به گزارش شبکه اطلاع رسانی راه دانا؛ در دنیا برندهای مختلفی درحال تولید و توسعه انواع دستگاه های تزریق پلاستیک هستند. ازجمله صنایع تولیدی بزرگ آن ها در کشورهایی چون  ژاپن، اتریش، آلمان و چین مستقر هستند که صادرات گسترده ای به سراسر جهان دارند. این ماشین های تزریق یکی از محبوب ترین روش های تولید قطعات پلاستیکی در دنیا هستند که در انواع افقی، عمودی، هیدرولیکی، الکتریکی و هیبریدی تولید و به بازار عرضه می شوند.اما به جز روش قالب گیری تزریقی، چه دستگاه های دیگری برای تولید محصولات پلاستیکی استفاده می شود؟ از میان این دستگاه ها کدام انتخاب بهتری برای شماست؟ 

برای تولید قطعات پلاستیکی از چه دستگاه هایی می توان استفاده کرد؟

برای تولید قطعات پلاستیکی علاوه بر دستگاه های تزریق پلاستیک می توان از ماشین‌های CNC و پرینترهای سه بعدی هم استفاده کرد. اما بر اساس نوع محصول و مقیاس تولید، از نظر عملکرد، کاربردها و مناسب بودن متفاوت هستند.

• ماشین های قالب گیری تزریقی ابزارهای تولید انبوهی هستند که پلاستیک مذاب را به داخل قالب تزریق می کنند تا پس از سرد شدن و سفت شدن، قطعاتی ایجاد کنند. این یک فرآیند چرخه ای است که امکان تولید سریع قطعات یکسان را با دقت فراهم می کند. قالب گیری تزریقی برای تولید قطعات پلاستیکی با حجم بالا ، از جمله درب بطری، قطعات خودرو، اسباب بازی ها، ظروف و محفظه های الکترونیکی ایده آل است.
• ماشین‌های CNC از نظر دقت عالی هستند و برای تولید دسته‌ای کوچک از قطعات پیچیده ایده‌آل هستند.
• پرینترهای سه بعدی برای نمونه سازی و قطعات سفارشی با طرح های پیچیده بهترین هستند، اما سرعت تولید کمتر دارند.

بنابراین هر فناوری نقاط قوت منحصر به فرد خود را دارد، بنابراین انتخاب بهترین روش به کاربرد مورد نظر، حجم، بودجه و پیچیدگی قطعه بستگی دارد.

معرفی انواع دستگاه تزریق پلاستیک ( مزیت ها و رقابت ها )

ماشین های تزریق پلاستیک بسیار متنوع اند و بر اساس نیاز،محصول، بودجه،ظرفیت تزریق، فضا،کاربری و ... انتخاب می شوند. برای این ماشین آلات دسته بندی های گوناگونی از نظر عملکرد ( هیدورلیکی؛ برقی و هیبریدی ) ، ساختار ( افقی، عمودی) و ... می توان در نظر داشت. 
منبع : https://javanplast.com

1.دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی

این دستگاه ها قدیمی ترین انواع دستگاه های تزریق پلاستیک هستند که مناسب تولید قطعات سنگین با هزینه کم و در حجم بالا می باشند. ماشین های هیدرولیک از سیلندرهای هیدرولیک برای تولید نیروی گیره مورد نیاز برای قالب گیری استفاده می کنند و برای حفظ فشار لازم به پمپ های هیدرولیک متکی هستند. این دستگاه ها مجهز به نیروی گیره قوی هستند اما از کنترل دقیق کمتری برخوردارند و مصرف انرژی بیشتری در مقایسه با بقیه دستگاه های تزریق دارند. از آنجایی که قطعات هیدرولیک به راحتی در دسترس اند، تعمیر و نگهداری آسان تری دارند. حال به بررسی کامل تری از مزایا و معایب آن می پردازیم:

مزایای به کارگیری ماشین های تزریق هیدرولیک:

