تولید پلاستیک یک فرآیند چند مرحله‌ای است که بسته به نوع پلاستیک و کاربردهای آن، ممکن است متفاوت باشد. در فرآیند تولید پلاستیک برای افزودن خواص و رنگ های متنوع، از محصولی به نام مستربچ رنگی استفاده می شود که در ادامه، مرور کلی از فرآیند تولید پلاستیک ارائه می‌شود:
پلیمریزاسیون:
در مرحله اولیه تولید پلاستیک، فرآیند پلیمریزاسیون انجام می‌شود. در این فرآیند، مونومرها (یا واحدهای سازنده پلاستیک) به صورت شیمیایی به یکدیگر متصل شده و زنجیره‌های پلیمری را شکل می‌دهند. روش‌های مختلفی برای انجام پلیمریزاسیون وجود دارد، از جمله پلیمریزاسیون تراکمی و پلیمریزاسیون افزودنی.
ترکیب:
بعد از مرحله پلیمریزاسیون، مواد افزودنی مانند رنگ‌ها، تثبیت‌کننده‌ها و پرکننده‌ها به پلاستیک اضافه می‌شوند تا خواص و ویژگی‌های آن بهبود یابند. در این مرحله، مواد افزودنی با رزین پلیمری مخلوط می‌شوند. استفاده از تجهیزات تخصصی مانند اکسترودر یا میکسر معمولاً برای انجام فرآیند ترکیب استفاده می‌شود.
اکستروژن:
در فرآیند اکستروژن، پلاستیک به شکل مذاب و گرم، با استفاده از فشار از طریق قالب عبور می‌کند و یک پروفیل یا ورق پیوسته با شکل و اندازه مشخص ایجاد می‌شود. این فرآیند معمولاً برای تولید محصولاتی مانند لوله‌ها، پروفیل‌ها و ورق‌ها استفاده می‌شود.
قالب‌گیری تزریقی:
در قالب‌گیری تزریقی، پلاستیک مذاب به داخل حفره قالب تزریق می‌شود و در آنجا سرد و جامد می‌شود تا شکل مورد نظر را بوجود آورد. این فرآیند برای تولید قطعات پیچیده با دقت بالا، مانند قطعات خودرو، اسباب‌بازی و وسایل پزشکی استفاده می‌شود.
فرآیند قالب‌گیری تزریقی در واقع یکی از روش‌های پرکاربرد در تولید محصولات پلاستیکی است. در این فرآیند، پلاستیک مذاب به وسیلهٔ فشار بالا و از طریق یک نازل به داخل حفرهٔ قالب تزریق می‌شود تا شکل دلخواهی را ایجاد کند. فرآیند قالب‌گیری تزریقی مراحل مختلفی را شامل می‌شود که به ترتیب زیر است:
-
بستن: در این مرحله، دو نیمهٔ قالب به طور ایمن بسته می‌شوند و توسط یک واحد گیره در جای خود نگه‌داشته می‌شوند. نیروی گیره به دقت کنترل می‌شود تا اطمینان حاصل شود که قالب در طول مراحل تزریق و خنک شدن بسته باقی می‌ماند.
-
تزریق: در این مرحله، پلاستیک مذاب تحت فشار بالا از طریق یک نازل به داخل حفرهٔ قالب وارد می‌شود. پلاستیک معمولاً به دمایی بالاتر از نقطهٔ ذوب خود گرم می‌شود و با سرعت کنترل شده به داخل قالب تزریق می‌شود.
-
خنک شدن: پس از تزریق پلاستیک به قالب، شروع به سرد شدن و جامد شدن می‌کند. زمان لازم برای خنک شدن به ضخامت و پیچیدگی قطعه وابسته است و با تنظیم دمای قالب و سیستم خنک‌کننده قابل کنترل است.
-
خروج: پس از خنک شدن کامل و جامد شدن پلاستیک، قالب باز می‌شود و با استفاده از پین‌های اجکتور، قطعه از حفرهٔ قالب خارج می‌شود. بسته به سطح و ظاهر مورد نظر، ممکن است این قطعه به فرآیندهای تکمیلی اضافی مانند برش یا پرداخت نیاز داشته باشد.
فرآیند قالب‌گیری تزریقی امکان تولید قطعات پلاستیکی پیچیده با دقت و سازگاری بالا را فراهم می‌کند. این فرآیند در تولید انواع محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله قطعات خودرو، تجهیزات پزشکی، اسباب‌بازی و کالاهای مصرفی.
مهم است به این نکته اشاره کنیم که فرآیند قالب‌گیری تزریقی ممکن است بسته به نیازهای خاص محصول، شامل مراحل تغییرات و مراحل اضافی‌تری باشد. به عنوان مثال، برخی از قالب‌ها می‌توانند حفره‌های متعددی داشته باشند که امکان تولید همزمان چندین قطعه یکسان را فراهم می‌کند. همچنین، برخی از مواد ممکن است نیاز به پردازش یا جابجایی خاصی داشته باشند، به عنوان مثال موادی که به دما یا رطوبت بسیار حساس هستند.
در کل، فرآیند قالب‌گیری تزریقی یک روش پیشرفته و کارآمد برای تولید محصولات پلاستیکی است و امکانات بسیاری را برای ایجاد قطعات متنوع و با کیفیت بالا فراهم می‌کند.
