ลูกบอลฉีด

บริษัท BUENO นำเสนอผลิตภัณฑ์วิศวกรรมพลาสติก ชิ้นส่วนการฉีดขึ้นรูป เครื่องจักรพลาสติกวิศวกรรม และชิ้นส่วนยางสำหรับการฉีดขึ้นรูป

ประการแรก เราอยากจะเสนอภาพรวมเกี่ยวกับกระบวนการฉีดพลาสติก ข้อดีและข้อเสีย วัสดุ และการใช้งานโดยทั่วไป

กระบวนการฉีดพลาสติก คืออะไร ?

ชิ้นส่วนฉีดพลาสติกผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการฉีดขึ้นรูป ซึ่งเป็นหนึ่งในวิธีที่นิยมใช้มากที่สุดในการผลิตชิ้นส่วนและส่วนประกอบพลาสติก ในกระบวนการนี้ ชิ้นส่วนฉีดพลาสติกสามารถผลิตเป็นจำนวนมากได้อย่างรวดเร็วและคุ้มต้นทุน

กระบวนการนี้ประกอบด้วย 2 ขั้นตอนหลัก ขั้นตอนแรกคือการฉีดวัสดุที่หลอมละลาย โดยทั่วไปจะเป็นโพลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกหรือเทอร์โมเซตติ้ง เข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ที่ออกแบบไว้ล่วงหน้าภายใต้แรงดันและความร้อนสูง ขั้นตอนที่สองคือ เมื่อวัสดุเย็นตัวลงและแข็งตัวภายในแม่พิมพ์ ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะถูกขับออกมา ขึ้นอยู่กับรายการเฉพาะ แม่พิมพ์สามารถผลิตรายการได้หนึ่งรายการหรือหลายรายการต่อการฉีด ซึ่งเราเรียกว่าจำนวนเกตต่อแม่พิมพ์

สำหรับรายละเอียดที่เฉพาะเจาะจงยิ่งขึ้น กระบวนการฉีดประกอบด้วยขั้นตอนหลายขั้นตอน ดังแผนภูมิด้านล่าง:

การฉีดพลาสติก มีข้อดีและข้อเสียอะไรบ้าง ?

*ข้อดี:

1. ประสิทธิภาพสูง : การผลิตชิ้นส่วนที่เหมือนกันในปริมาณมากโดยมีของเสียจากวัสดุเพียงเล็กน้อย มีการทำงานอัตโนมัติสูง เวลาในรอบการทำงานที่รวดเร็วและการผลิตที่มีประสิทธิภาพ รวมถึงกระบวนการหลังการผลิตที่น้อยที่สุด

2. ความสม่ำเสมอและความแม่นยำ: ความคลาดเคลื่อนต่ำและความสามารถในการทำซ้ำได้สูง ช่วยให้มั่นใจถึงคุณภาพที่สม่ำเสมอตลอดรอบการผลิตจำนวนมาก

3. ความยืดหยุ่นในการออกแบบ: ความยืดหยุ่นในการออกแบบสูง ชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน ส่วนตัด และรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ช่วยให้วิศวกรสามารถปรับแต่งการออกแบบชิ้นส่วนทั้งในด้านการใช้งาน ประสิทธิภาพการทำงาน และความสามารถในการผลิต

4. การเลือกวัสดุที่หลากหลาย : วัสดุเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตติ้งที่มีให้เลือกมากมาย มอบความยืดหยุ่นในการเลือกวัสดุเพื่อตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพที่เฉพาะเจาะจง

5. การประยุกต์ใช้งานที่หลากหลาย: การประยุกต์ใช้งานที่หลากหลายทั้งผลิตภัณฑ์ในชีวิตประจำวันและอุตสาหกรรมเฉพาะ เช่น ในทางการแพทย์ เครื่องใช้ในบ้านและของใช้ในครัวเรือน บรรจุภัณฑ์เครื่องสำอาง กล่องอิเล็กทรอนิกส์ เกษตรกรรม

*ข้อเสีย:

1. ต้นทุนการสร้างเครื่องมือเริ่มต้นสูง: อาจเป็นแม่พิมพ์ที่ออกแบบไว้ล่วงหน้าซึ่งมีราคาแพง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนและมีคุณลักษณะที่ซับซ้อน

2. ระยะเวลาดำเนินการสำหรับการผลิตเครื่องมือ : ระยะเวลาดำเนินการสำหรับแม่พิมพ์ฉีดค่อนข้างนาน ตั้งแต่หลายสัปดาห์จนถึงหลายเดือน ซึ่งอาจทำให้การเริ่มต้นการผลิตล่าช้า

3. ข้อจำกัดด้านขนาดและน้ำหนัก : อาจไม่เหมาะกับชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่หรือหนักมากเนื่องจากข้อจำกัดด้านอุปกรณ์และการจัดการ

4. เส้นแบ่งและแฟลช: เส้นแบ่งและแฟลชที่อาจเกิดขึ้นได้ ซึ่งอาจต้องมีการตัดแต่งหรือการตกแต่งเพิ่มเติมเพื่อลบออก

