فناوری تزریق پلاستیک چیست؟
فرایند تزریق پلاستیک (injection molding) در واقع یک نوع فرایند تولیدی است که طی آن، طیف بسیار گستردهای از انواع قطعات پلاستیکی در ابعاد و اشکال مختلف ساخته میشوند. در این فرایند با تزریق پلاستیک مذاب یا خمیری شده به داخل قالبهای مخصوص، قطعه مدنظر را تولید و بعد از پایان تزریق پلاستیک، اطراف قالب را سرد میکنند؛ این کار موجب شکلگیری کامل قطعه تولید شده میگردد.
تمامی بخشهای فرایند توضیح داده شده در دستگاه تزریق پلاستیک انجام میشود. در واقع این دستگاه میتواند طیف گستردهای از قطعات پلاستیکی را تولید کند؛ بنابراین استفاده از انواع متفاوت آن در صنایع مختلف بسیار رواج پیدا کرده است؛ اما ماشین تزریق پلاستیک چیست و چگونه قطعات مختلف پلاستیکی را تولید میکند؟

دستگاه تزریق پلاستیک چیست؟
دستگاه پلاستیک سازی یا دستگاه تزریق یکی از ابزارهای شکلدهی به پلیمرهای متفاوت است که با جایگذاری قالبهای مختلف در آن، انواع قطعات پلاستیکی در ابعاد و اشکالی متنوع تولید میشود. در این دستگاهها انجام مراحل مختلف فرمدهی به پلیمرها به شکل اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک صورت میگیرد. بهطبع کارایی و قیمت ماشین تزریق پلاستیک اتوماتیک نسبت به نوع نیمه اتوماتیک آن بالاتر است. طی فرایند تزریق پلاستیک در این دستگاه باید متغیرها و پارامترهای مختلفی از جمله دما، نوع مواد اولیه و... کنترل شود تا قطعه تولید شده دارای کیفیت، استحکام و ظاهری مناسب و استاندارد باشد.
اما مهمترین ویژگیهای قطعه پلاستیکی استاندارد تولید شده توسط دستگاه تزریق چه هستند؟ اجزا مختلف ماشین تزریق پلاستیک کداماند و چگونه باید آنها را تنظیم کرد؟
اجزای دستگاه تزریق پلاستیک
بیشتر دستگاههای تزریق پلاستیک از دو قسمت اصلی ساخته شدهاند که در هر کدام از این قسمتها، اجزای مختلفی تعبیه شده است؛ البته لازم به ذکر بوده که این اجزا بسته به نوع و مدل ماشین تزریق پلاستیک متفاوت هستند؛ اما میتوان گفت پایه و اساس تمامی دستگاههای تزریق، قطعاتی یکسان و ثابت بوده که در ادامه مقاله به معرفی آنها خواهیم پرداخت.
همانطور که گفته شد، دستگاههای تزریق شامل دو بخش اصلی هستند. این بخشها عبارتاند از:
بخش تزریق
اجزا مختلف بخش تزریق دستگاه عبارتاند از:
• مکنده
• هاپر
• خشککننده (درایر)
• سیلندر
• سه عدد المنت (بعضی از دستگاهها دارای چهار عدد المنت هستند)
• سر نازل
• ماردون
• هیدروموتور
• جلوبرنده یا کالسکه
لازم به ذکر است که برخی از اجزای دستگاه تزریق پلاستیک مانند ماردون و المنتها داخل سیلندر قرار میگیرند و نمیتوان آنها را بهصورت مجزا مشاهده کرد. هیدروموتور و کالسکه نیز درون محفظهای در بخش عقبی دستگاه تعبیه شدهاند که انتقال مواد پلاستیکی خمیری را از سیلندر به سرنازل انجام میدهند.
بخش قالبگیری
اجزا بخش قالب دستگاه تزریق پلاستیک عبارتاند از:
• صفحات گیره دستگاه
• کفههای قالب
• روبندها
• جک پران
• سیستم خنککننده
تنها قسمت متحرک این بخش، صفحات گیره آن است که موجب کنار هم قرارگرفتن کفههای قالب میشوند. لازم به ذکر است که قطعات بعضی از ماشینهای تزریق مانند ماشین سبدزنی و دستگاه تزریق پریفرم با انواع رایج این دستگاهها تفاوت دارد.
