طرح تولید دستگاه تزریق پلاستیک

تزریق پلاستیک یک تکنولوژی ساخت برای تولید انبوه قطعات پلاستیکی یکسان با خطای پایین است. در تزریق پلاستیک ابتدا گرانول های پلیمر ذوب می شوند و سپس تحت فشار به درون یک قالب تزریق می شوند. پلاستیک مایع درون قالب خنک شده و جامد می شود. مواد اولیه تزریق پلاستیک پلیمرهای ترموپلاستیکی هستند که قابلیت رنگ آمیزی و پر شدن توسط افزودنی های دیگر را دارند.
تقریبا همه قطعات پلاستیکی که به طور روزمره از آنها استفاده می کنیم با استفاده از تکنولوژی تزریق پلاستیک ساخته شده اند: از قطعات خودرو و محفظه دستگاه های الکترونیکی گرفته تا لوازم آشپزخانه.
دلیل محبوبیت و استفاده گسترده از تزریق پلاستیک، هزینه بسیار پایین ساخت هر قطعه در تیراژهای بالا است. تزریق پلاستیک تکرار پذیری بالا را در کنار آزادی بالای طراحی ارایه می کند. محدودیت های اصلی تزریق پلاستیک از نوع اقتصادی هستند چون با اینکه تولید با استفاده از تزریق پلاستیک در تیراژ بالا بسیار به صرفه است، اما در مقابل سرمایه اولیه به نسبت بالایی برای شروع پروسه لازم است. از دیگر محدودیت های تزریق پلاستیک زمان نسبتا بالای رسیدن از طرح به تولید قطعه است
یکی از راحت ترین و پر مصرف ترین و مهم ترین روش های رایج برای شکل دادن به پلیمر ها (بسپارها) استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک (Injection Machine) است. پس از پیدایش و توسعه پلاستیک ها تلاش ها برای ساخت دستگاه هایی که بتوان به وسیله آنها به سادگی مواد اولیه پلاستیک را به شکل دلخواه در آورد آغاز شد و به اختراع ماشین تزریق انجامید. اما قبل از ساخت ماشین های تزریق مدرن امروزی، کار شکل دهی به پلاستیک ها خیلی مشکل بود ابتدا قالب هایی با صرف دقت و زحمات بسیار تهیه می شد و در گیره های دستی تعبیه می شد و سیلندری با پیستون روی آن نصب می گردید و اطراف سیلندر را با شعله های آتش، گرم می کردند و پس از ذوب شدن مواد، با فشار فلکه بالای پیستون مواد داخل سیلندر به داخل قالب، تزریق می شد و پس از سرد شدن مواد داخل قالب، گیره ها را باز و تکه های قالب را از هم جدا و محصول تولید شده را از آن خارج می کردند و تمام این مراحل با دست انجام می شد، تا زمانی که ماشین های تزریق مدرن امروزی تولید شدند. اولین دستگاه تزریق که به صورت ابتدایی کار می کرد در آمریکا و در سال ۱۸۷۲ ساخته شد و اولین ماشین تزریق پیشرفته و دارای پیچ نیز در سال ۱۹۴۶ در آمریکا توسط جیمز واتسون (James Watson) به ثبت رسید. وظیفه اصلی دستگاه ماشین تزریق تبدیل مواد پلاستیک جامد (دانه های ریز یا گرانول های پلیمر) به پلاستیک سیال و روان و انتقال آن به قالب می باشد به نحوی که همیشه مواد سیال آماده تزریق داخل قالب باشند.

