في هذه المقالة يتم دراسة أنواع قوالب حقن البلاستيك وطرق تحضيرها واستخدامها. حيث يتم تقسيم البلاستيك إلى مجموعتين، ١. قوالب حرارية ٢. قوالب حرارية (باكاليت):

قوالب حرارية:

مجموعة القوالب الحرارية أو البلاستيكات الحرارية التي تنحني عند تعرضها للحرارة وتستعيد صلابتها عند انخفاض درجة الحرارة ولا تحدث تغييرات كيميائية فيها، وبعد الحقن تأخذ شكل حجرة القالب.

في عملية تشكيل البلاستيك بالحقن، يملأ البلاستيك الحراري الساخن حجرة القالب، في هذه الطريقة يكون البلاستيك الحراري ساخنًا وحجرة القالب باردة، وبعد الحقن يأخذ الشكل والشكل المطلوب من القالب ويتصلب.

من منظور آخر، تُعتبر المواد الحرارية موادًا يمكن إعادة استخدامها بعد استخدامها مرة أو عدة مرات في عملية الإنتاج. تُسكب هذه المواد على شكل حبيبات أو مسحوق في آلة الحقن.

بناء قوالب الحقن:

تقسم قوالب البلاستيك بشكل عام إلى نوعين:

١- قوالب حقن البلاستيك مع مجرى بارد

٢- قوالب حقن البلاستيك مع مجرى ساخن

وأيضًا من حيث البناء تنقسم إلى نوعين:

١- قوالب حقن البلاستيك ذات الصفحتين

٢- قوالب ثلاثية الصفحات، حيث يتم تحديد عدد صفحات القالب وخط الفصل بناءً على عوامل مثل عدد فتحات القالب، شكل القطعة البلاستيكية، نوع آلة الحقن، نوع المواد المستخدمة ونظام خروج الهواء وغيرها. بشكل أساسي، يوجد في كل قالب حقن قسمان رئيسيان:

أ- القسم الثابت للقالب (نصف ثابت) حيث يتم حقن المواد الساخنة البلاستيكية.

ب- القسم المتحرك (نصف متحرك) الذي يتم إغلاقه في الجزء المتحرك من آلة الحقن، ونظام وآلية إخراج القطع غالبًا ما تكون موجودة فيه.

تحديد عدد الفتحات وحجرات القالب من النقاط المهمة في تصميم قوالب الحقن، وتكون قوالب البلاستيك في هذا المجال من نوعين:

١- قوالب حقن البلاستيك ذات الفتحة الواحدة

٢- قوالب حقن البلاستيك متعددة الفتحات

قوالب حقن البلاستيك ذات الفتحة الواحدة:

تستخدم قوالب الفتحة الواحدة في الحالات التي تكون فيها كمية إنتاج القطعة البلاستيكية محدودة؛ لذلك فإن تصميم وبناء قوالب الفتحة الواحدة من حيث وقت البناء والقضايا الاقتصادية - سيكون أقل تكلفة.

قوالب حقن البلاستيك متعددة الفتحات:

إذا كانت كمية المنتجات المنتجة كبيرة، خاصة في الحالات التي تكون فيها القطعة صغيرة، يتم استخدام طريقة تصميم وبناء قوالب حقن البلاستيك متعددة الفتحات.

قوالب البلاستيك الحرارية (باكاليت):

مجموعة البلاستيكات الحرارية أو باكاليت أو المواد الصلبة التي تصبح صلبة نتيجة تعرضها للحرارة وتسبب تغييرات كيميائية في هذه المواد، لذلك تُسمى بالحرارية أو باكاليت.

في هذه الطريقة، تكون القوالب في حالة باردة والمواد أيضًا باردة، وبعد التغذية، يتم تسخين القالب وتكتسب المواد شكل وحجم حجرة القالب وتصبح صلبة.

تنتج البلاستيكات الحرارية أو الدوبلاست تحت تأثير الضغط والحرارة ١٧٠ درجة مئوية. في البداية، تصبح لينة وتتحول إلى حالة بلاستيكية، ولكن بعد فترة تصبح صلبة، والخاصية الرئيسية لهذه المواد هي أنه بعد أن تصبح صلبة لا يمكن أن تعود إلى حالة اللين واستخدامها مرة أخرى، ولا يمكن حلها في أي نوع من المواد السائلة، وبعد أن تصبح صلبة، تحدث تغييرات كيميائية مهمة فيها.

أنواع قوالب المواد الحرارية (باكاليت)

في طريقة تشكيل المواد الحرارية، يتم تسخين المواد في حجرة القالب تدريجيًا، ثم تُغذى إلى داخل القالب الساخن، وتكتسب هذه المواد الشكل والشكل لحجرة القالب نتيجة الضغط، وتبرد نتيجة التغييرات الكيميائية وتخرج من القالب.