قالب‌گیری دمشی:
در قالب‌گیری دمشی، یک لوله توخالی از پلاستیک مذاب اکسترود می‌شود و سپس با استفاده از هوا باد داده می‌شود تا یک ظرف یا بطری پلاستیکی شکل بگیرد. کاربرد این فرآیند عموما در تولید بطری‌های نوشیدنی و سایر ظروف پلاستیکی می باشد.
قالب‌گیری دمشی یک فرآیند تولید پلاستیک است که برای تولید اشیاء توخالی مانند بطری‌ها، ظروف و مخازن استفاده می‌شود. در زیر توضیحی اجمالی از فرآیند قالب‌گیری دمشی ارائه خواهیم داد:
-
اکستروژن (Extrusion): اکستروژن به عنوان اولین مرحله در فرآیند قالب‌گیری دمشی استفاده می‌شود. در این مرحله، رزین پلاستیکی در دمای بالا ذوب می‌شود و به صورت یک ماده مذاب از طریق یک قالب اکسترودر به شکل یک لوله یا پاریزون با قطر و طول مشخص خروجی داده می‌شود.
-
بادکردن (Blow Molding): پس از بسته شدن قالب، هوا تحت فشار به داخل پاریزون تزریق می‌شود تا پاریزون را به شکل حفره قالب باد کند و با شکل مطلوب آن هماهنگ شود. سپس قالب خنک می‌شود تا پلاستیک جامد شود و شکل نهایی را بگیرد.
-
خروج (Ejection): پس از خنک شدن کامل و جامد شدن پلاستیک، قالب باز می‌شود و قسمت تولید شده از حفره قالب خارج می‌شود. در نهایت، قطعه محصول تمام شده حاصل این فرآیند برای استفاده و بسته‌بندی آماده می‌شود.
همچنین، سه نوع اصلی قالب‌گیری دمشی وجود دارد که عبارتند از:
-
قالب‌گیری دمشی اکستروژن (Extrusion Blow Molding): در این روش، پاریزون پلاستیکی به وسیلهٔ اکستروژن تولید می‌شود و سپس در قالب بادکردن به شکل نهایی باده می‌شود.
-
قالب‌گیری دمشی تزریقی (Injection Blow Molding): در این روش، ابتدا یک پاریزون پلاستیکی به وسیلهٔ قالب‌گیری تزریقی تولید می‌شود و سپس در قالب بادکردن به شکل نهایی باده می‌شود.
-
قالب‌گیری بادی کششی (Stretch Blow Molding): این روش در تولید بطری‌های پلاستیکی استفاده می‌شود. در این روش، پاریزون پلاستیکی ابتدا به شکل اولیه‌ای تزریق می‌شود و سپس با استفاده از هوا و فشار، به شکل نهایی باده می‌شود.
این سه روش اصلی قالب‌گیری دمشی در تولید اشیاء پلاستیکی توخالی استفاده می‌شوند. هر یک از این روش‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند و بسته به نوع و اندازه محصول نهایی، از یکی از این روش‌ها استفاده می‌شود.
قالب‌گیری چرخشی:
در قالب‌گیری چرخشی، یک قالب توخالی با رزین پلاستیکی پر می‌شود، سپس گرم می‌شود و حول دو محور عمودی به هم می‌چرخد تا پلاستیک به طور یکنواخت توزیع شود و شکل دلخواه ایجاد شود. کاربرد این فرآیند عموما برای تولید محصولات بزرگ و توخالی مانند مخازن، کانتینرها و تجهیزات زمین بازی می باشد.
ترموفرمینگ:
در ترموفرمینگ، یک ورق پلاستیک گرم شده با استفاده از یک قالب به یک شکل خاص خم می‌شود. این فرآیند معمولاً برای تولید محصولاتی مانند بسته‌بندی مواد غذایی، سینی‌ها و ظروف یکبار مصرف استفاده می‌شود.
قالب‌گیری فشاری:
قالب‌گیری فشاری شامل قرار دادن مقدارمشخصی از پلاستیک در یک حفره قالب گرم شده و سپس فشرده سازی آن با استفاده از فشار هیدرولیک می‌شود. این فرآیند عمدتاً برای تولید محصولاتی مانند کلیدهای الکتریکی، قطعات خودرو و قطعات هوافضا استفاده می‌شود.
کلندرینگ:
کلندرینگ فرآیندی است که در آن مواد پلاستیکی به عنوان یک ورق مذاب بین غلتک‌های گرم عبور می‌کند. این غلتک‌ها معمولاً با دمای بالا گرم شده‌اند و با فشار متناوب بر روی مواد پلاستیکی، آن‌ها را فشرده و صاف می‌کنند. این فرآیند برای تولید ورق‌های پلاستیکی با ضخامت و عرض مشخص استفاده می‌شود. این ورق‌ها می‌توانند در تولید محصولاتی مانند کفپوش، سقف و عایق الکتریکی مورد استفاده قرار بگیرند.
پس از تشکیل محصولات پلاستیکی، ممکن است نیاز به فرآیندهای تکمیلی داشته باشید تا به سطح و ظاهر مطلوب برسید. این فرآیندها می‌توانند شامل برش، پرداخت و پوشش دهی باشند. برش ممکن است برای تنظیم ابعاد و شکل نهایی محصولات استفاده شود. پرداخت معمولاً به منظور حذف لبه‌ها و نواحی ناهموار و همچنین بهبود ظاهر سطح محصول انجام می‌شود. همچنین، پوشش دهی می‌تواند برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی، ایجاد ویژگی‌های خاص مانند ضد آب بودن یا ایجاد رنگ و طرح‌های دلخواه استفاده شود.