تاریخچه دستگاه تزریق پلاستیک

حدود یک صد سال از عمر پلاستیک می گذرد. تا حدود هفتاد سال پیش کسی از وجود این صنعت به صورت و وسعت امروز آگاهی نداشت. از اولین مواد شبه پلاستیک که از طبیعت بدست انسان رسیده و از آن استفاده شده می توان سلولز را نام برد. ماده ای نیز به نام کائوچو از صمغ درختان جنگلی در صنایع مورد استفاده قرار گرفت. در حدود سال ۱۸۷۰ بهره برداری از مواد سلولز آستات آغاز گردید. از سال ۱۹۰۶ الی ۱۹۰۹ شخصی به نام بی کلند به تهیه اولین ماده پلاستیک از طریق شیمی صنعتی موفق گردید، این پلاستیک به نام خودش باکالیت مشهور شد.
اولین بار جان وسلی هایت در سال ۱۸۶۸ برای تولید توپ های بیلیارد از روش تزریق سلولوئید به یک قالب استفاده نمود. وسلی با بهینه سازی سلولوئید آن را برای فرآوری و ساخت شکل نهایی آماده ساخت. اولین دستگاه تزریق توسط جان و برادرش در سال ۱۸۷۲ ساخته شد که نسبت به دستگاه های امروزی ساده تر بوده و از اجزای کمتری برخوردار است. دستگاهی که جان ساخت دارای یک پیستون بوده که مواد از داخل سیلندر داغ شده عبور کرده و به داخل قالب تزریق می گردد. با پیشرفت آرام صنعت در گذر سال‌ها، محصولات دیگری مانند فرم‌دهنده‌ی یقه‌ی پیراهن، دکمه و شانه‌های جیبی تولید گردید. در دهه ۱۹۴۰، بواسطه‌ی تقاضای وسیع محصولات ارزان و انبوه در دوران جنگ جهانی دوم، مفهوم قالب‌های تزریق رشد چشمگیری به خود دید.
در سال ۱۹۴۶، جیمز هِندری اولین دستگاه تزریق مارپیچی را اختراع و صنعت پلاستیک را دگرگون نمود. در دستگاه وی، پیستون جای خود را به مته‌‌ای طراحی شده داد. این مته مواد داخل سیلندر را پیش از تزریق، مخلوط و سپس به داخل قالب هدایت می‌کرد. بدین ترتیب، پیش از عملیات تزریق، امکان ترکیب و میکس پلاستیک رنگی یا بازیافتی با مواد اولیه، به طور کامل میسر گردید. امروزه دستگاه‌های تزریق مارپیچی ۹۵ درصد از سهم تولید شرکت‌های ذی‌ربط را تشکیل می‌دهند. صنعت قالب‌های تزریق سیر تکامل را از تولید شانه و دکمه تا تولید محصولات صنایع پزشکی، هوافضا، اسباب‌بازی، بسته‌بندی، خودروسازی و ساخت‌و‌ساز، به تدریج و در گذر سالیان متمادی پیموده است. پس از طراحی یک قطعه توسط مهندس یا طراح صنعتی، قالب متناسب با قطعه توسط قالب‌ساز ساخته می‌شود. قالب‌های تزریق عموماً از فولاد یا آلومینیوم و طی ماشین‌کاری دقیقی ساخته شده تا منعکس‌کننده‌ی ویژگی‌های قطعه طراحی‌شده باشند.
قالب‌گیری تزریق به منظور تولید طیف وسیع محصولات از کوچکترین اشیاء تا بدنه کامل اتوموبیل‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در حال حاضر، با حضور ماشین‌های تمام‌الکتریک عرصه بر ماشین‌های تزریق هیدرولیکی رایج تنگ و تنگ‌تر می‌شود. شرکت‌های مرتبط، این ماشین‌آلات را به دلیل صرفه‌جویی ۸۰ درصدی در مصرف انرژی و نیز تکرارپذیری تقریباً ۱۰۰ درصدی که به لطف حضور سروو موتور میسر گشته، به نمونه‌های هیدرولیکیِ رایج ترجیح می دهند. در عین حال که قیمت یک دستگاه تزریق الکتریکی حدوداً ۳۰ درصد از دستگاه هیدرولیکی معمولی بالاتر است، تقاضای وسیع محصولات پلاستیکی، در حال برطرف نمودن این مانع مالی است. این گمانه‌زنی وجود دارد که دستگاه‌های تزریق هیدرولیکی تا ۲۰ سال آینده به تاریخ خواهند پیوست، چراکه هر روزه و به دلیل فضای رقابتی موجود، شرکت‌های بیشتری در حال کوچ به دنیای جدید ماشین‌آلات الکتریکی هستند.

دستگاه های تزریق پلاستیک به طور کلی به دو گروه تقسیم بندی می گردند

دستگاه تزریق پلاستیک عمودی (Vertical)
دستگاه تزریق پلاستیک افقی (Horizontal)

دستگاه های تزریق پلاستیک عمودی (Vertical)

در این نوع دستگاه مکانیزم به صورت عمودی می باشد. یعنی اگر بخواهیم دستگاه را بطور کلی از بالا به پایین تشریح کنیم، یک موتور پنوماتیکی در بالای دستگاه قرار دارد که به وسیله ی پیستونی که در زیر آن قرار دارد، وظیفه ی تزریق مواد درون قالب را به عهده دارد و بعد از آن هوپر درایر، سیلندر، نازل و قالب قرار دارند.
سیستم قفل و گیره نیز به نوعی از نیروی جاذبه برای قفل شدن قالب استفاده می نماید. همچنین این دستگاه نسبت به دستگاه تزریق پلاستیک افقی فضای کمتری را در کارگاه اشغال می کند. به شکل زیر توجه کنید :
زمانی ما از دستگاه های تزریق پلاستیک عمودی استفاده می نماییم که قطعه ما از نظر ساختمان، طوری باشد که با دستگاه تزریق پلاستیک افقی نتوانیم آن قطعه را تولید کنیم. مثلا قطعا ای اینسرتی داشته باشیم (اینسرت فلزی یا پلاستیکی) که احتمال افتادن اینسرت های آن دردستگاه تزریق پلاستیک افقی وجود داشته باشد و اینسرت های آن را نتوانیم به صورت افقی در قالب بگذاریم (مانند دوشاخه های پریز برق). در دستگاه تزریق پلاستیک عمودی، اصولا قطعه ما از دو جنس تشکیل شده است که جنس داخل آن با جنس بیرون آن متفاوت می باشد که اصولا جنس ماده ی داخلی نرم تر است.

