دستگاه تزریق پلاستیک (Plastic injection molding machine) که به نام دیگر “پرس تزریق” نیز شناخته می‌شود، از ماشین‌آلات صنعتی برای تولید محصولات پلاستیکی در شمار انبوه توسط فرآیند قالب‌گیری تزریقی است.

قالب‌گیری تزریقی یک فرآیند بسیار مؤثر و کارآمد است و می‌تواند برای تولید قطعات با دقت بالا استفاده شود. این فرآیند همچنین می تواند برای تولید قطعاتی با حجم زیاد استفاده شود، که آن را برای تولید انبوه مناسب می‌کند.

نحوه‌ی کارکرد دستگاه تزریق پلاستیک

در نخستین مرحله، خود قالب ایجاد می‌شود. قالب‌ها از جنس آلومینیوم یا فولاد هستند و برای مطابقت با ویژگی های محصول نهایی که قرار است تولید شود، باید با دقت بالایی ساخته شوند. قالب‌های آلومینیومی برای تولید با حجم بالا یا قطعات با ابعادی باریک مناسب نیستند زیرا خواص شکل‌پذیری پایین‌تری دارند و می‌توانند در معرض سایش و تغییر شکل و آسیبِ ناشی از ورود مواد اولیه قرار بگیرند. در حالی که قالب‌های فولادی دوام بیشتری دارند، اما گران‌تر از قالب‌های آلومینیومی هستند.

پس از ساخت قالب، مواد اولیه لازم برای ساخت محصول که معمولا فلز یا مواد پلاستیکی هستند، داخل محفظه دستگاه تزریق ریخته شده و با استفاده از همزن، مخلوط می‌شوند. اطراف محفظه دستگاه، نوار های حرارتی‌ وجود دارد که مواد اولیه درون محفظه را ذوب می‌کند. سپس مواد اولیه ذوب‌شده وارد حفره قالب می‌شود و در آنجا سرد و سخت شده و شکل قالب که شکل محصول نهایی‌ست را به خود می‌گیرد.
زمان این سرد کردن و خنک‌سازی را می‌توان با استفاده از برج‌های خنک‌کننده آب (Cooling Tower) کاهش داد.
نهایتا با باز شدن ابزار های قالبی که روی صفحات قالب نصب شده، محصول نهایی از پین‌های قالب جدا شده و بیرون می‌آید.

اجزای اصلی دستگاه

دستگاه تزریق پلاستیک از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هرکدام وظیفه خاصی را بر عهده دارند. این اجزا عبارت‌اند از:

قیف تغذیه: قیف تغذیه محلی است که پلاستیک به آن وارد می شود. پلاستیک به صورت گرانول یا پودر به قیف تغذیه وارد می‌شود و سپس توسط مارپیچ به واحد حرارتی منتقل می‌شود.

مارپیچ: مارپیچ یک عنصر حرارتی‌ست که پلاستیک را گرم می‌کند. مارپیچ پلاستیک را به داخل واحد حرارتی منتقل می‌کند و سپس آن را تا دمای ذوب می‌برد.

واحد حرارتی: واحد حرارتی جایی است که پلاستیک ذوب می‌شود. واحد حرارتی از یک المنت حرارتی و یک کوره تشکیل شده است. المنت حرارتی پلاستیک را گرم می‌کند و کوره پلاستیک را تا دمای ذوب نگه می‌دارد.

قالب: قالب محلی است که پلاستیک تزریق می‌شود. قالب از دو نیمه تشکیل شده است که با هم بسته می‌شوند تا فضایی را برای پلاستیک فراهم کنند. هنگامی که پلاستیک سرد و سخت شد، قالب باز می‌شود و قطعه تولید شده خارج می‌شود.

انواع دستگاه تزریق پلاستیک به طور کلی

دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی

نخستین دستگاه‌های تزریق پلاستیکی از نوع هیدرولیکی بودند (تا قبل از سال 1980 میلادی)

از مهم‌ترین مزایای نوع هیدرولیکی دستگاه می‌توان به قیمت پایین‌ترِ این دستگاه نسبت به سایر مدل‌ها اشاره کرد.
همچنین قطعات دستگاه نیز مزیت ارزان‌بودن را دارا می‌باشند که باعث شده تا تعویض قطعات دستگاه، ناشی از خرابی یا اتمام طول‌عمر، با هزینه کمتری انجام شوند. همچنین قطعات دستگاه هیدرولیکی در برابر سایش مقاوم‌تر هستند و دوام بیشتری دارند.

این نوع دستگاه دارای نیروی بستن (به اصطلاح Clamping Force) زیادی‌ست.

از موارد دیگر می‌توان به ساختار ساده و نگهداری راحت‌تر این مدل اشاره کرد که باعث شده تا کار با این نوع دستگاه سهولت بیشتری داشته باشد.

دستگاه تزریق پلاستیکی هیدرولیکی معایبی نیز دارد، به عنوان مثال روشن شدن و شروع به کار این دستگاه مدت زمان بیشتری نسبت به سایر هم‌نوعان خود می‌برد (به اصطلاح عملیات Warm up)؛ مصرف این دستگاه هم با اختلاف قابل توجه‌ای از سایرین بیشتر است؛ به‌علاوه خطر نشت روغن نیز وجود دارد.

