أنواع عملية حقن البلاستيك

يعد تصميم الجزء أو المنتج الخطوة الأولى لإنتاج منتج بلاستيكي باستخدام ماكينة حقن البلاستيك. في هذه المرحلة، قد تكون هناك عينة من الجزء المطلوب مصنوعة من قبل شركة تصنيع أخرى، وفي هذه الحالة يتم إجراء النمذجة ثلاثية الأبعاد باستخدام برنامج CAD من العينة الشاهدة. إذا كان الجزء أو المنتج المعني ذو تصميم فريد، فيجب مراعاة مبادئ التصميم للإنتاج أو سوق دبي المالي في تصميمه.

اختيار المادة البلاستيكية المناسبة أمر حيوي للغاية لتحقيق الخصائص المطلوبة للمنتج النهائي، وعوامل مثل القوة الميكانيكية والمقاومة الكيميائية ومقاومة درجات الحرارة وتكلفة المنتج تتأثر بشكل مباشر بالمادة الخام.. تعد بوليمرات اللدائن الحرارية هي المواد الخام الأكثر شيوعًا المستخدمة في عملية حقن البلاستيك، ولكن على الرغم من ذلك، فإن التقدم الهائل في هذه التكنولوجيا جعل بعض أنواع اللدائن الحرارية تستخدم في هذه العملية أيضًا.

يعد تحضير القالب أهم خطوة في إنتاج الجزء البلاستيكي بطريقة حقن البلاستيك. يتم تصنيع قالب الحقن خصيصًا بناءً على الجزء المطلوب، لذلك يلزم وجود قالب منفصل لإنتاج كل جزء. يعد تصميم وصنع القوالب مهمة معقدة، واكتساب الخبرة فيها يتطلب سنوات من الخبرة والمعرفة الواسعة وأدوات الآلات المتقدمة، لذا يوصى بترك تصميم القوالب وتصنيعها لصانعي القوالب ذوي الخبرة.

لإنتاج جزء بلاستيكي، بالإضافة إلى القالب، هناك حاجة أيضًا إلى آلة حقن البلاستيك. إذا كان حجم إنتاج الأجزاء مرتفعًا، فإن شراء ماكينة حقن البلاستيك يكون أمرًا مبررًا اقتصاديًا، وإلا يمكن الاستعانة بمصادر خارجية لإنتاج الأجزاء.

تتضمن عملية حقن البلاستيك مجموعة واسعة من التقنيات والأساليب، يستجيب كل منها للاحتياجات المختلفة لتصميم المنتج وتعقيده. إن فهم هذه العمليات يساعد المصنعين على اختيار النهج الأكثر ملاءمة لتلبية احتياجاتهم المحددة.

هذه العملية هي النوع الأكثر شيوعًا لحقن البلاستيك، وهي مناسبة لإنتاج مجموعة واسعة من الأجزاء البلاستيكية الحرارية بدءًا من الصغيرة والبسيطة وحتى الكبيرة والمعقدة. الجهاز المستخدم في هذه العملية عادة ما يكون من النوع ثلاثي الألواح مع نظام هيدروليكي، وسعره مناسب.

تتضمن هذه العملية وضع الأجزاء الجاهزة، مثل الإدخالات المعدنية أو الأجزاء البلاستيكية الأخرى، في قالب قبل حقن المادة فيه. تعمل هذه التقنية على زيادة قوة المنتج النهائي وتقليل خطوات التجميع وتوفير نطاق واسع من الإمكانيات للمنتج. أفضل آلة لحقن البلاستيك هي آلة حقن البلاستيك العمودية، حيث تبقى الإدخالات المعدنية وغير المعدنية بسهولة في القالب الثابت بسبب حركة محور المشبك.

في حقن البلاستيك، يتم حقن عدة طلقات أو عدة مكونات من المواد الخام بمواد أو ألوان مختلفة في القالب، مما يؤدي إلى أجزاء معقدة مع ألوان متعددة أو يتم إنتاج جنس مختلف. تلغي هذه العملية الحاجة إلى التجميع بعد الحقن وتوفر إمكانية إنتاج أجزاء ذات مظهر جميل وكفاءة خاصة. يتم استخدام آلات حقن خاصة مزودة بأكثر من وحدة حقن لحقن الأجزاء متعددة الألوان أو متعددة المكونات.

في عملية حقن الغاز، يتم حقن كمية خاضعة للرقابة من الغاز (عادةً النيتروجين أو ثاني أكسيد الكربون) في تجويف القالب، مما يسبب تشكيل الأجزاء فيصبح مجوفاً داخل القطعة. في هذه التقنية يتم إنشاء أشكال مجوفة داخل القطعة مما يقلل من استهلاك المواد الخام ويحسن قوة المنتج ويزيل المسافة البادئة السطحية أو علامات الغرق.

