دستگاه تزریق پلاستیک

با توجه به رشد روز افزون محصولات پلاستیکی، نیاز به تولیدات و واردات دستگاه تولید محصولات پلاستیکی امری ضروری و کاربردی است. دستگاه تزریق پلاستیک یا (Injection molding machine) دستگاهی برای تولید محصولات پلاستیکی توسط فرآیند قالب‌گیری تزریقی است. این دستگاه از دو قسمت اصلی، واحد تزریق و واحد گیره (بستن) تشکیل شده است. برای خرید دستگاه تزریق پلاستیک باید در مورد قیمت آن و همچنین نوع ماشین تزریق پلاستیک اطلاعات کافی داشته باشید. این مقاله به بررسی انواع ماشین تزریق پلاستیک و همچنین اجزا، کاربرد و طرز کار این ماشین آلات اختصاص داده شده است. لطفا تا پایان مقاله همراه ما باشید.

انواع دستگاه تزریق پلاستیک به صورت کلی

ماشین تزریق پلاستیک بر اساس موارد مختلفی به گروه‌های متفاوتی قابل تقسیم بندی هستند. هر مدل از این دستگاه‌ها می تواند نقش خاصی را در صنعت تولید پلاستیک ایفا کند. در این بخش قصد داریم انواع دستگاه تزریق را به طور کلی مورد بررسی قرار دهیم.

ماشین تزریق صنعتی

با استفاده از این دستگاه می‌توان محصولاتی از جمله انواع میز و صندلی، ظروف یکبار مصرف، قطعات خودرو … را تولید کرد. پرکاربردترین دستگاه تزریق پلاستیک، نوع صنعتی آن است که با استفاده از آن‌ها می‌توان در زمینه‌ی تولید محصولات پلاستیکی پیشرفت چشمگیری داشت.

ماشین تزریق نیمه صنعتی

از این نوع ماشین تزریق می‌توان در محیط‌های کارگاهی استفاده نمود. یکی از مزیت‌های این دستگاه می‌توان به کمجا بودن این دستگاه اشاره نمود چرا که به دلیل این قابلیت این نوع دستگاه می‌تواند با انواع محیط سازگار باشد.

ماشین تزریق کوچک

نوع دیگری از این دستگاه‌ها با نام دستگاه تزریق کوچک وجود دارد که در واقع از انواع ماشین تزریق کوچک غیر صنعتی است. از آن جا که دستگاه کوچک غیر صنعتی می‌تواند با برق شهری کار کند و قابلیت به کارگیری در محیط‌های کوچک را دارد. این نوع دستگاه به دستگاه پلاستیک تزریق خانگی نیز معروف است.

انواع دستگاه تزریق پلاستیک بر اساس نوع موتور

انواع دستگاه های تزریق پلاستیک در مدل های مختلفی ساخته می‌شود و کمپانی های زیادی امروزه دستگاه تزریق پلاستیک را تولید می کنند. فرقی نمی کند که مدل و کمپانی برند تولید دستگاه تزریق پلاستیک چه باشد در هر صورت دستگاه شامل یکی از حالت های زیر خواهد بود

 دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی

در حال حاضر دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیک در دسته‌ی دستگاه‌های قدیمی قرار دارد ولی امکان استفاده از آن وجود دارد.

مزایای دستگاه تزریق هیدرولیک

• قیمت پایه این دستگاه‌ها به طور قابل توجهی کمتر از مدل‌های دیگر آن است.
• اگر به دلیل خرابی قطعه‌ای نیاز به تعویض داشته باشد هم آسان‌تر و هم با هزینه کم‌تری تعویض می‌شود.
• قطعات هیدرولیکی دستگاه در برابر سایش مقاوم‌ ترند، به همین دلیل دوام بیشتری از نسبت به سایر مدل‌ها دارد.
• دستگاه هیدرولیک دارای نیروی بستن استثنایی است.