تتم عملية تشكيل المواد الحرارية بثلاث طرق محددة، بالطبع تُستخدم طرق أخرى مثل طريقة العجلات وغيرها.

١- تشكيل نقل

٢- تشكيل تحت الضغط

٣- تشكيل تحت ضغط المكبس

١- تشكيل نقل:

في هذه الطريقة، يتم حقن المواد من خلال قناة واحدة أو عدة قنوات تحت الضغط من خلال حجرة الإنتاج إلى داخل فتحة القالب، ويتم إغلاق القالب قبل بدء العمل.

٢- طريقة تشكيل تحت الضغط:

في طريقة تشكيل تحت الضغط، يتم سكب المسحوق أو الكريات أو الأقراص في حجرة القالب، وعند إغلاق القالب، تحت الضغط والحرارة، تأخذ الشكل المطلوب للقطعة.

٣- طريقة تشكيل تحت ضغط المكبس:

في طريقة تشكيل تحت ضغط المكبس، تدخل المواد الحرارية تحت ضغط المكبس الذي يشكل سطح القطعة إلى داخل حجرة وفتحة القالب، وتأخذ الشكل المطلوب تحت الضغط والحرارة.

عملية الصب بالضغط:

في عملية الصب بالضغط، يتم توجيه المواد المنصهرة (التي يمكن أن تكون مواد مثل الألمنيوم والنحاس وغيرها) تحت ضغط معين إلى حجرة القالب، ومن خلال هذه الطريقة، يمكن إنتاج قطع بدقة عالية وأشكال معقدة ونظيفة، وعادةً بعد الإنتاج لا تحتاج إلى عمليات أخرى مثل المعالجة والتشطيب، ويجب فقط إزالة الزوائد والقطع غير المرغوب فيها.

من مزايا طريقة الصب تحت الضغط والضغط يمكن الإشارة إلى ما يلي:

١- إنتاج قطع دقيقة بأشكال معقدة

٢- تصنيع قطع بجدران رقيقة وضيقة

٣- تشطيب جيد لسطح القطع ونعومتها

٤- عدم الحاجة إلى المعالجة بعد الإنتاج

٥- قوة القطع نتيجة سرعة التبريد

٦- دقة التشكيل في قوالب الصب

٧- الإنتاج الضخم في مرحلة الإنتاج بسبب عمر وقوة هذه القوالب

عملية البثق

آلية البثق العامة تتكون من لولب يتحرك بواسطة محرك وعلبة تروس، ويتحرك في أسطوانة يتم تسخينها بواسطة سخانات خارجية، وتُسكب المواد البلاستيكية على شكل حبيبات في قمع الجهاز. بعد ذوبان المواد، تمر تحت الضغط من خلال شكل القالب، ومع مرور الوقت، عندما تبرد، تأخذ شكل وحالة الفتحة (القالب) التي تُستخدم لإنتاج قطع مثل الأسلاك، القضبان، الأنابيب، الألواح وغيرها.

تُسكب المواد البلاستيكية على شكل مسحوق أو حبيبات (جرانول) في قمع الجهاز، وتصبح المواد الناعمة والمُسخنة بواسطة اللولب والعناصر حول الأسطوانة في حالة ذوبان، وتخرج تحت الضغط من خلال ثقب (شكل) الذي يحمل مقطع المنتج، وبعد التبريد تأخذ شكل وحالة الثقب (القالب) الذي يُستخدم لإنتاج قطع مثل الأسلاك، القضبان، الأنابيب، الألواح وغيرها.

تصميم القالب

بعد تقديم أنواع القوالب، ننتقل إلى دراسة كل مرحلة من مراحل صنع القالب، حيث أن المرحلة الأولى لصنع قالب هي تصميم القوالب.

توجد أنواع مختلفة من القطع، وشكل هذه القطع هو الأساس لتصميم القطعة، يجب أن نلاحظ أن تصميم القطعة المطلوبة يتم قبل تصميم القالب ويشمل حسابات خاصة بها، تصميم القطع يشمل ما يلي:

١- التجاويف والنتوءات (مجموعة الأسماك)

٢- التجاويف والنتوءات حول الفتحة

٣- الحواف المنحنية

٤- التسامح

٥- قطع الفتحات

٦- الفتحات المستقيمة

٧- الفتحات البارزة

٨- العلاقة بين الفتحات والانحناءات

٩- الشقوق (الفواصل)

١٠- الانحناءات والأنابيب

بعد تصميم القطعة، يجب البدء في تصميم القالب. يقوم المصمم بناءً على المعلومات والخبرات الخاصة به واستخدام نماذج معينة بتصميم ذهني للقالب المطلوب ورسمه على الورق ومراجعة كل التفاصيل، ثم يقوم بإعداد رسومات توضيحية للقالب المطلوب، مع الأخذ في الاعتبار تقسيم أجزاء القالب المختلفة، ويقوم بإحالتها إلى وحدة المعالجة.