نحوه کار دستگاه تزریق پلاستیک

ابتدا مواد اولیه پلیمری توسط مکندهها وارد درایر یا خشککن میشوند. در نسخههای قدیمی دستگاه تزریق پلاستیک، قطعه درایر بهصورت جداگانه مورداستفاده قرار میگرفت. در واقع درایرها بهعنوان دستگاهی مجزا از ماشین تزریق پلاستیک فعالیت میکردند؛ اما در حال حاضر طراحی دستگاههای تزریق بهگونهای انجام میشود که درایر به سیستم اصلی متصل باشد. این نوع از طراحیها نقش بهسزایی در کاهش هزینههای اولیه تهیه ابزارآلات شغل تزریق پلاستیک دارند؛ زیرا کارفرمایان با تهیه درایر بهصورت جداگانه هزینه زیادی را متحمل میشوند.
درایر نصب شده روی دستگاه در واقع بخشی از سیستم هاپر ماشین محسوب میشود. گرانولهای مواد اولیه مدت زمانی مشخص داخل درایر باقی میمانند تا رطوبت و دمای آنها به حدی مناسب برسد. بعد از خشکشدن مواد اولیه، گرانولها از قیف دستگاه عبور کرده و وارد قسمت سیلندر ماشین میشوند.
در قسمت سیلندر دستگاه، مواد اولیه فرایند فراوری را طی میکنند و از حالت جامد به حالتی خمیری شکل تغییر فاز میدهند. انرژی لازم جهت تغییر فاز مواد اولیه توسط حرارت و گرما تأمین میشود. در طول سیلندرها سه المنت جایگذاری شدهاند تا حرارت موردنیاز تغییر فاز را تولید کنند. بسته به نقطه ذوب مواد اولیه، دمای المنتها بهگونهای تنظیم میشود که گرانولها ذوب نشوند؛ بلکه حالتی خمیری شکل به خود بگیرند.
بسیاری از افراد تصور میکنند که در دستگاههای تزریق پلاستیک ابتدا گرانولهای پلیمری را ذوب میکنند و بعد به آنها شکل میدهند؛ این تفکر اشتباه است. در واقع پلیمرهای اولیه در بخش تزریق دستگاه به حالت خمیری شکل درآمده و بعد آماده تزریق به داخل قالب میشوند. خمیری بودن مواد اولیه به شکلگیری بهتر قطعات کمک شایانی خواهد کرد.
در داخل محفظه سیلندر قطعه مارپیچ و بلند دیگری به نام ماردون تعبیه شده که بهصورت افقی داخل محفظه قرار گرفته است. در واقع ماردون به کمک هیدروموتور انتهای دستگاه، در بین مواد اولیه میچرخد و علاوه بر یکنواختسازی آنها، به افزایش دما برای تغییر فاز گرانولها نیز کمک میکند. لازم به ذکر است که دمای المنتها یکسان نبوده، اما تفاوت بسیار زیادی نیز با یکدیگر ندارند؛ بنابراین ماردون با چرخش در بین مواد اولیه، جای گرانولها را بهصورت مداوم جابهجا کرده تا به شکلی یکنواخت به حالت خمیری در بیایند.
بعد از خمیری شدن مواد اولیه، بخش کالسکه دستگاه به جلو حرکت کرده و مواد اولیه فراوری شده را به قسمت سرنازل میراند. در بخش قالبگیری ماشین، گیره دو قسمت قالب را در کنار یکدیگر قرار میدهد. حال مواد از طریق سرنازل به قالب تعبیه شده در دستگاه تزریق شده و در فاصله بین دو قسمت قالب قرار میگیرند. فاصله بین دو قسمت قالب نقشی بسیار حیاتی در شکلگیری قطعه را بازی میکند. در واقع اگر این فاصله طبق استانداردها طراحی و ساخته نشود، قطعه تولیدی علاوه بر عدم استحکام کافی، شکل مناسبی نیز به خود نمیگیرد.