 دستگاه تزریق پلاستیک الکتریکی

 دستگاه‌های تزریق پلاستیک برقی برای اولین بار در دهه ۱۹۸۰ ساخته شدند و به سرعت مورد توجه تولید کنندگان قرار گرفتند.

مزایای دستگاه  تزریق الکتریکی

• این دستگاه‌ها هنگامی کار می‌کنند که از انرژی برق استفاده کنند،  یعنی خروجی موتور فقط برابر با بار مورد نیاز است.
• 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.
• این دستگاه‌ها به صورت دیجیتالی کنترل می‌شوند، به این معنی که فرآیند کاملاً قابل تکرار است و نیازی به نظارت ندارد.
• 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.

 دستگاه تزریق پلاستیک هیبریدی (ترکیبی)

دستگاه‌های هیبریدی با کنار هم قرار دادن مزایای استفاده از یک موتور الکتریکی و هیدرولیکی بهترین راندمان را به تولید کننده می‌دهد.

مزایای دستگاه تزریق هیبریدی

• ترکیبات احتمالی این دستگاه‌ها، تنوع در مدل‌ها را ایجاد می‌کند.
• دستگاه قالب‌گیری هیبریدی، صرفه جویی در انرژی و دقت مدل الکتریکی را با ظرفیت تولید نیرو در یک واحد هیدرولیکی ترکیب می‌کند.
• 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.
• این دستگاه‌ها به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند و کمتر از مدل‌های تمام هیدرولیک یا تمام برقی دچار آسیب می‌شوند.

انواع دستگاه تزریق پلاستیک بر اساس وزن

دستگاه‌های تزریق پلاستیک بر اساس نوع و وزن محصول تولیدی به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. این دستگاه‌ها عبارتند از:

دستگاه 100 گرمی

با خرید دستگاه تزریق 100 گرمی می‌توان قطعه‌های پلاستیکی ریز، مانند انواع درب‌های بطری، سطل، شیشه و همچنین کالاهای پلاستیکی کوچکی مانند قاشق و چنگال یک‌بار مصرف را تولید کرد. این دستگاه تزریق با توجه به ظرفیت تزریق و قدرت گیره نامگذاری می‌شود. به عنوان مثال یک ماشین تزریق پلاستیک صد گرمی با قدرت گیره 80 الی 100 تن، دستگاه پلاستیک صد تنی نامیده می‌شود.

 در دستگاه پلاستیک صد تنی، فاصله میله‌های راهنما حدوداً 40 سانتی‌متر است. در این دستگاه همچنین بر اساس سری سیلندرهایی که وجود دارد، ظرفیت تزریق افزایش یافته است. قیمت دستگاه تزریق صد تنی مقرون به صرفه است و به همین دلیل مورد استقبال مشتریان زیادی قرار گرفته است.

دستگاه 150 گرمی

این نوع ماشین تزریق پلاستیک به عنوان دستگاه تزریق 100 الی 120 تنی شناخته شده است. این دستگاه در تولید محصولات پلاستیکی کوچک نظير درب‌های بطری و دبه، قطعات پلاستیکی ریز مورد استفاده در صنعت و … کاربرد دارد. برای خرید دستگاه تزریق 150 گرمی می‌توان به تولیدات داخلی اکتفا کرد.

دستگاه تزریق 200 گرمی

این دستگاه یکی از کاربردی‌ترین انواع دستگاه تزریق است. دستگاه ذکر شده با قابلیت تولید حدود 160 تن، قادر به تولید محصولات پلاستیکی 200 تا 300 گرمی است. با استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک 160 تنی می‌توان محصولات پلاستیکی از قبیل درب سطل‌های زباله پدالی، انواع سبدها و زنبیل‌های کوچک را تولید کرد. ابعاد طولی و عرضی این دستگاه در حدود 45×45 سانتی‌متر است. قیمت ماشین تزریق 160 تنی، نسبت به کارایی که دارد، نسبتاً مناسب است.