دستگاه های تزریق پلاستیک افقی (Horizontal)

در این نوع دستگاه مکانیزم به صورت افقی می باشد که توجه این مقاله بیشتر روی این نوع دستگاه می باشد و در ادامه به تشریح کامل این نوع دستگاه تزریق پلاستیک می پردازیم و اجزای آنها را معرفی می نماییم.
به طور کلی دستگاه تزریق پلاستیک از دو واحد تشکیل شده است که عبارتند از :
واحد تزریق (Injection unit)
واحد گیره بندی (Clamping unit)
واحد تزریق متشکل از سیلندر و مارپیچ، گیرباکس، قیف مواد (هاپر درایر)، المنت ها و نازل تزریق می باشد که این واحد وظیفه ی تبدیل مواد از حالت گرانول به پلاستیک مایع و سپس تزریق پلاستیک مایع به درون قالب را دارد.
واحد گیره بندی نیز متشکل از هیدروموتور، تایبارها، صفحه متحرک، بخش پران دستگاه، صفحه ثابت و قالب تزریق پلاستیک می باشد که وظیفه ی این واحد، باز و بست قالب و پران قطعه ی نهایی می باشد.

دستگاه های تزریق پلاستیک از نظر سیستم مواد رسانی نیز به دو گروه تقسیم بندی می شوند:

دستگاه تزریق پلاستیک مارپیچی (Screw)
دستگاه تزریق پلاستیک پیستونی یا پلانجر (Plunger)

دستگاه تزریق پلاستیک مارپیچی (Screw)

در دستگاه تزریق پلاستیک مارپیچی، مواد درون مارپیچ ذوب شده و با توجه به حرکت دورانی مارپیچ، به جلو آمده از طریق همان مارپیچ به نازل انتقال پیدا کرده و با حرکت خطی مارپیچ به سمت جلو (نه حرکت دورانی)، به درون قالب تزریق می شود که مارپیچ این دستگاه خود سه فاز دارد. به شکل زیر توجه کنید :
در منطقه ی اول یا همان منطقه خوراک دهی، گرانول شروع به گرم شدن میکند. پس در این نقطه مواد جامد است و شروع به ذوب شدن می کند.
در منطقه ی دوم یا همان منطقه ی فشرده سازی، مواد ما ترکیبی از مواد جامد و مذاب است که با توجه به شکل مارپیچ که در تصویر مشاهده می کنید، مواد در این قسمت فشرده می شود.
در منطقه سوم یا همان منطقه اندازه گیری، مواد کاملا مذاب و قابل اندازه گیری بوده و میتوان پارامتر های دستگاه را روی آن اعمال کرد.

دستگاه تزریق پلاستیک پیستونی یا پلانجر (Plunger)

در دستگاه تزریق پلاستیک پلانجر، شرایط تا قبل از تزریق مواد به درون قالب، دقیقا مشابه دستگاه تزریق پلاستیک مارپیچی است. با این تفاوت که مارپیچ این دستگاه فقط حرکت دورانی داشته و حرکت خطی جهت تزریق به عهده ی سیلندر و پیستون می باشد. در این دستگاه، مواد پس از ذوب شدن، با حرکت دورانی مارپیچ، به قالب تزریق نمی شود. بلکه مواد به وسیله ی یک سیلندر و پیستون به درون قالب تزریق می شود. به این شکل که مواد در مارپیچ ذوب شده و به سمت محفظه سیلندر و پیستون هدایت می شود و پس از آن توسط همان سیلندر و پیستون به درون قالب تزریق می گردد. به شکل زیر توجه کنید :
زمانی ما از دستگاه تزریق پیستونی یا پلانجر استفاده می کنیم که قطعه ما کوچک اما سنگین باشد و یا دیواره ی قطعه ضخامت زیادی داشته باشد. بعضا حتی تا یک سانتی متر ضخامت (مانند اتصالات پلی اتیلن). به همین علت به جای استفاده از یک دستگاه تزریق پلاستیک تناژ بالای گران قیمت، از یک دستگاه پلانجر با تناژ پایین تر و قیمت کمتر می توان استفاده کرد.

دستگاه های تزریق پلاستیک از نظر تعداد مارپیچ نیز، به دو گروه تقسیم بندی می گردند:

دستگاه تزریق پلاستیک تک مارپیچ (تک رنگ)
دستگاه تزریق پلاستیک دو مارپیچ (دو رنگ)
در دستگاه تزریق پلاستیک دو مارپیچ ، سمت متحرک قالب ، علاوه بر حرکت خطی جهت باز و بسته شدن ، حرکت دورانی نیز دارد، به این صورت که ابتدا قالب بسته می شود، مارپیچ اول تزریق می کند، قالب باز می شود، سمت متحرک می چرخد، قالب مجددا بسته می شود و مارپیچ دوم تزریق می کند.
زمانی از دستگاه دو مارپیچ استفاده می گردد که قطعه دو رنگ باشد (مانند درب بعضی کاسه های ضد آب که خود درب متریالی مثلا از جنس PP داشته و متریال دور درب از جنس مثلا TPE بوده که به علت نرم و انعطاف پذیر بودن، حکم واشر آب بند درب را دارد) یا این که قطعه دو تکه باشد که قسمت دوم روی قسمت اول تزریق میگردد.

