک
تمام این مواد در موارد خاص می توانند به عنوان ماده اصلی استفاده شده یا با یکدیگر ترکیب شوند تا بتوانند قالب سخت تری را ایجاد کنند.
در میان مواد نام برده شده فلزات دارای انواع بسیار مختلفی هستند که در بین آن ها در ابتدا آهن و چدن استفاده های بسیار زیادی به عنوان قالب پلاستیک داشتند ولی در ادامه و با پیشرفت تکنولوژی و همچنین نیاز به داشتن قالب های بهتر با طول عمر بیشتر فولاد به عنوان فلزی بهتر به لیست قالب های پلاستیک اضافه شد. قالب های فولادی با توجه به جنس فولاد استفاده شده دارای طول عمر بالایی هستند و می توانند تعداد قطعات بسیار زیادی را تولید کنند. در طراحی قالب معمولا فولاد به عنوان عنصر اصلی دیده می شود و در کنار آن مواد دیگر به آن اضافه می شوند تا هزینه تمام شده قالب را کاهش دهند.
انواع قالب پلاستیک
پس از طراحی قالب و انتخاب جنس باید نوع قالب پلاستیک که می خواهیم ساخته شود را مشخص کنیم. نوع قالب معمولا با توجه به نوع دستگاه تزریق پلاستیک مشخص شده و معمولا به سه دسته تقسیم می شوند.
- قالب تزریق پلاستیک
- قالب ضربه ای
- قالب چرخشی
به طور کلی انتخاب نوع قالب پلاستیک انتخابی تخصصی بوده و باید توسط طراح قالب و با در نظر گرفتن نوع سیستم تولید و محصول نهایی انجام شود.
در میان قالب های فلزی نیز دو دسته بندی کلی داریم. قالب های تک حفره که از فلز سبک ساخته شده اند و برای تولید چندین هزار قطعه کاربرد دارند و در مقابل آن ها قالب های چند حفره نیز داریم که از فولاد قوی تر ساخته می شوند و برای تولید میلیون ها قطعه استفاده می شوند.
هزینه طراحی و ساخت قالب تزریق پلاستیک
در بالا به نحوه طراحی قالب و همچنین ساخت قالب پلاستیک اشاره شد. با توجه به این موارد به شکل خاص می توان مواردی را بیان کرد که به طور مستقیم در هزینه طراحی و ساخت قالب پلاستیک تاثیر گذار هستند.
- نیاز به طراحی. اگر محصولی دارید که نیاز به قالب اختصاصی ندارد و می توان از قالب ها آماده موجود در بازار در آن ها استفاده کرد دیگر نیازی به صرف هزینه طراحی نداشته و می توانید قالب را خریده و بهره برداری کنید.
- ابعاد قطعه. در صورتی که نیاز به تولید قطعه در اندازه بزرگتر داشته باشید قطعا در کنار آن هزینه تمام شده قالب پلاستیک نیز بیشتر خواهد بود.
- جنس قطعه. با توجه به جنس قطعه ای که می خواهید تولید کنید باید قالب را انتخاب کنید. در صورتی که جنس قطعه ضعیف باشد از قالب سبک تر و ارزان تر استفاده می شود.
- کیفیت سطوح خاص. با توجه به ظرافت طراحی و قطعه نهایی سطوح قالب باید دارای کیفیت مناسبی باشند. هرچه سطح قالب کامل تر و بهتر باشد قیمت تمام شده برای آن نیز افزایش می یابد.
- تعداد حفره. همانطور که اشاره شد تعداد حفره با جنس قالب رابطه مستقیم دارد و هرچه تعداد حفره بیشتر شود جنس قوی تری نیاز است و جنس قوی تر نیز قیمت بیشتری دارد.
- تیراژ قطعه تولیدی. هرچه تعداد قطعه ای که برای تولید نیاز داریم بیشتر باشد به قالب قوی تری نیاز داریم و قالب قوی تر نیز قطعا گران تر خواهد بود.
مزایای استفاده از طراحی قالب و تولید قالب پلاستیک شخصی سازی شده
طراحی قالب و ساخت قالب پلاستیک مخصوص به محصول خود دارای مزایای زیادی است که در ادامه به آن ها اشاره خواهیم کرد.
- ساخت طرح هایی با هندسه پیچیده و ریزه کاری زیاد به علت وجود فشار بالا و استفاده از دستگاه های تولید قالب مدرن بسیار آسان هستند. شما می توانید تقریبا هر طرحی را برای قطعه یا محصول خود در نظر گرفته و در مدت بسیار کمی قالب آن را در اختیار بگیرید.
- در صورت طراحی قالب مطابق دستگاه تزریق خود به راحتی می توانید بهره وری دستگاه خود را بالاتر برده و در کنار آن فشار کمتری به دستگاه و قالب وارد کنید که در این صورت تولید محصول و عمر مفید دستگاه و قالب افزایش یافته و در کنار آن هزینه های شما کاهش می یابد.
- طراحی قالب و ساخت حرفه ای قالب پلاستیک میزان تلفات و دور ریز آن را به میزان چشم گیری کاهش می دهد. به دلیل استفاده از قالب هماهنگ با سیستم تولید قالب و دستگاه پلاستیک کاملا با یکدیگر همسو شده و کم ترین میزان دور ریز را ایجاد خواهند کرد.
- استفاده از قالب مناسب موجب عملکرد بهتر دستگاه شده و به راحتی و به شکل اتوماتیک می توانید از آن بهره بگیرید و بدین شکل دیگر نیازی به استفاده از تعداد زیادی نیروی کار و اپراتور برای تولیدات خود نخواهید داشت. در کنار این موضوع کم شدن نیروی انسانی موجب کاهش ضریب خطا شده و بهره وری تولید را افزایش می دهد.
- نکته مهم دیگری نیز که باید به آن توجه شود این است که شما فقط یک بار هزینه طراحی قالب را پرداخت می کنید ولی برای تعداد بی نهایت می توانید قالب پلاستیک خود را بسازید و بدین شکل در صورت شکستن قالب و یا افزایش خط تولید دیگر نگرانی در خصوص قالب خود نخواهید داشت.