1.    قیمت اولیه پایین تر : ماشین های هیدرولیک معمولاً هزینه اولیه پایین تری دارند. اگر تازه شروع کرده اید یا محدودیت بودجه دارید، این گزینه می تواند مقرون به صرفه تر باشد.
2. قطعات ارزان‌تر : قطعات ماشین‌های هیدرولیک معمولاً به طور گسترده در دسترس هستند و در مقایسه با انواع دیگر ارزان‌تر هستند. اگر انتظار دارید که به تعمیر و نگهداری منظم یا تعویض قطعات نیاز داشته باشید، این کار مفید است.
3. قطعات قوی تر : قطعات ماشین های هیدرولیک به گونه ای طراحی شده اند که بادوام باشند، بنابراین سایش و پارگی را به خوبی کنترل می کنند. اگر قصد دارید چرخه های تولید طولانی را بدون تعویض مکرر قطعات انجام دهید، این دوام ضروری است.
4. نیروی بستن بالا : ماشین‌های هیدرولیک می‌توانند نیروی گیره زیادی ایجاد کنند، که اگر مواد بزرگ‌تر یا سخت‌تری را قالب‌گیری می‌کنید که نیاز به نیروی قوی برای محکم نگه داشتن قالب دارند، مفید است.
5.  ساختار و نگهداری ساده : ساختار مکانیکی ساده تر ماشین های هیدرولیک نگهداری و تعمیر آنها را آسان تر می کند، که می تواند در زمان و تلاش صرفه جویی کند، به خصوص اگر پشتیبانی فنی داخلی داشته باشید.
6. سهولت در تنظیمات فشار بالا : ماشین‌های هیدرولیک را می‌توان به راحتی برای اعمال فشار بستن بالا تنظیم کرد، که برای تولید قالب‌های با کیفیت بالا در برخی کاربردها بسیار مهم است.

معایب ماشین تزریق هیدرولیک:

1. هزینه های عملیاتی بالاتر : کارکردن ماشین های هیدرولیک در طول زمان به دلیل مصرف انرژی و نیاز مکرر به تعمیر و نگهداری می تواند گران باشد.
2. زمان گرم کردن مورد نیاز : ماشین های هیدرولیک قبل از رسیدن به عملکرد مطلوب به زمان نیاز دارند تا گرم شوند. این تاخیر می تواند بهره وری کلی را کاهش دهد، به ویژه در محیط های تولید سریع.
3. مصرف برق بالا : ماشین‌های هیدرولیک مقدار قابل توجهی برق مصرف می‌کنند که می‌تواند منجر به هزینه‌های برق بالاتر، به ویژه برای تولید با حجم بالا شود.
4. تعمیر و نگهداری وقت گیر : در حالی که تعمیر آنها آسان تر است، ماشین های هیدرولیک برای ماندن در شرایط اوج نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر دارند که می تواند بر برنامه های تولید تأثیر بگذارد.
5. محدودیت‌های دقت : ماشین‌های هیدرولیک فاقد کنترل دقیق گزینه‌های الکتریکی هستند، بنابراین برای کاربردهایی که نیاز به تنظیمات دقیق در فشار و سرعت تزریق دارند، مناسب نیستند.
6. خطر نشت روغن : از آنجایی که ماشین های هیدرولیک از روغن برای کار استفاده می کنند، همیشه خطر نشت وجود دارد. نشت روغن نه تنها نیاز به تمیز کردن دارد، بلکه می تواند محصولات حساس را نیز در صورت عدم استفاده صحیح آلوده کند.