انواع دستگاه قالب گیری تزریقی

دستگاه تزریق عمدتاً براساس میزان قدرت گیره طبقه بندی می‌شوند. درحقیقت هر اندازه قدرت گیره دستگاه بالاتر باشد، امکان تولید قطعات بزرگتر و سنگین‌تر را فراهم می‌آورد. پارامتر های مهم دستگاه عبارتند از:
قدرت گیره
ظرفیت واحد تزریق
فاصله بین میله های راهنما
کورس بازشو گیره
حداقل و حداکثر ارتفاع قالب
دستگاه‌های قالب‌گیری به ۳ دسته کلی هیدرولیکی ، برقی و هیبریدی تقسیم بندی می‌شوند، که در ادامه به صورت اختصار با این ۳ دستگاه بیشتر آشنا خواهیم شد.

دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی

دستگاه قالب‌گیری هیدرولیک از نظر تاریخی تنها گزینه در دسترس سازندگان بوده است تا اینکه یک شرکت تولید کننده این وسایل در ژاپن اولین ماشین الکتریکی را در اوایل دهه ۱۹۸۰ معرفی کرد. در اینجا برخی از مزایای دستگاه قالب‌گیری تزریقی تمام هیدرولیک آورده شده است:

قیمت پایین

قیمت پایه این دستگاه‌ها به طور قابل توجهی کمتر از گزینه‌های دیگر آن است.

قطعات ارزان تر

اگر به دلیل خرابی قطعه‌ای روی دستگاه تعویض شود یا طول عمر قطعات به اتمام برسد، قطعات تعویض هم آسان‌تر هم با هزینه کمتری پیدا می‌شوند.

قطعات قویتر

قطعات هیدرولیکی دستگاه در برابر سایش مقاوم ترند، لذا دوام بیشتری از سایر هم‌نوعان خود دارد.

قدرت

دستگاه قالب‌گیری هیدرولیک دارای نیروی بستن استثنایی هستند.
دستگاه قالب‌گیری هیدرولیک از نظر تاریخی تنها گزینه در دسترس سازندگان بوده است تا اینکه یک شرکت تولید کننده این وسایل در ژاپن اولین ماشین الکتریکی را در اوایل دهه ۱۹۸۰ معرفی کرد. اولین و قدیمی ترین نوع دستگاه تزریق پلاستیک است که رفته رفته در حال کمرنگ شدن از صنایع است.

دستگاه تزریق پلاستیک الکتریکی

همانطور که در بالا گفته شد، دستگاه‌های تزریق پلاستیک الکتریکی برای اولین بار در دهه ۱۹۸۰ ساخته شدند و به سرعت محبوبیت خود را پیدا کردند. در ادامه برخی از مزایای دستگاه قالب‌گیری تزریقی تمام الکتریکی بیان شده است:

بهره وری انرژی

این دستگاه‌ها هنگامی کار می‌کنند که از انرژی برق استفاده کنند، یعنی خروجی موتور فقط برابر با بار مورد نیاز است.

زمان کمتر

در این مدل هیچ گونه نشتی روغنی وجود ندارد. همچنین، عدم استفاده از روغن به معنای عدم تعویض فیلتر است که خود باعث کاهش هزینه‌های مصرفی می‌شود.

فرآیند سریعتر

این دستگاه‌ها به صورت دیجیتالی کنترل می‌شوند، به این معنی که فرآیند کاملاً قابل تکرار است و نیازی به نظارت ندارد.

عملکرد تمیز

از آنجا که برای این دستگاه از روغن استفاده نشده است، در صورت ساخت قطعات پزشکی استفاده از این دستگاه امری بی‌خطر است. معمولاً، این قطعات باید در بخش جدا و تمیز اتاق ساخته شوند.
همانطور که در بالا گفته شد، دستگاه‌های تزریق پلاستیک الکتریکی برای اولین بار در دهه ۱۹۸۰ ساخته شدند و به سرعت محبوبیت خود را پیدا کردند.

دستگاه تزریق پلاستیک هیبریدی (ترکیبی)

از نظر برخی، مدل‌های هیبریدی با کنار هم قرار دادن مزایای استفاده از یک موتور الکتریکی و هیدرولیکی بهترین راندمان را به تولید کننده می‌دهد. در اینجا برخی از مزایای دستگاه تزریق هیبریدی را مشاهده می‌کنید:

تنوع

ترکیبات احتمالی این دستگاه‌ها، درجات جدیدی از انعطاف پذیری طراحی را ایجاد می‌کنند.

بهترین حالت هر دو

دستگاه قالب‌گیری هیبریدی ، صرفه جویی در انرژی و دقت مدل الکتریکی را با ظرفیت تولید نیرو در یک واحد هیدرولیکی ترکیب می‌کند.

موتور تعویض شده

در مدل‌های هیبریدی سرعت ثابت موتورهای پمپ DC با درایوهای AC که با سرعت متغیری هستند، جابجا می‌شود، بنابراین پمپ فقط در صورت لزوم کار می‌کند و از روغن لازم برای بهره وری بهتر فرآیند استفاده می‌شود.

خرابی کمتر

این دستگاه‌ها به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند و کمتر از مدل‌های تمام هیدرولیک یا تمام برقی دچار آسیب می‌شوند.