دستگاه 250 گرمی

ماشین تزریق پلاستیک 250 گرمی با قدرت گیره 120 الی 150 تن قادر به تولید انواع گلدان، سطل‌های کوچک و دیگر ظروف پلاستیکی کوچک است. از این رو نتیجه می‌گیریم که این دستگاه بیشتر مخصوص محصولات پلاستیکی ظریف با دیواره‌های نازک است و سرعت اجرای بالايی در تولید دارد. اگر سرعت تولید برای شما هم مهم است، به شما خرید دستگاه تزریق پلاستیک 250 گرمی را پیشنهاد می‌کنیم.

دستگاه 300 و 350 گرمی

این نوع دستگاه تزریق ، دارای قدرت واحد گیره 180 الی 230 تن است. این نوع ماشین تزریق پلاستیک در تولید محصولات پلاستيکی مانند انواع سطل و دبه‌های کوچک، گلدان‌های سطلی و دیگر قطعه‌های صنعتی کوچک کاربرد دارد. سرعت انواع معمولی این دستگاه تزریق، متناسب با نوع خاص پریفورم آن است.

دستگاه 500 گرمی

قدرت واحد گیره این نوع دستگاه تزریق پلاستیک، چیزی در حدود 260 تن است. با استفاده از این دستگاه می‌توان محصولات پلاستیکی از جمله گلدان‌های سایز 20، درب انواع سطل‌های پلاستیکی سایز بزرگ، انواع لوله و اتصالات را تولید کرد.

فاصله میله‌های راهنما در این دستگاه چیزی در حدود 58×58 سانتی‌متر است. این دستگاه با توجه به قدرت گیره و فاصله بین میله‌هایی که دارد، برای تولید انواع سبدهای میوه 4 تا 6 کیلویی مناسب است. یک نکته مهم در مورد این دستگاه این است که قیمت دستگاه تزریق 500 گرمی تولید داخل، نسبت به انواع خارجی آن ارزان‌تر است.

دستگاه 700 گرمی

دستگاه تزریق 700 الی 800 گرمی دارای قدرت واحد گیره 300 تن است. با استفاده از ماشین تزریق پلاستیک 300 تنی، می‌توان محصولات پلاستیکی مانند انواع سبدهای میوه 6 کیلویی، گلدان‌های با ارتفاع 60 سانتی‌متر، سبدهای تفریحی کوچک، انواع درب جانانی و … را تولید کرد. در این دستگاه فاصله بین میله‌ها حدوداً 65 × 65 سانتی‌متر است.

دستگاه 1000 گرمی

دستگاه تزریق پلاستیک با قدرت گیره 400 تنی، در تولید انواع سبدهای میوه و سطل‌های بزرگ با وزن حدود یک کیلو گرم کاربرد فراوان دارد. ابعاد میله‌های قالب‌گیری در این دستگاه به طور تقریبی 70 تا 73 سانتی‌متر است. بنابراین توسط این دستگاه انواع جاظرفی، سبد لباس، بدنه صندلی‌های فلزی و محصولات پلاستیکی با وزن بین 1000 گرم تا 1400 گرم تولید می‌شود. بنابراین می‌توان گفت با خرید ماشین تزریق پلاستیک یک کیلو گرمی، محصولات پلاستیکی متنوعی قابل تولید است.

دستگاه 3000 گرمی

ماشین تزریق پلاستیک 3000 گرمی دارای قدرت واحد گیره 800 تن است. این نوع ماشین تزریق پلاستیک بیشتر در تولید محصولات پلاستیکی بزرگ و حجیم کاربرد دارد. این محصولات شامل انواع سطل‌های آشغال بزرگ و سنگین مورد استفاده شهرداری‌ها و همچنین قطعه‌های خودرویی است. قیمت ماشین تزریق پلاستیک 800 تنی به دلیل تولید محصولات صنعتی نسبتاً بالا است.