2. دستگاه تزریق پلاستیک الکتریکی

ماشین های قالب گیری تزریقی الکتریکی در دهه 1980 وارد صنعت پلاستک شدند و به سرعت محبوب شدند. دقت موقعیت یابی این ماشین ها در حال حاضر بسیار بالا است (0.0001 ± اینچ) اما قیمت بسیار گرانی دارند. ماشین های تزریق الکتریکی از موتورهای سروو برای همه عملکردها (گیره، تزریق و جهش) استفاده می کنند. آنها به دلیل دقت، کارایی و تمیزی شهرت دارند. این دستگاه ها از بهره وری انرژی برخوردارند و فقط در هنگام کار انرژی مصرف می کنند. همچنین بدون نیاز به روغن کار میکنند که عملکرد تمیزی را ارائه می دهد. دقت بالا و کاهش زمان چرخه در تولید از دیگر قابلیت های این مدل از انواع دستگاه تزریق پلاستیک گران قیمت است. اما فراموش نکنید که این دستگاه ها هزینه اولیه بالاتر و نیروی گیره محدودتری دارند و برای کاربردهای سنگین ایده آل نیستند.

از جمله مزایای دستگاه های تزریق پلاستیک برقی (الکتریکی)

1. بهره وری انرژی : ماشین های الکتریکی برخلاف ماشین های هیدرولیک که به طور مداوم برق مصرف می کنند، فقط در هنگام حرکت از انرژی استفاده می کنند. این می تواند منجر به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه های انرژی شود.
2. کاهش زمان توقف : بدون استفاده از روغن، ماشین‌های الکتریکی احتمال نشت روغن را از بین می‌برند. این امر دفعات توقف های برنامه ریزی نشده را کاهش می دهد و نیاز به تعویض فیلتر روغن را از بین می برد که هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد.
3. فرآیندهای سریع و قابل تکرار : ماشین‌های الکتریکی به صورت دیجیتالی کنترل می‌شوند، به این معنی که به طور مداوم کار می‌کنند، که در تولید انبوه که در آن هر قطعه باید یکسان باشد، ضروری است.
4. عملکرد تمیز : عدم وجود روغن، ماشین های الکتریکی را برای صنایع حساس مانند بسته بندی پزشکی یا مواد غذایی ایده آل می کند. این عملیات تمیز در محیط‌های اتاق تمیز که حتی آثار کوچک روغن غیرقابل قبول است، الزامی است.
5.  دقت و ثبات بالا : ماشین‌های الکتریکی کنترل دقیقی بر پارامترهای تزریق مانند فشار و سرعت ارائه می‌دهند که در نتیجه کیفیت محصول و پایداری بالاتری در سرتاسر دسته‌های تولیدی ایجاد می‌شود.

معایب این ماشین آلات تزریق الکتریکی : 

1. هزینه ماشین آلات بالاتر : ماشین های الکتریکی معمولا هزینه اولیه بالاتری دارند که اگر بودجه نگران کننده باشد می تواند مانعی باشد.
2. سرعت تزریق محدود : ماشین‌های الکتریکی ممکن است به سرعت ماشین‌های هیدرولیک نرسند و استفاده از آن‌ها را برای نیازهای تولید با سرعت بالا محدود می‌کند.
3. محدودیت‌های سروو موتور : ماشین‌های الکتریکی نمی‌توانند از قابلیت‌های سروو موتورهایشان تجاوز کنند، که می‌تواند توان خروجی آنها را محدود کند و گزینه‌های تولید را برای مواد سنگین‌تر محدود کند.
4. نیازهای تعمیر و نگهداری منظم : ماشین‌های الکتریکی برای دقیق ماندن نیاز به تعمیر و نگهداری معمول دارند و قطعاتی مانند موتورها ممکن است به بررسی یا سرویس مکرر نیاز داشته باشند.
5. قطعات سایش و پارگی : ماشین های الکتریکی دارای قطعاتی هستند که ممکن است فرسوده شوند و ممکن است نیاز به تعویض بیشتری داشته باشند، به ویژه در کاربردهای با تقاضای بالا.