دستگاه تزریق پلاستیک الکتریکی

این نوع دستگاهِ دوست‌دار محیط زیست که نخستین بار توسط ژاپنی‌ها و در سال 1980 ابداع شد، از نظر بهره‌وری انرژی دارای بالاترین امتیاز بین سایر مدل‌ها هستند.

مصرف زمان کمتر و فرآیند سریع‌تر نیز از دیگر مزایای دستگاه الکتریکی‌ست؛ به‌این‌گونه که دستگاه به صورت دیجیتالی کنترل می‌شود و فرآیند ها قابل تکرار و برنامه‌ریزی (Schedule Mode) هستند که این مدل را از نظارات انسانی تا حدودی بی‌نیاز می‌کند.

در ساختار این نوع دستگاه از روغن استفاده نشده است و همین امر باعث شده تا عملکرد دستگاه تمیز تر باشد.

همچین دقت این دستگاه در ساخت قطعات یکسان در شمار انبوه بی‌نظیر است.

همانطور که از یک دستگاه الکتریکی انتظار می‌رود، کارکرد دستگاه تقریبا ساکت و بی‌صداست.

از مهم‌ترین معایب دستگاه قیمت نسبتا بالای آن است. همچنین این دستگاه و قطعات‌اش از نظر فنی باید به صورت منظم بررسی و چک شود و نگهداشت دستگاه کمی نیاز به نظارت بیشتری نسبت به سایر مدل‌ها دارد؛ قطعات دستگاه باید به صورت منظم تعویض بشوند و این کار کمی هزینه بر است.

دستگاه تزریق پلاستیک هیبریدی (ترکیبی)

می‌توان گفت این نوع دستگاه با کنار هم قرار دادن مزایای دستگاه هیدرولیکی و برقی در کنار هم، بهترین بازدهی را به تولید‌کننده می‌دهند.

دستگاه هیبریدی، بهره‌وری انرژی و دقت‌ِ مدل‌های الکتریکی را با ظرفیت تولید نیروی مدل‌های هیدرولیکی ترکیب می‌کند.

مدل هیبریدی به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند و خرابی دستگاه و قطعاتش از هم‌نوعانِ تمام‌برقی یا تمام‌هیدرولیک، کمتر است.

از نظر قیمتی نیز این دستگاه به‌تقریب، بین مدل‌های هیدرولیکی و الکتریکی قرار می‌گیرد.

در این مدل دستگاه معایبی هم دیده می‌شود؛ از جمله ریسک عدم تطابق دقیق محصول های تولید شده. همچنین از آنجایی که این دستگاه ترکیبی از دو نوع هیدرولیکی و الکتریکی‌ست و با وجود احتمال خرابی کمتر، باز هم دستگاه نیاز به بررسی و نگهداشت منظم دارد، هم به‌صورت هیدرولیکی هم به‌صورت الکتریکی.

دستگاه های تک‌حفره و چند‌حفره

از تنوعِ دیگر دستگاه های تزریق پلاستیکی، تک‌حفره و یا چند‌حفره بودن آن‌هاست. حفره های دستگاه تزریق چند حفره‌ای می‌توانند دارای قسمت‌های یکسان باشند یا می‌توانند برای ایجاد قطعاتی با هندسه مختلف به صورت منحصربه‌فرد استفاده شوند. یعنی به طور همزمان چند محصول با ظاهر و شکل هندسی متفاوت تولید کنند.

انواع دستگاه های تزریق پلاستیکی بر اساس اندازه

ماشین آلات تزریق پلاستیک بر اساس وزن قطعه تولیدی تقسیم بندی می‌شوند.

دستگاه تزریق پلاستیک 100 گرمی

ویژگی‌ها: دارای قدرت گیره 80 الی 100 تن. (معروف به دستگاه تزریق پلاستیک 100 تنی) – فاصله میله های راهنما تقریبا 40 سانتی متر.

کاربردها: تولید قطعات پلاستیکی کوچک مانند درب بطری، سطل، قاشق چنگال یک بار مصرف و غیره.

دستگاه تزریق پلاستیک 150 گرمی

ویژگی ها: قدرت گیره 100 الی 120 تن.

کاربردها: درب بطری و دبه پلاستیکی.

دستگاه تزریق پلاستیک 200 گرمی

این مدل از پرکاربرد ترین دستگاه های تزریق پلاستیک در صنعت است.

ویژگی‌ها: قدرت گیره حدود 160 تن.

کاربردها: درب سطل زباله، سبد کوچک و غیره.

دستگاه تزریق پلاستیک 250 گرمی

ویژگی‌ها: قدرت گیره 120 الی 150 تن.

کاربردها: تولید انواع سطل های کوچک، گلدان، ظروف پلاستیکی و غیره.

این دستگاه برای تولید محصولات پلاستیکی با دیواره نازک استفاده شده و دارای سرعت کار بالایی می‌باشد.