واحد تزریق

در این واحد عمل ذوب و اختلاط و تزریق مواد انجام می شود. به این ترتیب که ابتدا مواد پلاستیک داخل قیف (Hopper) ریخته شده و از قیف بتدریج بداخل سیلندر (Barrel) راه می یابد و با گردش مارپیچ (Screw) به جلو رانده می شود. پوسته سیلندر بوسیله گرمکن های برقی (Heater) که در طول جدار خارجی سیلندر قرار گرفته اند کاملاً گرم شده به صورت سیال در می آیند و به جلوی سیلندر می رسند. مارپیچ با چرخش به دور خود عمل مواد گیری را (مانند چرخ گوشت) انجام می دهد و یک حرکت افقی نیز رو به جلو دارد. در همین حال یعنی زمانی که مارپیچ به جلو می رود موادی که قبلاً در سر سیلندر و پشت سوپاپ جمع شده اند در اثر فشار مارپیچ به داخل قالب (Mold) تزریق می شوند. بعد از مدت معینی که توسط کاربر دستگاه تعیین شده است با قطع فشار پشت مارپیچ و تجدید عمل مواد گیری، سیلندر تزریق به عقب برگشت می کند.

اجزای دستگاه تزریق پلاستیک

در این قسمت به معرفی اجزای اصلی دستگاه تزریق پلاستیک پرداخته و آنها را بررسی می کنیم.

واحد تزریق (Injection unit)

این واحد مربوط به تزریق مواد به درون قالب بوده. البته خود قالب جزء واحد قفل و گیره حساب می شود. اجزای اصلی واحد تزریق عبارتند از :

موتور و گیرباکس (Motor and gears for screw rotation)

که وظیفه حرکت خطی و دورانی مارپیچ را بر عهده دارد.

قیف خوراک دهی مواد (Feed hopper)

گرانول یا مواد آسیابی دانه دانه از این قسمت وارد مارپیچ می شود.

مارپیچ (Reciprocating screw)

مهم ترین قسمت واحد تزریق که وظیفه تغییر فاز مواد از جامد به مذاب و انتقال آن به قالب را دارد. جهت انتخاب دستگاه تزریق پلاستیک، طول ، قطر و نسبت طول به قطر (L/D) بسیار حائز اهمیت است. جنس مارپیچ معمولا از کروم، آلیاژهای نیکل، نیترید و بستگی به نوع مواد متغیر است.

چک رینگ (Non Return valve)

وظیفه چک رینگ، جلوگیری از برگشت مواد به درون مارپیچ، پس از تزریق مواد به درون قالب می باشد.

المنت (Heater)

وظیفه المنت، داغ کردن گرانول در دمایی بین ۱۷۰-۲۲۰ درجه سانتی گراد می باشد که به دور سیلندر مارپیچ پیچیده شده است.

بارل (Barrel)

همان سیلندر یا محفظه ای است که مارپیچ درون آن قرار دارد.

نازل (Nozzle)

قطعه ای مخروطی شکل که به سوراخ بوش اسپرو قالب چسبیده و مواد از آن درون قالب تزریق می شود. طول سرنازل و قطر سوراخ آن بسته به اندازه دستگاه و نوع قطعه از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

درایو موتور (motor drive)

وظیفه فرمان به موتور و کنترل موتور، به عهده درایو می باشد.

واحد قفل و گیره (Clamping unit)

این واحد مربوط به باز و بست قالب و پران قطعه می باشد که جنس آن از چدن داکتیل بوده و علت انتخاب این جنس، استحلاک پایین این چدن و طول عمر بالای آن است. اجزای اصلی واحد قفل و گیره عبارتند از :

صفحه ثابت (Stationary platen)

بر روی این صفحه، سمت تزریق یا همان سمت ثابت قالب نصب می شود و قطر رینگ تزریق نیز نسبت به سوراخ قرار گرفته در این صفحه انتخاب می گردد. این صفحه همان طور که از اسم آن مشخص است، ثابت می باشد.

قالب (Mold)

این مورد را به طور مفصل در مقاله قالب تزریق پلاستیک، توضیح داده ایم که می توانید از این قسمت مطالعه بفرمایید.

صفحه متحرک (Movable platen)

سمت متحرک قالب (اصولا سنبه) روی این قسمت نصب می گردد و این صفحه از پشت به بازویی ها متصل است. این صفحه همان طور که از نامش پیداست، متحرک بوده و با حرکت کردن بازویی ها، روی تایبار ها حرکت میکند. در زیر آن نیز دو عدد گوه مسی یا برنجی وجود دارد که از آنها برای تنظیم کردن و ریگلاژ کردن صفحه متحرک و همچنین برداشتن بار از روی تایبار هااستفاده می شود.

تایبار (Tie bar)

چهار میله موازی افقی با روکش کروم با فاصله برابر، که از یک سمت به صفحه گیرباکس دستگاه و از سمت دیگر به صفحه ثابت توسط مهره و استپر متصل می باشند و صفحه متحرک روی آنها حرکت می کند. قفل گیره پس از بسته شدن قالب به وسیله ی لینک و تاگل، توسط تایبار ها نگه داشته می شود.

پران (Ejector)

سیستم پران انواع مختلفی دارد. از جمله پران مکانیکی، بادی و ویبره. در پشت صفحه متحرک، مکانیزم پران شامل یک جک هیدرولیک و یک خط کش است که جک هیدرولیک عملیات پران را انجام داده و خط کش جهت تنظیم میزان پران تعبیه شده است.