วัสดุ ฉีด พลาสติกยอดนิยม

• โพลีออกซีเมทิลีน ( POM ) หรืออะซีทัล: วัสดุแข็งและเหนียว ใช้ในชิ้นส่วนยานยนต์ ลูกบอลวาล์ว ลูกสูบฟิลเลอร์ บูช ล้อ มือจับประตู ระบบล็อค
• โพลีโพรพีลีน ( PP ) : หนึ่งในวัสดุฉีดพลาสติกที่มีความแข็งแรงต่อแรงกระแทกสูงและทนต่อความชื้นได้ดี โดยนิยมใช้ในอุตสาหกรรมการจัดเก็บและบรรจุภัณฑ์อาหาร เนื่องจากไม่ผสมสารเคมีเข้ากับผลิตภัณฑ์อาหาร
• โพลีเอทิลีน ( PE ) : มีให้เลือกทั้งแบบความหนาแน่นต่ำ (LDPE) และความหนาแน่นสูง (HDPE) ซึ่ง HDPE นั้นมีความแข็งแรงมากกว่า LDPE มีต้นทุนที่ไม่แพง เป็นเกรดที่ปลอดภัยต่ออาหาร ใช้สำหรับของเล่นและการแปรรูปอาหาร เช่น ขวด ถุงพลาสติก ห่อหุ้ม ชิ้นส่วนวาล์ว (Flange Cover)
• โพลีบิวทิลีนเทเรฟทาเลต ( PBT ) เป็นพลาสติกวิศวกรรมที่แข็งแรง ทนทานต่อสารเคมี และมีคุณสมบัติในการรับน้ำหนักและการสึกหรอได้ดี มักใช้ในการผลิตเครื่องจักรแปรรูปอาหาร เช่น ชิ้นส่วนวาล์ว (แหวนรอง แหวน ลูกสูบฟิลเลอร์ ลูกปืนและบูช) ล้อและลูกกลิ้ง และส่วนประกอบทางไฟฟ้า
• โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน ( PTFE ) เทฟลอน ®: ด้วยคุณสมบัติทนทานต่อสารเคมี ทนอุณหภูมิสูง แรงเสียดทานต่ำ และคุณสมบัติไม่ติด แม้ว่าจะไม่ค่อยได้ใช้ในแม่พิมพ์ฉีดเหมือนพลาสติกอื่นๆ ก็ตาม แต่เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะตัวของพลาสติกชนิดนี้ จึงยังพบได้ในแอปพลิเคชันต่างๆ มากมาย เช่น ชิ้นส่วนการจัดการของเหลวในวาล์ว ข้อต่อ และท่อในกระบวนการทางเคมี อาหารและเครื่องดื่ม และอุตสาหกรรมยา ซีล ปะเก็น ตลับลูกปืน บูชในการใช้งานอุตสาหกรรม และอุปกรณ์การแพทย์
• อะคริโลไนไตรล์บิวทาไดอีนสไตรีน ( ABS ) : มีความทนทานต่อแรงกระแทกสูง โดยทั่วไปใช้ในชิ้นส่วนต่างๆ ของท่อ ชิ้นส่วนตัวถังรถยนต์ รวมถึงแป้นพิมพ์
• ไนลอน หรือโพลีเอไมด์: มีคุณสมบัติทนทานต่อการสึกกร่อนและมีความยืดหยุ่นได้ดี ใช้ในเครื่องแต่งกาย ตาข่าย ชิ้นส่วนยานยนต์ และการใช้งานด้านไฟฟ้า เช่น ฉนวน อุปกรณ์การแพทย์
• โพลีคาร์บอเนต ( PC ): วัสดุแข็งที่ทนทาน ใช้ในงานวิศวกรรม โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมไฟฟ้า เช่น แผ่นซีดี ฮาร์ดแวร์ไฟฟ้าและโทรคมนาคมอื่นๆ

ลักษณะและการใช้งานของวัสดุฉีดพลาสติก

องค์ประกอบหลักของการฉีดพลาสติก

มีองค์ประกอบหลัก 3 ประการที่ส่งผลต่องานขึ้นรูป

1. การเลือกใช้วัสดุพลาสติก:

วัตถุดิบพลาสติก (เรซิน) มีผลอย่างมากต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย รวมถึงความแข็งแรง ความยืดหยุ่น ความทนทาน และรูปลักษณ์ พลาสติกแต่ละประเภทมีจุดหลอมเหลว อัตราการหดตัว ลักษณะการไหล และคุณสมบัติเชิงกล (ความแข็งแรงในการดึง ความต้านทานแรงกระแทก ความยืดหยุ่น ฯลฯ) ซึ่งอาจส่งผลต่อวิธีการออกแบบแม่พิมพ์ และลักษณะการทำงานระหว่างการหล่อเย็นและการแข็งตัว

ปัจจัยต่างๆ เช่น เกรดเรซิน สารเติมแต่ง สารตัวเติม และสียังมีบทบาทในการกำหนดพฤติกรรมของวัสดุในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปอีกด้วย