دستگاه تزریق پلاستیک 300 و 350 گرمی

ویژگی‌ها: قدرت گیره 180 الی 220 تن.

کاربردها: سطل های کوچک و قطعات صنعتی.

دستگاه تزریق پلاستیک 500 گرمی

ویژگی‌ها: قدرت گیره 250 الی 260 تن. فاصله بین میله های راهنما حدود 58×58 سانتی متر.

کاربردها: تولید انواع گلدان سایز 20، درب انواع سطل های پلاستیکی در سایز های بزرگ، لوله و غیره.

برای تولید سبد های میوه سایز کوچک یا سبد های 4 تا 6 کیلوگرمی مناسب است.

دستگاه تزریق پلاستیک 700 گرمی

ویژگی‌ها: قدرت گیره حدود 300 تن. فاصله بین میله های راهنما حدود 65×65 سانتی متر.

کاربردها: انواع سبد میوه 4 و 6 کیلویی، انواع گلدان با ارتفاع 60 سانتی متر، سبد پیکنیک کوچک، درب جا نانی های بزرگ و متوسط، سطل زباله پدالی و غیره.

دستگاه تزریق پلاستیک 1000 گرمی

ویژگی‌ها: قدرت گیره حدود 400 تن. فاصله بین میله های راهنما حدود 73×73 سانتی متر.

کاربردها: سطل های بزرگی که وزن آنها در حدود 1 کیلوگرم و کمی بیشتر، جا ظرفی، سبد لباس، سبد پیکنیک، سطل زباله پدالی بزرگ، بدنه صندلی های فلزی و به طور کلی محصولاتی که وزن آن‌ها در حدود 1000 الی 1400 گرم است.

دستگاه تزریق پلاستیک 3000 گرمی

ویژگی‌ها: قدرت گیره 800 تن.

کاربردها: تولید انواع محصولات پلاستیکی نسبتا بزرگ، حجیم و سنگین، سطل زباله های بزرگ، قطعات خودرو و غیره.

نکات مربوط به خرید دستگاه

1. هزینه مالی: هزینه ماشین آلات و قالب‌ها بالاست، در نتیجه به طور کلی معمولا هزینه اولیه قالب گیری با دستگاه تزریق زیاد می‌باشد.
2. میزان تولید: باید بدانیم چه تعداد محصول قرار است تولید شود که قادر باشیم تشخیص دهیم قالب‌گیری با دستگاه تزریق پلاستیک مقرون به صرفه‌است یا خیر.
3. طراحی قالب: به حداقل رساندن تعداد قطعات محصول و ساده کردن هندسه، قالب‌گیری دستگاه تزریق را آسان تر می کند.
4. زمان: به حداقل رساندن زمان، به تولید کمک میکنه. استفاده از سیستم های از بین‌برنده گرما می‌تواند باعث صرفه‌جویی در تولید محصولات شود.

چگونگی کاهش هزینه ها

با توجه به اینکه تولید محصول با دستگاه تزریق به طور کلی پر هزینه است، روش هایی وجود دارد که می‌تواند کمک کند این هزینه‌ها رو کاهش دهیم.
این روش‌ها عبارت‌اند از:

• از بین‌بردن آندرکات
• حذف ویژگی‌های غیرضروری
• استفاده از قالب چندحفره یا روش حفره‌مرکزی
• طراحی قطعاتی که جفت شوند
• اصلاح قالب‌ها با گذشت زمان

چه‌زمانی از دستگاه تزریق پلاستیکی استفاده کنیم؟

به‌طور کلی در شرایطی که نیاز به تولید هزاران یا میلیون ها قطعه یکسان از یک محصول وجود دارد، از دستگاه تزریق پلاستیکی استفاده می‌شود.

استفاده از دستگاه پرس تزریق برای تولید طیف وسیعی از محصولات پرکاربرد از جمله اقلام پلاستیکی رایج است. همچنین برای ساخت اقلام بزرگ‌تر مانند پنل‌های بدنه‌خودرو هم استفاده می‌شود.

مزیت های دستگاه تزریق پلاستیک

-افزایش سرعت و افزایش تعداد محصولات.

-در مقایسه با فرآیند های تولید سنتی مثل CNC که ضایعات زیادی دارد، ضایعات بسیار کمتری خواهد داشت.

امکان تولید قطعات یکسان با ضریب اطمینان بالا در تولید با حجم انبوه.

کلام آخر

در کل، قالب‌گیری تزریقی با استفاده از دستگاه تزریق پلاستیکی یک فرآیند تولید انبوه است که می‌تواند برای تولید قطعات پلاستیکی با اشکال و اندازه های مختلف استفاده شود. این فرآیند می تواند برای تولید قطعاتی با دقت بالا و با حجم زیاد استفاده شود، که آن را برای تولید انبوه مناسب می کند.

با توجه به تجربیات موفق بازرگانی صارش در واردات انواع دستگاه های تزریق پلاستیک، کارشناسان ما می توانند مقرون به صرفه ترین نوع دستگاه تزریق که بازدهی بالایی در رنج محصولات تولیدی شما دارند را به شما معرفی کنند.