بازویی (Link)

وظیفه بازویی ها حرکت دادن صفحه متحرک روی تایبار ها و قفل کردن و باز کردن سیستم قفل و گیره می باشد که از یک سمت به صلیبی و صفحه دنده (گیرباکس) و از سمت دیگر به صفحه متحرک متصل می باشند. بزویی ها توسط بوش و پین به یکدیگر متصل هستند.

صلیبی (Cross head)

قطعه ای ضربدری شکل بوده که از یک سمت به بازویی ها و از سمت دیگر به جک گیره متصل می باشد. وظیفه صلیبی انتقال نیرو از جک به بازویی ها می باشد که نهایتا منجر به قفل و باز کردن گیره دستگاه می شود.

جک باز و بست گیره (Hydraulic press)

یک جک هیدرولیک خطی می باشد که Rod آن به صلیبی متصل بوده و وظیفه آن انتقال نیرو به صلیبی و بازویی ها که نهایتا منجر به جابجایی صفحه متحرک و قفل و باز کردن گیره می شود.

درایو هیدرو موتور واحد قفل و گیره (Clamping motor drive)

وظیفه آن فرمان به هیدروموتور می باشد.

هیدروموتور و صفحه گیرباکس (& Gear platen Hydraulic motor)

هیدروموتور وظیفه ی حرکت دادن صفحه گیر باکس را بر عهده دارد. هیدروموتور حرکتی دورانی ساعتگرد و پادساعتگرد دارد و به چرخدنده بزرگی که در وسط صفحه گیرباکس وجود دارد، متصل است که آن چرخدنده نیز به چهار چرخدنده کوچک که روی مهره های انتهای تایبار ها قرار دارند، متصل است و با حرکت چرخدنده های کوچک روی رزوه های تایبار ها، موجب جا به جایی مجموعه گیره دستگاه می شود.

واحد قالب گیر (Mold Clamping)

قسمت قالب گیر محفظه بزرگی است که قالب و اجزایش روی آن نصب می شوند. واحد قالب گیر دارای ۲ قسمت اصلی است: قسمت ثابت و قسمت متحرک.
قدرت یک دستگاه تزریق بر حسب میزان تناژ نیروی دو فک نگهدارنده قالب (حداکثر نیروی وارده به پشت صفحه متحرک) بیان می شود، یک دستگاه تزریق ۶۰۰ تنی دستگاهی است که نیروی فشارنده این فک ها به قالب بسته تا ۶۰۰ تن امکان پذیر است. به طور کلی در ماشین های تزریق جهت ایجاد فشار پشت قالب از دو سیستم استفاده می شود: سیستم مکانیکی و سیستم هیدرولیکی. قالب از یک طرف به مرکز قسمت ثابت و از طرف دیگر به مرکز قسمت متحرک متصل می شود و چون قالب برای به بیرون پراندن قطعه تولید شده همیشه از وسط باز می شود در نتیجه وقتی صفحه مذکور باز می شود نیمی از قالب را با خود به عقب می برد با این کار قطعه تولیدی به بیرون می پرد سپس صفحه متحرک دوباره به جای خود باز گشته و قالب بسته می شود تا عمل تزریق مجدد انجام گیرد. پس از بسته شدن قالب و مستقیم گشتن بازو ها با ایجاد فشار (حداقل بیش از فشار تزریق) مواد مذاب را در داخل قالب تزریق حفظ می کند زیرا اگر فشار پشت قالب از فشار تزریق کمتر باشد درز میان دو صفحه قالب، باز شده و مواد پلاستیک به خارج می ریزد و یا دور خارجی قطعه تولید شده پلیسه تشکیل می شود.

سازوکار دستگاه تزریق پلاستیک

لبه‌های دستگاه قالب‌گیری تزریقی را می‌توان به صورت افقی یا عمودی بست. اکثر دستگاه‌ها به صورت افقی بسته می‌شوند، اما دستگاه تزریق عمودی در برخی از کاربردها مانند قالب ریزی و ساخت یکسری سازه‌ها استفاده می‌شود، که به دستگاه اجازه می‌دهد از جاذبه زمین استفاده کند. بعضی از دستگاه‌های عمودی نیز نیازی به بستن قالب ندارند.
روش‌های زیادی برای بستن روی صفحه وجود دارد که معمول‌ترین آن‌ها گیره‌های دستی است (هر دو نیمه به صفحه‌ها پیچ می‌شوند). با این حال گیره‌های هیدرولیکی (از چوک ها برای نگه داشتن ابزار در جای خود استفاده می‌شود) و گیره های مغناطیسی نیز استفاده می‌شود. گیره‌های مغناطیسی و هیدرولیکی در مواردی که نیاز به تغییر سریع ابزار باشد مورد استفاده قرار می گیرند.
سازوکار دستگاه قالب گیری بر اساس نحوه بسته شدن لبه های این دستگاه است که به ۲ صورت افقی و عمودی صورت می‌گیرد.اکثر دستگاه‌ها به صورت افقی بسته می‌شوند، اما دستگاه تزریق عمودی در برخی از کاربردها مانند قالب ریزی و ساخت یکسری سازه‌ها استفاده می‌شود، که به دستگاه اجازه می‌دهد از جاذبه زمین استفاده کند. بعضی از دستگاه‌های عمودی نیز نیازی به بستن قالب ندارند.
دستگاه تزریق پلاستیک به ۲ بخش تقسیم بندی می‌شود: بخش اول گیره دستگاه و بخش دوم قسمت تزریق.
عملکرد واحد گیره، باز و بسته کردن قالب و بیرون انداختن محصولات است. ۲ نوع روش باز و بست وجود دارد، مکانیزم این دستگاه بدین صورت است که ابتدا در بخش گیره (بخش دورچین شکل زیر)، گیره به صورت دستی و در ادامه قسمت تزریق قالب مستقیماً با یک سیلندر هیدرولیکی باز و بسته می‌شود.