بعد از تزریق پلیمرهای خمیری شکل به داخل قالب، بین سرنازل و ورودی قالب عملیات وکیومسازی انجام شده و بقیه مواد با حرکت معکوس ماردون و کالسکه به داخل سیلندر باز میگردد. بعد از شکلگرفتن اولیه مواد داخل قالب، سیستم خنککننده جهت نهاییسازی فرایند شکلگیری وارد عمل میشود. سیستم خنککننده دستگاه تزریق پلاستیک با آب کار میکند و در اطراف قالب تهیه قطعات پلاستیکی میچرخد. آب سرد با قالب گرم تبادل گرمایی انجام داده و قطعه سرد میشود. این کار در فرایند شکلگیری نهایی قطعات نقش به سزایی دارد.
بعد از انجام فرایند شکلگیری، صفحات گیره دستگاه از هم باز شده و جک پران وارد عمل میشود. جک پران قسمتی است که قطعه تولید شده را به سمت بیرون از دستگاه پرتاب و هدایت میکند. تنها درصورتیکه قطعات به پرتشدن مقاوم باشند، از جک پران برای خارجکردن آنها از دستگاه تزریق استفاده میشود. در غیر این صورت، اپراتور ماشین بهصورت دستی قطعات تولید شده را از قالب جدا و به خارج از دستگاه هدایت میکند.
دستگاههای تزریق پلاستیک به سیستم ایمنی و امنیتی مجهز هستند. روی انواع این دستگاهها دکمه بزرگی تعبیه شده است که در صورت فعالکردن آن، تمامی فرایندهای دستگاه متوقف شده و صفحات گیره از هم باز میشوند. این کار از جاماندن دست اپراتور در میان قالبهای قطعات جلوگیری میکند.
ویژگیهای قطعات پلاستیکی استاندارد
همانطور که در بخشهای ابتدایی مطلب نیز اشاره کردیم، دستگاههای تزریق پلاستیک در انواع بسیار مختلفی تولید میشوند. این دستگاهها از نظر سیستم کنترل، اجزا تشکیلدهنده، نوع رانش مواد اولیه به سمت سرنازل و... با یکدیگر تفاوت دارند. ماشینهای تزریق پلاستیک را میتوان در سه دستهبندی کلی جای داد. این سه دستهبندی عبارتاند از:
دستگاههای تزریق پلاستیک هیدرولیکی
این نوع از دستگاههای تزریق از قدیمیترین انواع ماشینهای تزریق هستند که در سالهای ۱۹۳۰ تا ۱۹۸۰ مورداستفاده قرار گرفتهاند. در این نوع از دستگاهها از جکهای هیدرولیکی برای فشردهسازی پلاستیک در قالبهای مربوطه استفاده میشد؛ اما با گذر زمان و برقی شدن دستگاهها، این ماشین نیز از دور خارج شدند و جای خود را به نسخههای پیشرفتهتر دستگاه تزریق دادند.
این دستگاهها هیچ سیستم خنککنندهای نداشتند و فرایند نهایی شکلگیری قطعات در آنها طولانی و ناپایدار بوده است. کاربرد دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی بسیار محدود بوده و در حال حاضر استفاده از آنها هیچ صرفه اقتصادی را برای کارفرما بههمراه نخواهد داشت.
دستگاههای تزریق پلاستیک برقی
دستگاههای تزریق پلاستیک برقی از رایجترین و مرسومترین دستگاههای این صنعت هستند که نسبت به نوع قبلی یعنی دستگاههای هیدرولیک، مزیتهای بسیار زیادی دارند. سیکل تولید در این ماشینها کوتاهتر بوده و فرایند تولید قطعات در آنها به شکلی کاملاً دیجیتال کنترل میشوند. تکرار سریع سیکل تولید و دقت بالای این دستگاهها از جمله مهمترین دلایل جایگزینی آنها با دستگاههای هیدرولیکی هستند.
دستگاه تزریق برقی مصرف انرژی پایینی نسبت به سطح تولید خود دارد و بهوسیله مانیتورهای دیجیتالی کنترل میشود. یکی دیگر از برتریهای این دستگاه نسبت به سایر انواع دستگاههای تزریق پلاستیک، عدم استفاده از روغن در بخشهای مختلف آن است؛ زیرا نشت روغن به درون قالب موجب عدم شکلگیری مناسب و ایجاد تاب در شکل قطعات میشود. عدم استفاده از روغن ریسک رخدادن این اتفاقات را بهشدت پایین میآورد. بسیاری از مدلهای دستگاه پلاستیک سازی برقی کاملاً اتوماتیک بوده و سرعت کار آنها نیز بسیار بالا است.