3. ماشین های قالب گیری تزریقی هیبریدی

ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی هیبرید، درایوهای هیدرولیک و موتور الکتریکی را در یک منبع تغذیه AC با قدرت متغیر واحد ترکیب می‌کند که بر اساس تقاضا کار می‌کند. این هر دو مزیت را از دو نوع ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی دارد: ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی الکتریکی و ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی هیبریدی. معمولاً از سیستم های هیدرولیک برای عملکردهای پرقدرت مانند بستن و موتورهای الکتریکی برای سایر عملیات استفاده می کنند. اغلب در تولید تجهیزات پزشکی استفاده می شود.از جمله ویژگی های این دستگاه  راندمان انرژی بیشتر نسبت به ماشین های کاملا هیدرولیک است و به طور کلی مقرون به صرفه تر از ماشین های تمام الکتریکی می باشد.جایی که تعادلی از دقت، سرعت و دوام مورد نیاز است. دستگاه های تزریق پلاستیک هیبریدی سیکل تولید سریع، دقت بالا در تولید و نیروی گیره بالا دارند. اما به دلیل ترکیب اجزای هیدرولیک و الکتریکی، نیاز به نگهداری بالاتری دارند.

مزایای دستگاه هیبریدی :

1.    انعطاف‌پذیری طراحی : ماشین‌های هیبریدی امکان پیکربندی‌های سفارشی‌سازی را فراهم می‌کنند و تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا عملکرد دستگاه را برای محصولات خاص تنظیم کنند.
2.    ترکیبی از بهترین های هر دو جهان : ماشین های هیبریدی دقت و بهره وری انرژی ماشین های الکتریکی را با قدرت گیره ماشین های هیدرولیک ترکیب می کنند و آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می کند.
3.    موتورهای صرفه جویی در انرژی : هیبریدی ها از موتورهای با سرعت متغیر استفاده می کنند که فقط در صورت نیاز کار می کنند و مصرف انرژی کلی را کاهش می دهند و در عین حال سطوح روغن لازم را برای عملکرد کارآمد حفظ می کنند.
4.    کاهش زمان توقف : ماشین‌های هیبریدی معمولاً نسبت به مدل‌های صرفاً هیدرولیک یا الکتریکی به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند و وقفه‌های تولید را به حداقل می‌رسانند.
5.    قیمت گذاری میان رده : به طور معمول، هیبریدی ها بین ماشین های هیدرولیک و الکتریکی قیمت گذاری می شوند، که یک گزینه هزینه متعادل برای کسانی که به انعطاف پذیری نیاز دارند بدون سرمایه گذاری هنگفت ارائه می کنند.
6.    نیروی بستن بالا با دقت : ماشین های هیبریدی قدرت گیره فوق العاده ای را همراه با دقت بالایی که برای تولید قطعات پیچیده یا قطعات با ضخامت های متفاوت لازم است، ارائه می دهند.

معایب ماشین های تزریق هیبریدی:

1. عملکرد متفاوت در بین مدل‌ها : سازگاری عملکرد می‌تواند به طور قابل توجهی از یک ماشین هیبریدی به ماشین دیگر متفاوت باشد، که ممکن است برای اطمینان از نتایج با کیفیت به آزمایش‌های گسترده نیاز داشته باشد.
2. خطرات عدم تطابق محصول : ترکیب اجزای هیدرولیک و الکتریکی گاهی اوقات می تواند منجر به عدم تطابق عملکرد شود و بر کیفیت و یکنواختی قطعات تولید شده تأثیر بگذارد.
3. در دسترس بودن قطعات جایگزین ناسازگار : یافتن قطعات جایگزین برای هیبریدی ها ممکن است سخت باشد یا ممکن است در مدل ها متفاوت باشد، که می تواند تعمیر و نگهداری را پیچیده کند.
4. نیازهای تعمیر و نگهداری دوگانه : هیبریدها هم برای سیستم های هیدرولیک و هم برای سیستم های الکتریکی خود نیاز به نگهداری دارند، که ممکن است به تکنسین های آشنا با هر دو نوع نیاز داشته باشد که به طور بالقوه هزینه های تعمیر و نگهداری را افزایش می دهد.

انواع دستگاه های تزریق پلاستیکی: افقی و عمودی 

دستگاه تزریق پلاستیک افقی با قالب هایی ساخته می شوند که به صورت افقی باز و بسته می شوند. آنها نسبت به زمین پایین تر هستند و نگهداری آنها ساده تر است. این راه اندازی امکان نصب آسان را فراهم می کند. این طرح رایج ترین و پرکاربردترین مدل از انواع دستگاه های تزریق پلاستیک برای تولید با حجم بالا است.
این ماشین آلات با وجود اینکه به فضای بیشتری برای استقرار لازم دارند اما مناسب کارخانه هایی با ارتفاع سقف کم هستند. آنها برای محصولاتی که باید به طور خودکار از قالب بیفتند، بهینه هستند، زیرا محصولات به صورت افقی خارج می شوند.

دستگاه تزریق پلاستیک افقی 

دستگاه های تزریق پلاستیک افقی نیروی گیره با طیف گسترده ای دارند بنابراین مناسب تولید محصولات پلاستیکی متنوع در حجم های مختلف هستند. . همچنین برای تولید قطعاتی که نیاز به نیروی گیره بالا، سرعت تولید بالا و اتوماسیون آسان و در مقیاس بزرگ می باشد، این مدل گزینه ای ایده آل است. بنابراین برای خطوط تولید بزرگتر و خروجی های با حجم بالا مناسب است. 

دیگر مزایای ماشین های افقی:

• الزامات ارتفاع نصب کم
• سیستم تغذیه ساده و نگهداری آسان.
• می تواند در کنار ماشین های دیگر برای خروجی تولید بالا کار کند.
• برای جمع آوری و بسته بندی آسان محصول با تسمه نقاله به خوبی کار می کند.
• در طرح های ضامن دو صفحه ای و سه صفحه ای برای کاربردهای مختلف موجود است.

دستگاه های تزریق پلاستیک عمودی

این ماشین ها دارای قالب‌هایی هستند که به صورت عمودی قرار گرفته‌اند تا گرانش را تحت تاثیر قرار دهد تا اجزای داخل قالب به راحتی در جای خود باقی بمانند. جایی که اجزای اضافی در طول فرآیند قالب‌گیری به پلاستیک اضافه می‌شوند. قرارگیری عمودی قالب، قرار دادن و تراز کردن درج ها را آسان تر می کند.
این ماشین ها مناسب فضاهای کوچک‌تر  (اما با ارتفاع بلند) هستند و تنها به نیمی از فضای ماشین‌های افقی نیاز دارند. نیروی گیره در ماشین های تزریق عمودی محدود تر از افقی است بنابراین مناسب کارهای بزرگ و پرفشار نیستند و برای قالب های کوچک تا متوسط و ظریف ایده آل اند. همچنین سرعت چرخه کندتری دارند. 

دستگاه تزریق پلاستیک عمودی

ماشین های عمودی می توانند با اتوماسیون ادغام شوند، اما به طور کلی نیاز به تنظیمات سفارشی برای جمع آوری خودکار دارند. ربات ها معمولاً برای بازیابی قطعات استفاده می شوند و آنها را برای قطعات پیچیده یا قالب های ظریف مناسب می کند.

مزایای ماشین های عمودی:

• جمع و جور، صرفه جویی در فضای کف.
• جاذبه کمک می کند تا قالب را تراز و پشتیبانی کند و دوام و دقت را حفظ کند.
• ادغام با سیستم های رباتیک برای بازیابی و مونتاژ دقیق آسان تر است.
• مناسب برای اتوماسیون در کارهای پیچیده یا پیچیده قالب گیری، به ویژه در تولید محصولات ظریف.