انواع ماشین تزریق پلاستیک بر اساس محصول تولیدی

ماشین‌های تزریق پلاستیک بر حسب کاربرد و جنس مواد اولیه‌ای که در آن‌ها به کار رفته است، دارای انواع مختلفی هستند:

دستگاه تزریق پت

ماشین تزریق پریفورم یا پت در تولید انواع بطری‌های نوشابه و آب معدنی کاربرد دارد. این نوع دستگاه از لحاظ واحد تزریقی با دیگر انواع ماشین الات تزریق تفاوت چندانی ندارد. طول سیلندر ماردون در دستگاه پریفورم در مقایسه با دیگر ماشین آلات تزریق پلاستیک بیشتر است. به همین دلیل، این دستگاه از سرعت بالایی در تولید برخوردار است. به این دستگاه‌ها، دستگاه تزریق بطری یا پت زن می‌گویند.

دستگاه تزریق درب بطری

این دستگاه دارای قالب 48 یا 32 کویته است. ظرفیت دستگاه تزریق و همچنین قدرت گیره بر حسب تعداد کویته‌های قالب و وزن پریفرم تعیین می‌گردد. به عنوان مثال بطری‌های 15 سی‌سی، وزنی حدود 16 گرم و بطری‌های 1500 سی‌سی، وزنی برابر با 25 گرم دارند. یک‌ عامل مهم دیگر در تعیین قدرت دستگاه، فاصله بین میله‌های راهنما است. قدرت گیره‌ها در دستگاه تولید درب بطری، بیشتر از 200 تن است.یکی از اجزای مهم این دستگاه، بخش قالب‌بندی است که نقش مهمی در کیفیت محصولات تولیدی دارد. برای رسیدن به خودکفایی در زمینه تولیدات محصولات پلاستیکی، همزمان با تولید انواع بطری، خرید دستگاه تزریق پلاستیک درب بطری نیز لازم است.

دستگاه تزریق پلاستیک دو رنگ

این نوع دستگاه برای تولید محصولات دو رنگ کاربرد دارد. جهت تولید این نوع کالاها، نیاز به دو قالب متفاوت است. روش تولید به این صورت است که ابتدا بخشی از محصول که قرار است رنگ متفاوتی داشته باشد تولید می‌شود سپس برای بار دوم درون دستگاه قرار می‌گیرد و دیگر قسمت‌های آن تولید خواهد شد.  امروزه استفاده از این روش، با توجه به طولانی بودن مراحل تولید و همچنین عدم رعایت اصول و قواعد استاندارد، کمتر شده است. در این نوع دستگاه از سیلندر ماردون‌های جدا استفاده می‌شود. دستگاه نامبرده برای تولید محصولاتی مانند مسواک کاربرد دارد. جدیداً برای رفع نواقص در روش بالا، از دستگاه‌های دو سیلندری استفاده می‌شود. به این طریق که دو نوع مواد رنگی درون قالب تزریقی ریخته می‌شود و توسط دو سیلندر ماردون، به طور همزمان تولید می‌شود. قیمت دستگاه تزریق پلاستیک دو سیلندر نسبت به تک سیلندر بیشتر است.

اجزاء ماشین تزریق پلاستیک

یک ماشین تزریق پلاستیک برای تولید محصولات با کیفیت از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است. در زیر به طور مختصر به توضیح آن‌ها می‌پردازیم.

سیستم کنترل pLc

این سیستم متشکل از یک صفحه نمایش Lcd رنگی در سایزهای مختلف است که ویژگی‌های زیر را دارد.