کاربرد دستگاه تزریق پلاستیک

در قالب تزریق پلاستیک از رزین‌های پلاستیکی گرانول یا گلوله‌ای شکل برای تولید محصولات مختلف از اجزای خودرو و هواپیما گرفته تا ظروف نگهداری، قطعات آلات موسیقی و شانه‌های مو استفاده می‌شود. از دستگاه تزریق پلاستیک برای تولید قطعات پلاستیکی دیواره نازک برای کاربردهای بسیار متنوع استفاده می‌شود که یکی از رایج ترین آنها پلاستیک است.
محفظه پلاستیکی یک محفظه دیواره نازک است در محصولات مختلفی از جمله لوازم خانگی، وسایل الکترونیکی مصرفی، ابزار برقی و همچنین در ساخت داشبورد خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند. سایر محصولات رایج دیواره نازک شامل انواع مختلف ظروف باز ، مانند سطل‌ها است. از دستگاه تزریق برای تولید چندین مورد روزمره مانند مسواک یا اسباب بازی های کوچک پلاستیکی نیز استفاده می شود. علاوه بر این بسیاری از دستگاه‌های پزشکی، از جمله دریچه‌ها و سرنگ‌ها، با استفاده از این دستگاه تولید می‌شوند.
عمده کاربرد این دستگاه‌ها در ایران به تولید انواع سبد میوه، گلدان، سطل، ظروف آشپزخانه پلاستیکی، قطعات خودرو و … اختصاص دارد. از این رو معمولاً نام این دستگاه در کنار محصول نیز بکار می رود. بعنوان مثال دستگاه تزریق پلاستیک سبد میوه و….

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید دستگاه تزریق پلاستیک

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک ماشین های تزریق و اکسترودینگ پلاستیک ۲۹۲۹۵۱۲۳۱۰

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید دستگاه تزریق پلاستیک

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
کد تعرفه گمرکی ماشین های تزریق و اکسترودینگ پلاستیک ۸۴۷۷۱۰۰۰ میباشد.

ماشین‌آلات تزریق

دستگاه‌های تزریق پلاستیک متشکل از قیف تغذیه، مته‌ی مارپیچی تزریق و واحد حرارتی می‌باشند. قالب‌ها در صفحات گیره‌ی دستگاه قفل شده و سپس پلاستیک از دهانه اسپرو به قالب داخل و قطعه تزریقی ایجاد می‌گردد.
دستگاه‌های تزریق بسته به میزان نیروی اعمالی صفحات گیره‌ی آنها به تناژهای مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند. این نیرو، قالب را هنگام فرآیند تزریق ثابت و بی‌حرکت نگاه می‌دارد. تناژِ دستگاه می‌تواند محدوده‌ای مابین ۵ تا ۶۰۰۰ تن را در بر گرفته و البته تناژهای بسیار بالا از کاربرد نسبتاً کمتری برخوردار می‌باشند. نیروی گیره‌ی موردنیاز توسط مساحت تصویر‌شده‌ی قطعه تعیین می‌گردد. سپس، به ازای هر اینچ‌مربع از این ناحیه تصویر‌شده، ضریبی مابین ۲ تا ۸ تن در آن ضرب شده و نیروی گیره موردنیاز حاصل می‌گردد. به عنوان قاعده‌‌ای کلی، ۴ یا ۵ تن بر اینچ‌مربع عددی قابل قبول برای اکثریت قطعات تزریقی محسوب می‌شود. اگر پلاستیک مورد استفاده بسیار خشک باشد، به فشار تزریق بیشتری برای پر نمودن قالب نیاز خواهیم داشت و نتیجتاً نیروی گیره بالاتری نیز برای نگاه داشتن قالب مد نظر خواهد بود. همچنین، نیروی گیره‌ی مورد نیاز ممکن است بواسطه‌ی نوع مواد مصرفی و ابعاد قطعه تعیین گردد: قطعات پلاستیکی بزرگتر نیروی گیره‌ی بیشتری را نیاز خواهند داشت.