دستگاههای تزریق پلاستیک هیبریدی
این دستگاه از جمله جدیدترین و مدرنترین ماشینهای تزریق پلاستیک حال حاضر در بازار بوده و در واقع ترکیبی از دستگاههای تزریق هیدرولیکی و برقی است. سیکل تولید در آنها نسبت به انواع دیگر بسیار کوتاهتر بوده و تکرارپذیری فرایند تولید این دستگاهها در سطح بالایی قرار دارد.
دستگاههای تزریق پلاستیک هیبریدی مصرف انرژی بسیار پایینی داشته و هنگام کارکردن نیز سروصدای زیادی تولید نمیکنند. در بیشتر مواقع نیازی به حضور اپراتور در کنار دستگاه نبوده و این ماشین میتواند بهصورت کاملاً اتوماتیک و خودکار فرایند تولید قطعات پلاستیکی را به سرانجام برساند. این ماشین در سالهای اخیر بسیار موردتوجه قرار گرفته و روزبهروز به تعداد کاربرانش افزوده میشود؛ درنتیجه میتوان دستگاه تزریق هیبریدی را بهترین دستگاه تزریق پلاستیک بازار معرفی کرد.
مواد اولیه قالبسازی پلاستیک
یکی از حیاتیترین و مهمترین بخشهای انجام فرایند تزریق پلاستیک، انتخاب ماده اولیه مناسب است. گرانولهای اولیه تولید در این صنعت انواع مختلف و طیف کاربردی بسیار گستردهای دارند. مواد اولیه قالبسازی پلاستیک از نظر پارامترهایی مانند مقاومت به گرما، شکلپذیری، قیمت، انطباقپذیری، نقطه ذوب، کاربرد و... با یکدیگر متفاوت هستند. از جمله مواد اولیه فرایند تزریق پلاستیک میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
Polyethylene (پلیاتیلن)
پلیاتیلنها (PE) از کاربردیترین گرانولهای اولیه فرایند تزریق پلاستیک هستند. این مواد در دو نوع پلیاتیلنهای سبک (LDPE) و پلیاتیلنهای سنگین (HDPE) به بازار عرضه میشوند. پلیاتیلنها از انعطافپذیرترین و مقرونبهصرفهترین مواد اولیه موجود هستند و مقاومت شیمیایی بالایی دارند. از این مواد در تولید موارد زیر استفاده میشود:
• درب بطری
• بطری شامپو
• سطلهای پلاستیکی
• انواع گالن و دبه
• لوازمخانگی
کاربرد پلیاتیلنها به موارد بالا محدود نبوده، بلکه در تولید مایع ظرفشویی نیز از آنها استفاده میشود.
Polypropylene (پلیپروپین)
پلی پروپینها (PP) از رایجترین مواد اولیه دستگاه تزریق پلاستیک هستند که بهپاس ویژگیهای منحصربهفردشان در بسیاری از صنایع مورداستفاده قرار میگیرند. از جمله ویژگیهای این مواد اولیه میتوان به استحکام مناسب، مقاومت به ضربه، چقرمگی بالا، انعطافپذیری، قیمت مناسب، شفافیت و.. اشاره کرد. از پلیپروپین در تولید موارد زیر استفاده میشود:
• صندلیهای پلاستیکی
• لگن
• سطل
• سبد پلاستیکی
• پالت
• مایکروویو
• لوازم و تجهیزات پزشکی
لازم به ذکر است که پلیپروپین از بهترین مواد اولیه مورداستفاده در دستگاه سبد سازی به شمار میآید. ماشین سبدزنی بهپاس طراحی متفاوت قالبهایش، دارای ساختار نسبتاً متفاوتی در مقایسه با سایر انواع دستگاه پلاستیک سازی است.