تأثیر ماشین های قالب گیری تزریق پلاستیک بر رشد صنعت

ماشین آلات تزریق پلاستیک به دلیل توانایی تولید انبوه در کمترین زمان ممکن، قابلیت تولید انبوه، سازگار با انواع مواد خام یا دست دوم، سازگاری با محیط زیست و مصرف بهینه انرژی، دقت در تولید قطعات، توانایی تولید انواع محصولات پلاستیکی در شکل، سایز ، رنگ و وزن های مختلف و... نقش مهمی در صنعت پلاستیک و اشتغال و کارآفرینی دارند. این دستگاه ها به دلیل کاربرد فراوان در تولید قطعات گوناگون، مورد نیاز صنایع مختلفی هستند. بنابراین نمی توان از تاثیر و نقش بسزای آن ها در صنعت غافل شد.
پیشرفت در فناوری ساخت انواع دستگاه تزریق پلاستیک، نقش مهمی در شکل دادن به بخش تولید ایفا کرده است که در ادامه به آن می پردازیم:

1. افزایش بهره وری تولید

•    حجم و سرعت بالا: قالب گیری تزریقی امکان تولید انبوه را فراهم می کند و تولید سریع هزاران یا حتی میلیون ها قطعه یکسان را امکان پذیر می کند. این مقیاس پذیری هزینه های هر واحد را کاهش می دهد و سودآوری را افزایش می دهد.
•    سازگاری با اتوماسیون: ماشین‌های تزریق مدرن به خوبی با ابزارهای اتوماسیون مانند بازوهای روباتیک برای خروج و جابجایی سریع‌تر محصول یکپارچه می‌شوند. این امر هزینه های نیروی کار را به حداقل می رساند و سرعت تولید را افزایش می دهد.

2. بهبود دقت و سازگاری

•    دقت در طراحی قطعات: ماشین‌های الکتریکی و هیبریدی، به‌ویژه، دقت بالایی را ارائه می‌دهند که برای تولید قطعات کوچک، پیچیده یا ظریف مورد نیاز در صنایع الکترونیک، دستگاه‌های پزشکی و خودروسازی ضروری است.
•    کاهش ضایعات مواد: با کنترل دقیق بر تزریق مواد، دستگاه ها ضایعات را کاهش می دهند که منجر به تولید مقرون به صرفه تر و اثرات زیست محیطی کمتری می شود.

3. بهره وری انرژی و پایداری

•    کاهش مصرف انرژی: ماشین‌های جدیدتر، به‌ویژه مدل‌های الکتریکی و هیبریدی، در مقایسه با مدل‌های قدیمی‌تر هیدرولیک، انرژی کمتری مصرف می‌کنند. این تغییر از شیوه‌های تولید پایدار پشتیبانی می‌کند و تولیدکنندگان آگاه به محیط زیست را جذب می‌کند.
•    مواد قابل بازیافت: قالب‌گیری تزریقی اغلب امکان استفاده از ترموپلاستیک‌های قابل بازیافت را می‌دهد، که می‌توانند ذوب شوند و مجدداً مورد استفاده قرار گیرند و با ابتکارات سبز هماهنگ شوند.

4. کاربردهای همه کاره در سراسر صنایع

•    استفاده در صنعت متنوع: ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، هوافضا، کالاهای مصرفی، مراقبت‌های بهداشتی و الکترونیک پایه‌ای هستند. به عنوان مثال، قطعات پیچیده خودرو، سرنگ‌های پزشکی و حتی بسته‌بندی مواد غذایی، همگی برای تولید با کیفیت به قالب‌گیری تزریقی متکی هستند.
•    نوآوری در طراحی محصول: ماشین‌های هیبریدی و الکتریکی طرح‌های پیچیده‌ای را امکان‌پذیر می‌کنند که قبلاً دستیابی به آن‌ها چالش برانگیز بود و به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا نوآوری کنند و محصولات منحصربه‌فرد خلق کنند.

5. کاهش هزینه و دسترسی به بازار

•    هزینه های تولید کمتر: با زمان چرخه سریع تر و توانایی خودکارسازی، شرکت ها از هزینه های نیروی کار کمتر و نظارت دستی کمتر بهره مند می شوند.
•    دسترسی به تولیدکنندگان کوچکتر: با مقرون به صرفه‌تر شدن فناوری، تولیدکنندگان کوچک تا متوسط می‌توانند از قالب‌گیری تزریقی برای ورود به بازار استفاده کنند و به رشد و رقابت در صنایع مختلف دامن بزنند.