واردات، ترخیص ماشین آلات تزریق پلاستیک

واردات ماشین آلات از عمده ترین بخش های کالاهای وارداتی و ترخیص می باشد، که اغلب مورد حمایت دولت و وزارت صنعت معدن و تجارت چه از لحاظ ثبت سفارش و چه برای دریافت مجوز واردات قرار گرفته است.
حتی در برخی موارد نیز واردات ماشین آلات دست دوم و مستهلک که البته بستگی به نوع ماشین آلات دارد، طبق بخش نامه ها در زمان هایی مشخص مجاز اعلام شده و استانداردهای اجباری در مورد واردات و ترخیص کالا و نیز مجوزهای مورد نیاز بسته به نوع ماشین آلات در مورد این کالاها اعمال می گردد.
برای آشنایی با چگونگی بخش بندی و تعرفه هایی در مورد این قبیل کالا می توان به فصل ۸۴ قوانین گمرکی و واردات ماشین آلات اشاره کرد. شناسه گمرکی یا کد تعرفه گمرکی این کالاها از ۸۴۰۱ تا ۸۴۸۷ که مربوط به بخش هزینه ترخیص کالا از گمرک می باشد.
همچنین به دلیل گستردگی این فصل از بخش نامه به ۸۷ بخش تقسیم بندی شده است، که یکی از این بس ها مختص ورود ماشین آلات و دستگاه های ساخت و فرآوری کائوچو یا مواد پلاستیکی می باشد که در بخش نامه در زیر بخش ۷۷ قرار گرفته است.
ماشین آلات قالب گیری دارای تنوع زیادی می باشد که ماشین آلات قالب گیری تزریق پلاستیک در زیر مجموعه این دسته هستند. از انواع دیگر ماشین آلات قالب گیری می توان به رو زندانی، دیدنی، تخلیه هوا و غیره اشاره کرد، که همه این دسته ها در صنایع تولید ظروف پلاستیکی چند بار و یک بار مصرف و کالاهای دیگر پلاستیکی مورد استفاده قرار می گیرند.
ماشین آلات تزریق پلاستیک از کالای مهم و ساده در کارخانجات تولید کالاهای پلاستیکی می باشد که یکی از پر مصرف ترین دستگاه های تولید است.
با ماشین تزریق پلاستیک می توان پلیمرها را در قالب های شکل دهی قرار داد. با این کار علاوه بر صرفه جویی در زمان می توان سختی کار را با جایگزین کردن این قالب ها با نوع دستی کاهش داد. این دستگاه همینطور مواد پلاستیک جامد را به پلاستیک سیال تبدیل و به قالب ها انتقال می دهد.
در بخشنامه کد تعرفه واردات دستگاه تزریق پلاستیک ۸۴۷۷۱۰ و حقوق ورودی شامل ده درصد می باشد( شامل هزینه های ترخیص کالا ). طبق آمار رسمی گمرک جمهوری اسلامی ایران نیز در سال ۱۳۹۵ خرید دستگاه تزریق و واردات ماشین های تزریق پلاستیک از ۱۶ کشور مختلف به کشور صورت گرفته است.

ترخیص و واردات ماشین آلات تزریق پلاستیک چینی

ترخیص و واردات دستگاه تزریق پلاستیک چینی توسط شرکت ایمن تجارت از گمرک های مختلف انجام می شود. این شرکت دارای سوابق بازرگانی در خرید و واردات و دریافت نمایندگی فروش و ترخیص کارهای حرفه ای در حداقل زمان ممکن نسبت به ترخیص کالاهای وارداتی بازرگانان از جمله ماشین آلات تزریق پلاستیک اقدام می نماید.
چین بیشترین سهم ارزشی واردات ماشین آلات تزریق پلاستیک را در دهه اخیر داشته است، به طوری که ۶۶ درصد سهم ارزشی معادل بیش از ۲۴ میلیون دلار می باشد. بعد از چین سهم ارزش دلاری واردات از انگلستان، ۱۳ درصد متعلق به واردات از آلمان، و سه درصد متعلق به واردات از ترکیه و چهارده درصد نیز واردات از سایر کشورها هستند.
همچنین بیشترین میزان ترخیص ماشین آلات تزریق پلاستیک از گمرک شهید رجایی صورت گرفته که هشتاد درصد سهم ارزشی واردات این نوع دستگاه ها را به ارزش ۲۹ میلیون دلار تشکیل می دهد.
بعد از آن گمرک تهران بیش ترین سهم ارزشی متعلق به ترخیص این دستگاه را دارا است و مابقی واردات و ترخیص ماشین آلات تزریق پلاستیک در سایر گمرکات انجام گرفته است.

وضعیت واحد های فعال تولید دستگاه تزریق پلاستیک

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید دستگاه تزریق پلاستیک در کشور به تفکیک استان آمده است .

جدول واحد های فعال تولید دستگاه تزریق پلاستیک

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید دستگاه تزریق پلاستیک در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت واردات و صادرات دستگاه تزریق پلاستیک

نمودار واردات و صادرات دستگاه تزریق پلاستیک در کشور به تفکیک سال در شکل زیر آمده است.

پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح تولید دستگاه تزریق پلاستیک

ظرفیت تولید سالیانه : ۴۰ دستگاه
نرخ برابری دلار : ۲۳۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۴۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۱۵۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۳۴ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۸.۵ میلیارد تومان (بدون احتساب هزینه زمین)
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۳.۵ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی در سال مبنا : ۳۲ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: