قالب‌گیری تزریقی یا تزریق پلاستیک (Injection Molding) یک فرآیند تولیدی برای ساخت قطعات پلاستیکی است که با کمک دستگاه تزریق پلاستیک به همراه یک قالب تزریق انجام میشود. قالب‌های تزریق به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند: راهگاه گرم (Hot Runner) و راهگاه سرد (Cold Runner).
در قالب راهگاه گرم، از یک سیستم راهگاه گرم‌شونده برای انتقال ترموپلاستیک یا پلیمر مذاب به حفره قالب استفاده میشود؛ جایی که محصول نهایی شکل خود را می‌گیرد. در مقابل، قالب راهگاه سرد از یک کانال راهگاه بدون گرم‌کن برای انتقال ماده مذاب از نازل دستگاه تزریق پلاستیک به حفره قالب استفاده میکند.
اگرچه هر دو روش برای تولید قطعات پلاستیکی به کار می‌روند، سیستم‌های راهگاه گرم و راهگاه سرد از نظر هزینه، سرعت و دقت قطعات تولیدشده با یکدیگر تفاوت دارند. قالب‌های راهگاه گرم نسبت به قالب‌های راهگاه سرد هزینه ساخت و نگهداری بیشتری دارند، اما قطعاتی با تلرانس بالاتر تولید می‌کنند و زمان تولید کوتاه‌تری دارند. از سوی دیگر، قالب‌های راهگاه سرد مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند و با طیف گسترده‌ای از مواد ترموپلاستیک، از جمله مواد حساس به حرارت، سازگاری دارند.
در این مقاله، راهگاه گرم و راهگاه سرد با یکدیگر مقایسه خواهند شد، مزایا و معایب هر یک بررسی میشود و همچنین جایگزین‌های موجود برای این دو سیستم مورد بحث قرار می‌گیرد. هر دو نوع سیستم در شکل زیر نشان داده شده‌اند.
برای سفارش ساخت قالب تزریق پلاستیک اینجا رو کلیک کنید.
تعریف قالب راهگاه گرم (Hot Runner) و مقایسه آن با قالب راهگاه سرد
راهگاه گرم یک سیستم قالب‌گیری تزریقی است که از منیفولد (Manifold) به‌عنوان عنصر گرمایشی استفاده میکند. این سیستم نخستین بار در سال ۱۹۶۳ توسط شرکت Mold-Masters Ltd تولید و تجاری‌سازی شد. راهگاه که از دو صفحه تشکیل شده است، همراه با ترموپلاستیک مذاب گرم میشود. هنگامی که پلاستیک مذاب درون راهگاه جریان می‌یابد، منیفولد یکنواختی دمای سیلندر گرمایشی و راهگاه را تضمین میکند. سپس پلاستیک مذاب به نازل منتقل شده و نازل نیز حفره قالب را پر میکند. پس از آن، قطعه قالب‌گیری‌شده بدون اتصال به راهگاه از قالب خارج میشود.
در مقایسه با قالب راهگاه سرد، قالب راهگاه گرم می‌تواند تعداد بیشتری قطعه را در واحد زمان تولید کند. همچنین دیگر خبری از ضایعات مواد نیست.
مزایای قالب راهگاه گرم نسبت به قالب‌های راهگاه سرد
برخی از مزایای قالب‌های راهگاه گرم در مقایسه با قالب‌های راهگاه سرد عبارت‌اند از:
- قالب‌های راهگاه گرم، برخلاف قالب‌های راهگاه سرد، برای جدا کردن راهگاه از قطعه به تجهیزات یا نیروی انسانی نیاز ندارند.
- قطعات تولیدشده توسط قالب‌های راهگاه گرم از نظر ابعادی دقت بیشتری نسبت به قطعات تولیدشده با قالب‌های راهگاه سرد دارند.
- قالب‌های راهگاه گرم قابلیت تولید قطعات با حجم و ابعاد بزرگ‌تر را دارند.
معایب راهگاه گرم نسبت به قالب‌های راهگاه سرد
- هزینه نگهداری قالب‌های راهگاه گرم نسبت به قالب‌های راهگاه سرد بیشتر است.
- قالب‌های راهگاه گرم برای برخی از مواد ترموپلاستیک حساس به حرارت مناسب نیستند، در حالی که قالب‌های راهگاه سرد برای این مواد عملکرد بهتری دارند.
- تغییر رنگ مواد در قالب‌های راهگاه گرم دشوارتر است.
تعریف قالب راهگاه سرد (Cold Runner) و مقایسه آن با راهگاه گرم
قالب‌های راهگاه سرد از راهگاه‌های بدون گرم‌کن برای انتقال مواد ترموپلاستیک مذاب از نازل به قالب یا حفره‌های قالب استفاده می‌کنند. این قالب‌ها بسته به طراحی، از دو یا سه صفحه تشکیل می‌شوند. پس از پایان فرآیند، راهگاه به قطعه قالب‌گیری‌شده متصل باقی می‌ماند و همراه آن از قالب خارج میشود.
در بسیاری از موارد، به دلیل هزینه پایین‌تر راه‌اندازی و نگهداری، قالب راهگاه سرد نسبت به قالب راهگاه گرم ترجیح داده میشود.
مزایای قالب‌های راهگاه سرد نسبت به راهگاه گرم
برخی از مزایای قالب‌های راهگاه سرد در مقایسه با قالب‌های راهگاه گرم عبارت‌اند از:
- قالب‌های راهگاه سرد با طیف گسترده‌تری از مواد ترموپلاستیک سازگار هستند.
