กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติก Injection molding Process
ในอุตสาหกรรมผลิตพลาสติกมีวิธีการขึ้นรูปพลาสติกหลากหลายวิธี โดยหนึ่งในนั้นคือการฉีดขึ้นรูปพลาสติก ( Injection molding) ซึ่งเป็นกระบวนการผลิตชิ้นงานพลาสติกที่ได้รับความนิยมมากในอุตสาหกรรมการผลิตทั่วๆ ไป เนื่องจากความสามารถในการผลิตชิ้นงานพลาสติกที่มีคุณภาพสูง และมีราคาที่เหมาะสมกับมาตรฐานในปัจจุบัน ในบทความนี้เราจะสำรวจกระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกและ ความสำคัญของกระบวนการนี้ในอุตสาหกรรมพลาสติก
เครื่องฉีดพลาสติก Injection molding machine
มาทำความรู้จักกับเครื่องฉีดพลาสติกกันก่อน โดยภาพรวมเครื่อง Injection กับเครื่อง Extrusion มีความใกล้เคียงกัน โดยจะมีส่วนประกอบคือ ฮอปเปอร์ (Hopper), กระบอกฉีดและสกรู (Barrel and Screw), มอเตอร์ขับสกรู (Drive Motor), หัวฉีด (Nozzle) และที่แตกต่างจากเครื่อง Extrusion ก็คือ แม่พิมพ์ (Mold) ที่ทำหน้าที่ขึ้นรูปโดยการฉีดพลาสติกที่ผ่านการหลอมละลายเข้าสู่แม่พิมพ์ แตกต่างจากเครื่อง Extrusion
4 ขั้นตอนการ ฉีดขึ้นรูปพลาสติก
1. Clamping (การยึดแม่พิมพ์)
การยึดแม่พิมพ์ (Clamping) เป็นขั้นตอนแรกของกระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติก ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อที่จะยึดและปิดแม่พิมพ์ในตำแหน่งที่แน่นหนา เพื่อให้สามารถฉีดพลาสติกลงไปในแม่พิมพ์ได้
- การยึดแม่พิมพ์: เครื่องฉีดพลาสติกจะใช้ปีกยึดที่อยู่รอบๆ แม่พิมพ์ เพื่อยึดแม่พิมพ์ในตำแหน่งที่ถูกต้อง
- การปิดแม่พิมพ์: ทำการปิดแม่พิมพ์โดยการให้ปีกยึดมีการกดแน่น เพื่อให้แม่พิมพ์ปิดสนิทและพร้อมที่จะฉีดพลาสติกเข้าไปยังแม่พิมพ์
2. Injection (การฉีดขึ้นรูปพลาสติก)
ในขั้นตอน Injection พลาสติกที่อยู่ในกรวยเติมพลาสติก (Hopper) จะถูกละลายให้เป็นสภาพหลอมเหลวอยู่ใน Barrp screen จากนั้นจะถูกฉีดลงในแม่พิมพ์ที่ปิดไว้ โดยพลาสติกหลอมเหลวจะเข้าสู่แม่พิมพ์ทางช่องว่างในแม่พิมพ์เรียกว่า สปรู (Sprue)
3. Cooling (การทำความเย็น)
พลาสติกหลอมเหลวที่อยู่ภายในแม่พิมพ์จะเริ่มเย็นลงทันทีที่สัมผัสกับพื้นผิวแม่พิมพ์ภายใน เมื่อพลาสติกเย็นตัวลง ก็จะแข็งตัวเป็นรูปทรงตามส่วนที่ต้องการ อย่างไรก็ตามในระหว่างการทำความเย็นชิ้นส่วนอาจเกิดการหดตัวได้ การฉีดอัดพลาสติกหลอมเหลว (Holding presure)ในขั้นตอนการฉีดช่วยให้พลาสติกหลอมเหลวไหลเข้าสู่แม่พิมพ์ เพื่อลดการหดตัวของชิ้นงาน
ระหว่างการรอให้ชิ้นงานเย็นตัวลง ไม่สามารถเปิดแม่พิมพ์ได้จนกว่าจะหมดเวลาการทำความเย็นตามต้องการ เวลาในการทำความเย็นสามารถประมาณดูได้จากคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์หลายประการของพลาสติกและ ความหนาของผนังสูงสุดของชิ้นส่วน
4. Ejection (การนำออก)
ในขั้นตอน Ejection, ผลิตภัณฑ์ที่เป็นพลาสติกจะถูกนำออกจากแม่พิมพ์.
- การเปิดแม่พิมพ์: หลังจากที่พลาสติกเย็นและการฉีดเสร็จสิ้น, แม่พิมพ์จะถูกเปิดเพื่อทำให้ชิ้นงานพลาสติกสามารถถูกนำออกได้.
- การนำออก: ชิ้นงานพลาสติกจะถูกนำออกจากแม่พิมพ์ โดยใช้ชุดกดที่ติดตั้งอยู่ในเครื่องฉีด (Ejection)
เหมาะกับชิ้นงานประเภทใด ?
การใช้กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกมีความหลากหลายและเหมาะสำหรับชิ้นงานที่ต่างกันตามลักษณะและความซับซ้อนของการผลิต ต่อไปนี้คือการแนะนำเมื่อเลือกใช้กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกสำหรับชิ้นงานต่างๆ
1. ชิ้นงานที่มีโครงสร้างซับซ้อน
กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกเหมาะสำหรับชิ้นงานที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน, มีรายละเอียดมาก
2. ปริมาณการผลิตมาก
มื่อต้องการผลิตในปริมาณมาก, กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกเป็นทางเลือกที่ดี เนื่องจากสามารถทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ในระยะเวลาที่สั้นและมีคุณภาพสูง.
3. ความแม่นยำและคุณภาพ
สำหรับชิ้นงานที่ต้องการความแม่นยำและคุณภาพสูง, กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกมีความสามารถในการทำให้ได้ชิ้นงานที่มีรูปทรงที่แม่นยำและไม่มีรอยต่อ.
4. บรรจุภัณฑ์และผลิตภัณฑ์พลาสติก
กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับผลิตภัณฑ์พลาสติกทั้งในด้านบรรจุภัณฑ์และผลิตภัณฑ์สินค้าอุปโภคที่ใช้งานในชีวิตประจำวัน เนื่องจากสามารถผลิตในปริมาณมากและมีความแข็งแรง.
กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกเป็นกระบวนการที่สำคัญและมีความหลากหลายในการใช้งาน ทั้งในด้านความแม่นยำของผลิตภัณฑ์และ ประสิทธิภาพทางการผลิต,
สำหรับผู้ที่สนใจในการผลิตชิ้นงานพลาสติกด้วยกระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติก (Injection Molding) สามารถศึกษาเกี่ยวกับบริการได้ทาง