تشمل جميع الحسابات مثل تحمل الضغط، التنفس، حد الانكسار، الانحناء، المقاومة في الظروف الحرجة مثل الحرارة، البرودة، الصدمات وغيرها من العوامل العمل في نطاق مهام مصمم القالب والعوامل التحكمية، ومن المهم أن نذكر أن تصميم أنواع القوالب يختلف، حيث يجب أن يكون لدى المصمم إلمام كامل بأنواع القوالب وتصميمها.

مادة قوالب البلاستيك

بعد أن يتم إعداد القالب بشكل نظري أي باستخدام الصيغ والرسومات، يأتي دور صنع القالب بشكل عميق، ولكن قبل الصنع توجد مراحل أخرى تشمل اختيار المواد ونوع القالب الذي يتم تحديده بناءً على نوع القطعة التي تكون في النهاية مرغوبة.

اختيار المعدن للاستخدام النقي يعتمد على خصائص القطعة المطلوبة، تكلفة صنعها وتوافر المعدن. تختلف المعايير الفنية للقطع، فقد يكون في حالة قطعة ما القوة هي الشرط الأول، وفي حالة قطعة أخرى، يكون المظهر الخارجي هو الشرط الأول.

على سبيل المثال، يجب أن تكون قوالب القطع، القالب والمطرقة لقالب القطع مصنوعة من فولاذ عالي الكربون (أكثر صلابة) وقابلية السحب؛ مثل Spk

سبب استخدام الفولاذات الباردة لقوالب القطع هو وجود قابلية السحب حتى الحد الأدنى من الانحناء، وهذه الخاصية تجعلها مقاومة للصدمات وذات صلابة عالية جدًا، يجب أن يكون الفولاذ المستخدم في قوالب القطع حسب سمك الورقة بين ٦٠ إلى ٥٦ RC صلابة.

أو في مثال آخر، يجب أن يكون الفولاذ المستخدم في قوالب البلاستيك لديه قابلية تغطية عالية، لذا فإن وجود الكروم بنسبة عالية في هذا الفولاذ ضروري. سبب اختيار هذا النوع من الفولاذ لهذه القوالب هو السطح العالي النعومة للقطعة البلاستيكية وسهولة فصل القطعة عن سطح القالب.

تقدير التكاليف - التبرير الاقتصادي - كفاءة القالب

نقطة مهمة جدًا ومهمة في كل مرحلة وعمليات صناعة القوالب هي التبرير الاقتصادي. تقدير تكاليف صنع القالب مثل المواد، التصنيع والعوامل الأخرى يرتبط مباشرة بعدد القطع المطلوبة.

وبالتالي، فإن القطع ذات الكميات القليلة إذا كان من الممكن إنتاجها يدويًا أو بطريقة غير استخدام القالب، فمن الأفضل تجنب صنع القالب، وإلا فإن صنع القالب يكون ضروريًا.

نقطة مهمة في صناعة القوالب هي مسألة الكفاءة، على سبيل المثال، فإن مستوى الجودة المطلوبة يعبر عن عدد الفتحات في قوالب البلاستيك، بحيث أن القالب ذو الفتحة الواحدة في كثير من الحالات لا يكون كافيًا حتى لتلبية الكهرباء والاحتكاك وقوة الإنسان في آلة الحقن، بينما يمكن أن يغير نفس القالب مع عدد أكبر من الفتحات الأمر تمامًا.

صنع قالب البلاستيك

لكن المرحلة الأخيرة لإنتاج قالب هي صنع القالب. يتم صنع قالب البلاستيك من خلال تحديد وقت العمل، نوع آلة الأدوات المطلوبة والقوى المتخصصة. يجب أن يتم فحص جميع أجزاء القالب من حيث وقت العمل لتحديد الوقت التقريبي لصنع القالب.

في المرحلة التالية، يجب تحديد أنواع الأدوات المطلوبة لمعالجة قطع القالب بشكل مناسب.

تشمل آلات الأدوات المطلوبة لصنع القوالب عادةً:

آلة الخراطة - آلة الفرازة - المثقاب - آلة الشرارة

لذا، في صنع كل جزء من أجزاء القالب في وحدة المعالجة، تكون قطع التجميع جاهزة.

في وحدة التجميع، بعد فحص الأبعاد للقطع والدقة في التسامحات المطلوبة، يتم تجميع القالب.

بعد التجميع والإعداد النهائي للقالب، تكون المرحلة الأخيرة هي اختبار القالب وأخذ العينات.

بعد فحص القطعة التجريبية، إذا كانت هناك مشكلة في القالب البلاستيكي الجاهز، يتم إعادته إلى وحدة المعالجة للتصحيح.

أنواع قوالب البلاستيك

شبكّة الظل الرمادية، المنتج الجديد من تورينه بافت

مصابيح الشوارع الشمسية ALLTOP

قصة تشونلي

المعرض الثاني والعشرون للأجهزة المنزلية ٢٠٢١