- قالب‌های راهگاه سرد از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند.
- این قالب‌ها امکان ایجاد تغییرات سریع در طراحی یا رنگ محصول را فراهم می‌کنند.
معایب قالب‌های راهگاه سرد نسبت به راهگاه گرم
- قالب‌های راهگاه سرد ضایعات بیشتری نسبت به قالب‌های راهگاه گرم تولید می‌کنند.
- قطعات تولیدشده توسط قالب‌های راهگاه سرد دارای تلرانس و دقت ابعادی کمتری هستند.
- فرآیند تولید در قالب‌های راهگاه سرد کندتر از قالب‌های راهگاه گرم است؛ بنابراین تعداد قطعات کمتری در مدت زمان مشخص تولید میشود.
جدول مقایسه راهگاه گرم و راهگاه سرد
جدول ۱ در ادامه، ویژگی‌های اصلی قالب‌های راهگاه گرم و راهگاه سرد را در مقایسه با یکدیگر نشان می‌دهد.
| ویژگی‌ها | راهگاه گرم (Hot Runner) | راهگاه سرد (Cold Runner) |
|---|---|---|
| امکان ایجاد تغییرات سریع در طراحی یا رنگ | خیر | بله |
| دقت ابعادی و تلرانس بالا | بله | خیر |
| سازگاری با انواع مختلف ترموپلاستیک‌ها | خیر | بله |
| هزینه نگهداری بالا | بله | خیر |
| قابلیت تولید حجم بالای قطعات | بله | خیر |
| استفاده از راهگاه بدون گرم‌کن | خیر | بله |
| استفاده از ترموپلاستیک یا پلیمر مذاب | بله | بله |
قطعات تولیدشده با قالب راهگاه گرم نسبت به قطعات تولیدشده با قالب راهگاه سرد دارای دقت ابعادی (تلرانس) بالاتری هستند. با این حال، زمانی که نیاز به تغییر در طراحی یا رنگ محصول وجود داشته باشد، قالب راهگاه سرد گزینه مناسب‌تری است.
مقایسه هزینه راهگاه گرم و راهگاه سرد
قالب‌های راهگاه گرم هزینه راه‌اندازی و نگهداری بالاتری دارند و به‌طور کلی گزینه‌ای گران‌تر نسبت به قالب‌های راهگاه سرد محسوب می‌شوند. با این وجود، در برخی موارد میزان بالای ضایعات تولیدشده در قالب‌های راهگاه سرد می‌تواند صرفه‌جویی اولیه در هزینه را خنثی کند. مدیریت نامناسب ضایعات نیز می‌تواند هزینه‌های تولید را افزایش دهد.
مقایسه سرعت راهگاه گرم و راهگاه سرد
قالب‌های راهگاه گرم در واحد زمان قطعات بیشتری نسبت به قالب‌های راهگاه سرد تولید می‌کنند. دلیل این امر آن است که در قالب‌های راهگاه سرد، راهگاه باید از قطعه جدا شده و برای جلوگیری از اتلاف مواد، خرد و بازیافت شود. در مقابل، قالب‌های راهگاه گرم تحت تأثیر این مراحل قرار نمی‌گیرند و در نتیجه زمان تولید کوتاه‌تر است.
مقایسه حجم تولید راهگاه گرم و راهگاه سرد
با استفاده از قالب‌های راهگاه گرم می‌توان حجم بیشتری از قطعات را نسبت به قالب‌های راهگاه سرد تولید کرد. این سیستم نیاز به جداسازی راهگاه از قطعه را حذف میکند که در نتیجه زمان چرخه تولید کاهش یافته و فرآوری مواد با سرعت بیشتری انجام میشود.
مقایسه مواد مورد استفاده در راهگاه گرم و راهگاه سرد
در مقایسه راهگاه گرم و راهگاه سرد از نظر نوع مواد ترموپلاستیک مورد استفاده، باید توجه داشت که قالب‌های راهگاه گرم تأثیر نامطلوبی بر رزین‌ها یا پلیمرهای حساس به حرارت دارند. بنابراین، مواد بسیار حساس به گرما نباید در این سیستم استفاده شوند.
در مقابل، حذف سیستم گرمایشی در قالب‌های راهگاه سرد باعث میشود این قالب‌ها با طیف گسترده‌ای از پلیمرها و ترموپلاستیک‌ها، از جمله مواد حساس به حرارت، سازگار باشند.
شباهت‌های قالب‌های راهگاه گرم و راهگاه سرد چیست؟
برخی از شباهت‌های این دو سیستم عبارت‌اند از:
- هر دو سیستم راهگاه گرم و راهگاه سرد، ترموپلاستیک مذاب را به حفره‌های قالب منتقل می‌کنند تا شکل نهایی قطعه ایجاد شود.
- هر دو سیستم دارای نازل‌هایی هستند که حرکت و جریان ترموپلاستیک مذاب را کنترل می‌کنند.
خدمات پلیمرانج
پلیمرانج یک شرکت مهندسی در صنعت پلاستیک است که در زمینه خدمات تزریق پلاستیک، قالبسازی تزریق پلاستیک و تامین انواع پلیمرها از جمله انواع پلی آمید، مواد پی بی تی و… فعالیت میکند. برای ساخت قالب مورد نظرتان چه راهگاه سرد چه راهگاه گرم، چه تک حفره چه چند حفره ای میتونید با ما تماس بگیرید و درخواست خدمات بفرمایید.