• • نمایش دقیق تمام مراحل دستگاه
  • امکان نگهداری اطلاعات مربوط به 80 قالب در حافظه داخلی سیستم کنترل
  • قابلیت نصب و راه‌اندازی توسط سیستم‌های رباتیک
  • امکان رمزگذاری بر روی صفحات پارامتریک با قابلیت تغییر رمزها در صفحه‌های مختلف نرم‌افزاری
  • امکان نمایش دقیق نمودارهای تنظیمی و حقیقی
  • ارائه اطلاعات مربوط به 100 هشدار آخر

سیستم گیره

سیستم گیره در ماشین تزریق پلاستیک نیز متشکل از اجزای مختلف با ویژگی‌های اساسی است. این اجزا عبارتند از:

• • میله‌های کرومی عایق شده توسط آلیاژ فولادی برای جلوگیری از فرسودگی و کشیده شدن
  • کنترل منظم حرکت‌های قفل و گیره توسط خط کش‌های الکترونیکی
  • میله‌های پران متعدد به منظور تنظیم دقیق پران
  • سیستم تمام اتومات روغن کاری
  • سیستم‌های حفاظتی جهت قالب ایمنی هیدرولیکی، الکترونیکی و مکانیکی
  • گیربکس جهت تنظیمات دقیق ارتفاع قالب
  • صفحات گیره جهت تنظیم و نگه‌داشتن گیره

سیستم هیدرولیک

سیستم هیدرولیک نیز یکی دیگر از اجزای دستگاه تزریق پلاستیک است. این سیستم نیز متشکل از قسمت‌های زیر است:

• • شیر پروپرشنال به منظور کنترل سریع فشار و سرعت عملکرد سیستم هیدرولیک
  • هیدروموتور پیستونی با مارک INTERMOTE ایتالیا یا STAFFA انگلیس
  • پمپ هیدرولیک با برند VICKERS انگلستان یا آمریکا و همچنین پمپ واریال با برند YUKEN ژاپن

سیستم تزریق

سیستم تزریق، یکی دیگر از تجهیزات مهم در این دستگاه است که شامل موارد زیر می‌شود.

• • صفحه نمایش با امکان نمایش نمودار سرعت و فشار در حرکت‌ مارپیچ
  • مکانیزم جک تزریق به شکل دوبل متقارن
  • سیستم حرکت کالسکه در حالت‌های قبل از تزریق مواد، بعد از تزریق مواد و همچنین پیش از باز شدن گیره
  • مجهز به سیستم کنترل کننده دمای المنت‌ها در گستره دمایی 0 تا 450 درجه سانتی‌گراد

کاربرد دستگاه تزریق پلاستیک

این دستگاه یکی از انواع دستگاه‌های تولید محصولات پلاستیکی است. با استفاده از قالب‌های تزریقی می‌توان محصولات با ارزش و کاربردی مانند لوازم الکتریکی مورد استفاده در منازل، انواع وسایل و ظروف پلاستیکی، قطعات و اجزای مورد استفاده در خودروسازی و دیگر محصولات متنوع پلاستیکی را تولید کرد. همچنین با استفاده از این دستگاه می‌توان قطعات چند کویته را به صورت همزمان تولید کرد. این دستگاه عمدتاً برای تولیدات در حجم‌های زیاد کاربرد فراوان دارد. بر این اساس با خرید دستگاه تزریق می‌توان انواع زیادی از محصولات پلاستیکی را تولید کرد و به بازار عرضه نمود.

طرز کار دستگاه تزریق پلاستیک

یکی از روش‌های متداول و معمول شکل‌دهی و حالت دادن پلاستیک‌ها توسط ماشین تزریق پلاستیک انجام می‌شود. در این روش، مواد اولیه که از پلیمرهای شیمیایی تشکیل‌ شده است، طی فرآیندهایی به داخل کویته‌های قالب ریخته می‌شود. بعد از ریختن مواد داخل قالب، نوبت به مرحله خنک‌سازی می‌رسد.