تُستخدم عملية الحقن المجهري في إنتاج أجزاء بلاستيكية مصغرة ودقيقة للغاية ذات سمات هندسية وأبعاد معقدة. وتستخدم هذه الأجزاء في صناعات مثل الإلكترونيات والمعدات الطبية والبصريات، ويتطلب إنتاجها آلة حقن بلاستيك خاصة.

يعد اختيار المواد الخام أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الأداء المطلوب والمتانة والمظهر للمنتج النهائي. عند اختيار المواد، ينبغي مراعاة اعتبارات مثل الخواص الميكانيكية، والمقاومة الكيميائية، ومقاومة درجات الحرارة، وفعالية التكلفة، والامتثال للوائح والمعايير المتعلقة باستخدام المنتج. يتم في عملية حقن البلاستيك استخدام مواد بلاستيكية مختلفة، ولكل منها خصائصها وتطبيقاتها الخاصة.

البولي إيثيلين (PE) هو المادة الخام الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في حقن البلاستيك، والتي يتم تصنيفها عادةً إلى مجموعتين عامتين: HDPE وLDPE، أو البولي إيثيلين الثقيل والبولي إيثيلين الخفيف ويتم تقديمه. يتمتع البولي إيثيلين بمرونة عالية جدًا ومقاومة كيميائية، ومن حيث السعر فهو من أرخص المواد الخام للحقن. ويستخدم البولي إيثيلين في صناعة أغطية الزجاجات، وزجاجات الشامبو، وسائل غسل الأطباق، والأواني والجالونات البلاستيكية، والدلاء البلاستيكية والأجهزة المنزلية.

البولي بروبيلين (PP) هو البوليمر الأكثر استخدامًا في إنتاج أجزاء الحقن بعد البولي إيثيلين. إن المقاومة الكيميائية العالية، والمرونة الفريدة، والقوة المناسبة، والمتانة، والمقاومة الممتازة للصدمات للبولي بروبلين، إلى جانب شفافيته وسعره المعقول، أدت إلى إنتاج منتجات مختلفة مثل الأجهزة المنزلية، والكراسي البلاستيكية، والدلاء، والأحواض، والسلال البلاستيكية، والمنصات وسلال مهملات المستشفيات والحاويات البلاستيكية للميكروويف والحقن وقطع المعدات الطبية يجب أن تكون مصنوعة من مادة البولي بروبيلين.

يعد النايلون أو البولي أميد (PA) أحد البوليمرات الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في حقن البلاستيك وهي عائلة من اللدائن الهندسية التي تستخدم في تصنيع العديد من قطع الغيار والأصلية، حيث يتم استخدام السيارات والمركبات مثل العجلات المسننة والمحامل الوسيطة ومشعبات الهواء ودافعات الرادياتير وإطارات مستشعرات الخريطة. تتميز الدرجات المختلفة من مادة البولي أميد مع أو بدون ألياف بمزايا وخصائص فريدة مثل مقاومة الصدمات، والقوة القصوى، ومعامل الاحتكاك المنخفض، وتحمل درجات الحرارة العالية والمقاومة الكيميائية الممتازة. أنواع البولياميد مثل نايلون 6 ونايلون 6-6 معرضة لامتصاص الرطوبة وتتضرر خواصها الميكانيكية بسبب تعرضها للرطوبة.

البولي كربونات (PC) هو أحد اللدائن الحرارية الشفافة ذات المقاومة الممتازة للصدمات، ويستخدم في صناعة المصابيح الخلفية وأمامية السيارة، يتم استخدام لمبة LED ونظارات السلامة والعدسات البلاستيكية على نطاق واسع. يتطلب حقن البولي كربونات استخدام أسطوانة ومونة خاصة وجهاز تغويز أو مجفف بلاستيكي.

الكريستال أو البوليسترين (PS) عبارة عن بوليمر شفاف ولكنه هش إلى حد ما يستخدم على نطاق واسع في التصنيع بسبب سعره المنخفض والقدرة على تحمل تكاليفه. تحتوي على أكواب وملاعق وشوك تستخدم لمرة واحدة، ومعدات طبية ومواد مستهلكة مخبرية.

بولي أوكسي ميثيلين (POM)، المعروف في السوق الإيرانية باسم Hostaform أو Acetal أو Polysteel، هو عبارة عن لدن حراري ذو صلابة عالية جدًا و القوة التي تحافظ على مقاومتها للصدمات حتى في درجات الحرارة المنخفضة. على عكس مادة البولي أميد، فإن البوليستر ليس حساسًا للرطوبة، ونظرًا لثبات أبعاده ومقاومته العالية للتآكل، فإنه يستخدم لإنتاج جميع أنواع التروس البلاستيكية.