โดยทั่วไปเราสามารถจำแนกวัสดุพลาสติกออกเป็น 2 ประเภท คือ ประเภทผลึก และประเภทไม่มีผลึก หรือประเภทไม่มีรูปร่างแน่นอน

- วัสดุผลึก :

ที่มีโครงสร้างโมเลกุลที่มีการเรียงลำดับอย่างมีระเบียบสูง โดยสายโพลีเมอร์จะเรียงตัวกันเป็นบริเวณผลึกที่เป็นระเบียบ

ในระหว่างกระบวนการฉีด วัสดุผลึกมีแนวโน้มที่จะ แข็งตัวช้ากว่า เมื่อเทียบกับวัสดุอะมอร์ฟัส ส่งผลให้การไหลดีขึ้น ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการขึ้นรูปชิ้นส่วนที่ซับซ้อนหรือขนาดใหญ่

นอกจากนี้ วัสดุที่เป็นผลึกมักจะหดตัวเมื่อเย็นตัวลงมากกว่าวัสดุที่ไม่มีรูปร่าง ดังนั้น อาจจำเป็นต้องปรับการออกแบบแม่พิมพ์และพารามิเตอร์ของกระบวนการเพื่อชดเชยการหดตัวนี้และป้องกันข้อบกพร่อง เช่น การบิดงอหรือความไม่แม่นยำของขนาด

* ตัวอย่างพลาสติกที่เป็นผลึก : PP, PE, PET, Nylon, PA, PVC (ขึ้นอยู่กับสูตรของพลาสติกที่เป็นผลึกหรือไม่มีรูปร่าง)

- วัสดุอสัณฐาน:

ขาดโครงสร้างโมเลกุลที่สม่ำเสมอ การเรียงตัวของสายโพลีเมอร์แบบสุ่ม ส่งผลให้แข็งตัวเร็วขึ้น เวลาในรอบสั้นลง ทำให้พลาสติกอะมอร์ฟัสเหมาะสำหรับการออกแบบที่เรียบง่ายและการผลิตปริมาณมาก

*ตัวอย่างพลาสติกอะมอร์ฟัส : PS, ABS, PC, อะคริลิก/ PMMA, PVC (ขึ้นอยู่กับสูตรของพลาสติก ผลึก หรือ อะมอร์ฟัส)

2. แม่พิมพ์ฉีดและเครื่องมือ:

การออกแบบแม่พิมพ์และคุณภาพของแม่พิมพ์เป็นปัจจัยสำคัญในการทำให้ได้ชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปตามที่ต้องการ การออกแบบแม่พิมพ์จะกำหนดรูปร่าง ขนาด ผิวสำเร็จ และความซับซ้อนของชิ้นส่วน ในขณะที่คุณภาพของแม่พิมพ์จะส่งผลต่อความแม่นยำและความสม่ำเสมอของกระบวนการขึ้นรูป ปัจจัยสำคัญ ได้แก่ การออกแบบช่องเปิดและช่องระบายอากาศ ประสิทธิภาพของระบบระบายความร้อน มุมร่าง ความสม่ำเสมอของความหนาของผนัง และตำแหน่งของเส้นแบ่ง การออกแบบแม่พิมพ์ที่ไม่ดีหรือแม่พิมพ์ที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น การบิดงอ รอยยุบ รอยวาบ หรือช็อตสั้น

แม่พิมพ์ประเภทยอดนิยมมีหลายประเภท ได้แก่ แม่พิมพ์สองแผ่น แม่พิมพ์สามแผ่น แม่พิมพ์ทางวิ่งร้อน แม่พิมพ์ทางวิ่งเย็น และแม่พิมพ์หลายช่อง

3. เครื่องฉีดพลาสติก :

เครื่องฉีดพลาสติกมีบทบาทสำคัญในการกำหนดคุณภาพและความสม่ำเสมอของผลลัพธ์การฉีดพลาสติก ปัจจัยหลายประการที่เกี่ยวข้องกับเครื่องสามารถส่งผลต่อกระบวนการฉีดและท้ายที่สุดก็ส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป เช่น แรงยึด แรงดันและความเร็วในการฉีด ปริมาตรและขนาดของการฉีด การควบคุมอุณหภูมิและระบบทำความเย็น

เครื่องฉีดหลายประเภทที่ได้รับความนิยม ได้แก่ ประเภทแรงดันตรงสองแผ่น ประเภทไฟฟ้าทั้งหมด และประเภทฉีดไฮดรอลิก

นอกจากนี้ แม้ว่าจะใช้เครื่องจักรชนิดเดียวกัน แต่การตั้งค่าพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันก็ส่งผลต่อผลลัพธ์การฉีดสำเร็จอย่างแน่นอน ดังนั้น พารามิเตอร์ของกระบวนการฉีดขึ้นรูปจะต้องได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด พารามิเตอร์เหล่านี้ได้แก่ แรงดันในการฉีด ความเร็วในการฉีด อุณหภูมิของของเหลวที่หลอมละลาย อุณหภูมิแม่พิมพ์ เวลาในการทำความเย็น แรงดันและเวลาในการรักษา เป็นต้น