مراحل تولید چندگانه ماشین تزریق پلاستیک

به طور کلی، یک ماشین تزریق از چندین مرحله شامل قالب‌بندی، clamping، فاز تزریق و … تشکیل شده است. در فاز تزریق مواد گرانولی توسط قیف به درون سیلندر ریخته می‌شوند تا به وسیله مارپیچی که در سیلندر به کار گذاشته شده است با هم ترکیب شوند. در نهایت بر اثر حرارت هیترهایی که اطراف سیلندر را احاطه کرده اند به حالت مذاب درمی‌آیند. در مرحله قالب‌بندی، مواد خام مذاب یا رزین‌ها که در قسمت جلویی مارپیچ جمع شده‌اند، وارد فاز تزریق شده و توسط نازل در داخل قالب مورد نظر ریخته می‌شود. سپس در مرحله بعد، clamping که قسمتی از دستگاه است، در هنگام عملیات تزریق، قالب را بسته نگه داشته سپس باز می‌کند. عموماً قالب‌های تزریق از دو قسمت جدا از هم تشکیل شده است که در هنگام تزریق،‌ توسط clamping در کنار یکدیگر نگه داشته می‌شوند.

مراحل میانی و جزئی تزریق

ما بین مراحل ذکر شده در قسمت بالا، مراحل دیگری نیز وجود دارد که کارهای دیگری انجام می‌شود. یکی از این مراحل Dwelling است که شامل یک توقف در پروسه تزریق است. این مکث به دلیل فرصت دادن به مواد مذاب است تا درون کویته‌ها به صورت کامل پر شود و گازهای به وجود آمده از محفظه‌های درون قالب بیرون آید.

در مرحله cooling، مواد مذاب خنک می‌شود و به حالت جامد درمی‌آید تا بتواند از قالب خارج شود. اگر مرحله خنک‌سازی انجام نشود؛ احتمال تغییر شکل در محصول تولید شده، زیاد است.

مرحله Ejection شامل خارج کردن قطعه از قالب است. این مرحله توسط چند میله با کمک یک صفحه انجام می‌شود. در عملیات خارج سازی، قطعه‌های زائد و ناقص از دیگر محصولات سالم، جدا شده تا دوباره وارد فاز تزریق شود.

عوامل موثر بر قیمت دستگاه تزریق پلاستیک

با توجه به‌ مراحل بیان شده در تولید پلاستیک توسط ماشین تزریق پلاستیک، عوامل زیادی در هنگام خرید دستگاه تزریق ماشین بر قیمت آن، تاثیرگذار است. این فاکتورها شامل موارد زیر می‌شود.

• نوع قالب‌های استفاده شده در تزریق
• کیفیت در قطعه‌های تولید شده توسط ماشین تزریق پلاستیک
• پیچیدگی در طراحی و قالب‌بندی قطعه
• ظرفیت تولید دستگاه
• سرعت و دقت کار دستگاه
• امکانات و قابلیت‌های ویژه دستگاه
• برقی بودن و هیبریدی یا هیدرولیکی بودن دستگاه
• میزان مقاومت و فشار تزریق ماشین
• هزینه نگهداری و تعمیر ماشین تزریق

جمع ‌بندی

دستگاه تزریق پلاستیک یکی از انواع ماشین آلات تولیدی در زمینه محصولات ترموپلاست است. این دستگاه در ظرفیت‌های مختلف از صد تن تا هزار تن قابلیت تولید دارد. انواع ماشین تزریق پلاستیک برای تولید محصولات پلاستیکی گوناگون مانند انواع اسباب‌بازی‌ها، ظروف یک‌بار مصرف، سبدهای میوه، سطل‌های زباله پدالی، انواع گلدان و … کاربرد دارد. این دستگاه مدل‌های مختلفی مثل دستگاه تزریق برقی و دستگاه تزریق هیدرولیکی دارد. این دستگاه‌ها با دارا بودن ویژگی‌ها و قابلیت‌های فراوان وارد سیستم تولید می‌شود. برای خرید دستگاه تزریق در نظر گرفتن یک سری فاکتورهای مهم و اساسی از جمله قیمت دستگاه تزریق لازم است.