Polyamide (پلیآمید)
پلیآمید یا نایلون (PA) از خانواده مواد اولیه پلاستیک مهندسی بوده که در ساخت حیاتیترین قطعات صنایع مختلف کاربرد دارد. پلیآمید نسبت به دو مورد معرفی شده مزیتهای بیشتری از جمله استحکام بسیار بالا، قابلیت تحمل دمای زیاد، اصطکاک پایین، مقاومت به ضربه، مقاومت شیمیایی بالا و... را دارد. طیف کاربردی پلیآمید بسیار گسترده بوده و در ساخت قطعات مختلف زیر به کار میرود:
• بلبرینگهای هرزگرد
• پروانه رادیاتور
• چرخدنده
• منیفولد هوا
• قاب سنسور مپ
• و...
لازم به ذکر است که پلیآمید ۶ و پلیآمید ۶-۶ نسبت به رطوبت حساس هستند. زمانی که این مواد اولیه در مقابل آب و رطوبت قرار بگیرند، استحکام و فرم خود را از دست میدهند.
Polycarbonate (پلی بیکربنات)
پلی بیکربناتها (PC) از جمله مواد اولیه مورداستفاده در صنعت خودروسازی هستند که بهپاس داشتن مقاومت بالا در برابر ضربه، در تولید قطعات مختلف استفاده میشوند. از جمله این قطعات میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
• حباب لامپهای LED
• چراغهای عقب و جلو خودرو
• لنز پلاستیکی
• عینک ایمنی
برای استفاده از این ماده اولیه، دستگاه تزریق پلاستیک شما باید مجهز به قطعات ماردون، درایر، گازگیر و سیلندر مخصوص باشد.
Polystyrene (پلیاستایرن)
پلیاستایرنها (PS) از جمله پلیمرهای شفاف و شکننده هستند. ممکن است با خود فکر کنید که این گرانول اولیه بهخاطر عدم مقاومت در برابر ضربه کاربرد زیادی ندارد؛ این تفکر اشتباه بوده و از پلیاسترایرنها در تولید انواع ظروف یکبارمصرف پلاستیکی، لوازم آزمایشگاهی و تجهیزات پزشکی استفاده میشود.
کاربرد دستگاه تزریق پلاستیک
ماشین تزریق پلاستیک در انواع مختلفی ساخته میشود و همین عامل موجب تولید طیف انبوهی از قطعات پلاستیکی شده است. علاوه بر این مورد، تنوع در طراحی قالب تزریق پلاستیک نیز موجب تولید انواع مختلفی از قطعات پلاستیکی در شکلها و ابعاد متفاوت میشود. از جمله کاربردهای ماشین تزریق پلاستیک میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

صنعت الکترونیک
قطعات پلاستیکی مختلف نقشی بسیار مهم و حیاتی را در تولید دستگاههای صنعت الکترونیک ایفا میکنند. از جمله این دستگاهها میتوان به کنسولهای بازی، تلفن همراه، لپتاپ و سایر دستگاههای مشابه اشاره کرد. تمامی قطعات پلاستیکی بهکاررفته در این دستگاهها توسط ماشین تزریق پلاستیک تولید میشوند.
تجهیزات پزشکی
از قطعات پلاستیکی در تولید طیف گستردهای از تجهیزات پزشکی استفاده میشود. از جمله این موارد میتوان به تجهیزات تنفسی، سرنگ، ابزار جراحی، ظروف نمونهگیری، ایمپلنتها و... اشاره کرد. برای اطلاعات بیشتر می توانید به صفحه تولید تجهیزات پزشکی مراجعه نمایید.
صنعت خودروسازی
استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک در صنعت خودروسازی بسیار رایج بوده و میتوان قطعات تولید شده توسط این دستگاه را در جایجای خودروها مشاهده کرد. قطعات تولید شده توسط این دستگاه در صنعت خودروسازی شامل دکمههای کنترل داخل خودرو، رودریها، دستگیرهها، داشبورد، سپر، تزیینات داخلی خودرو و... میشود. لازم به ذکر است که هر چقدر گرانول اولیه بهکاررفته در تولید این قطعات انعطافپذیرتر و دارای مقاومت بیشتری نسبت به ضربه باشد، کیفیت قطعات تولید شده بسیار بالاتر خواهد رفت. برای اطلاعات بیشتر می توانید به صفحه تولید قطعات پلاستیکی خودرو مراجعه نمایید.
انواع کالاهای مصرفی
اگر همین حالا به نزدیکترین وسایل اطرافتان نگاه کنید، حداقل یک وسیله را میبینید که در ساخت آن از ماشین تزریق پلاستیک استفاده شده است. طیف کاربردی این دستگاه در تولید قطعات کالاهای مصرفی بسیار گسترده بوده و نقشی حیاتی و مهم را در پیشبرد کارهای روزانه ما ایفا میکند. از جمله قطعات و وسایل تولید شده در این زمینه میتوان به ظروف یکبارمصرف، انواع لوازم آشپزخانه اعم از دستگیره قابلمه و قاشق، انواع اسباببازی، انواع لوازم دکوراسیون خانه و... اشاره کرد.
صنعت بستهبندی
صنعت بستهبندی یکی دیگر از صنایعی است که در تولید بیش از ۹۰ درصد محصولات آن از دستگاه تزریق پلاستیک استفاده شده است. از جمله قطعاتی که توسط این دستگاه در صنعت بستهبندی تولید میشوند میتوان به انواع ظروف درب بسته، ظروف وکیوم آشپزخانه، اجزا بستهبندی مواد غذایی، اجزا بستهبندی مواد شیمیایی مانند کودها، قطعات مختلف بستهبندی لوازم آرایشی، انواع درپوشها و... اشاره کرد.
همواره بهخاطر داشته باشید که استفاده از قالب تزریق پلاستیک استاندارد، ضامن کیفیت و استحکام قطعات تولید شده توسط دستگاه است.
قیمت دستگاه تزریق پلاستیک در سال ۱۴۰۲
قیمت ماشین تزریق پلاستیک در بازههای زمانی مختلف سال یکسان نبوده و به دلیل نوسانات بازار ارز، نوسان قیمت مواد اولیه و... هزینه و قیمتهای مختلفی را تجربه میکند. بهطورکلی میتوان گفت که هزینه خرید ماشین تزریق پلاستیک در سال ۱۴۰۲ بین ۸ تا ۱۳ میلیون تومان متغیر است. عواملی همچون برند تولیدکننده دستگاه، طیف کاربردی دستگاه، اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک بودن انجام فرایند توسط ماشین، نحوه مانیتورینگ دستگاه، دقت سیستم spc ماشین و... در قیمت دستگاه تزریق پلاستیک تأثیرگذار هستند.
درآمد تزریق پلاستیک
درآمد تزریق پلاستیک در سال ۱۴۰۲ به طور میانگین حدود ۳۰ تا ۱۵۰ میلیون تومان در ماه است و میتوان بین ۱ تا ۵ میلیون تومان بهصورت روزانه از شغل تزریق پلاستیک درآمد داشت. برای اطلاعات بیشتر می توانید به صفحه کسب درآمد از دستگاه تزریق پلاستیک مراجعه نمایید.
خرید دستگاههای تزریق پلاستیک
دستگاه پلاستیک سازی یکی از کاربردیترین دستگاههای تولید انواع قطعات پلاستیکی در صنایع مختلف بوده که کاربردهای فراوانی دارد. از جمله صنایعی که از این دستگاه برای تولید قطعات خود استفاده میکنند میتوان به صنایع بستهبندی، خودروسازی، تجهیزات پزشکی، کالای مصرفی، انواع ظروف یکبارمصرف، لوازم الکترونیک، لوازمخانگی و... اشاره کرد.
این دستگاه در سه نوع هیدرولیکی، برقی و هیبریدی به بازار عرضه شده و کارفرمایان باید باتوجهبه حیطه کاری و نوع استفاده خود یکی از انواع دستگاه تزریق پلاستیک را انتخاب کنند. لازم به ذکر است که دستگاه تزریق پریفرم و دستگاه سبد سازی نیز از دیگر انواع دستگاههای تزریق هستند که از نظر فنی و ساختاری، با سایر انواع این ماشینها تفاوت دارند. با این حال میتوان دستگاه تزریق هیبریدی را بهترین دستگاه تزریق پلاستیک حال حاضر بازار معرفی کرد. شما میتوانید از متخصصان سایت اطلس ماشین پلیمر بهصورت رایگان در این زمینه مشاوره بگیرید.