การฉีดขึ้นรูปคืออะไร

1. ภาพรวมและคุณสมบัติ

การฉีดขึ้นรูปเป็นกระบวนการขึ้นรูปโดยใช้แม่พิมพ์ วัสดุ เช่น เรซินสังเคราะห์ (พลาสติก) จะถูกทำให้ร้อนและละลาย ก่อนจะถูกส่งไปยังแม่พิมพ์เพื่อทำให้เกิดรูปร่างที่ออกแบบไว้โดยการทำให้เย็น เนื่องจากกระบวนการนี้มีลักษณะคล้ายกับการฉีดของเหลวผ่านกระบอกฉีดยา เราจึงเรียกว่ากระบวนการฉีดขึ้นรูป ขั้นตอนของกระบวนการดังกล่าวมีดังนี้ วัสดุจะถูกทำให้ละลายและเทลงในแบบหล่อ เมื่อวัสดุแข็งตัวก็จะถูกนำออกมาและเสร็จสิ้นกระบวนการ
การฉีดขึ้นรูปสามารถทำให้ผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างหลากหลาย รวมไปถึงชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนได้อย่างต่อเนื่องและรวดเร็วในปริมาณมาก ด้วยเหตุนี้ การฉีดขึ้นรูปจึงใช้สำหรับการผลิตสินค้าและผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย

2. เครื่องฉีดพลาสติก

เครื่องฉีดพลาสติกมีอยู่หลากหลายประเภท เช่น เครื่องที่ใช้มอเตอร์ชนิดขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวมอเตอร์ เครื่องไฮดรอลิกที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฮดรอลิก และเครื่องไฮบริดที่ขับเคลื่อนโดยการผสมผสานเซอร์โวมอเตอร์และมอเตอร์ไฮดรอลิกเข้าด้วยกัน โครงสร้างของเครื่องฉีดพลาสติกสามารถอธิบายได้สั้นๆ ว่าเป็นการประกอบกันของชุดหัวฉีดที่จะฉีดวัสดุที่ละลายแล้วเข้าสู่แม่พิมพ์ และชุดแคลมป์ที่ดำเนินการกับแม่พิมพ์
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานี้ ได้มีการนำ CNC มาประยุกต์ใช้กับเครื่องฉีดพลาสติกเพิ่มมากขึ้น ทำให้รุ่นที่มีโปรแกรมควบคุมการฉีดด้วยความเร็วสูงได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น ในทางกลับกันก็ยังมีการใช้เครื่องจักรกลที่มีคุณสมบัติเฉพาะอีกด้วย เช่น เครื่องรุ่นที่ประกอบแผ่นนำแสงสำหรับจอ LCD

3. กระบวนการฉีดขึ้นรูป

การฉีดขึ้นรูปจะเริ่มต้นโดยการเทเม็ดเรซิน (แกรนูล) ลงในฮอปเปอร์อันเป็นจุดป้อนวัสดุ จากนั้น เม็ดเรซินจะถูกทำให้ร้อนและละลายภายในกระบอกสูบเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการฉีด จากนั้น วัสดุจะถูกดันผ่านหัวฉีดของชุดฉีด ก่อนที่จะถูกส่งผ่านช่องในแม่พิมพ์ที่เรียกว่า สกรู จากนั้นก็จะไหลผ่านท่อทางไหลแต่ละท่อเข้าไปในช่องแม่พิมพ์ หลังจากวัสดุเย็นและแข็งตัวแล้ว แม่พิมพ์จะเปิดออกและดันชิ้นส่วนที่หล่อออกมา จากนั้น สกรูและท่อทางไหลจะถูกตัดออกจากชิ้นส่วนเพื่อให้กระบวนการขึ้นรูปชิ้นส่วนเสร็จสิ้น

เนื่องจากภายในแม่พิมพ์จะมีช่องว่างมากกว่าหนึ่งช่องสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มากกว่าหนึ่งชิ้นในแต่ละครั้ง การฉีดวัสดุที่ละลายแล้วลงไปในแม่พิมพ์ให้เท่ากันจึงเป็นเรื่องสำคัญ ด้วยเหตุนี้ รูปทรงของแม่พิมพ์จึงควรออกแบบมาเพื่อการนี้ เช่น ให้ท่อทางไหลมีขนาดที่เท่ากัน
แม้ว่าการฉีดขึ้นรูปจะเหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณมาก แต่สิ่งสำคัญก็คือความเข้าใจถึงสภาวะต่างๆ ที่จำเป็นสำหรับการสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีความเที่ยงตรงสูง ซึ่งได้แก่ การเลือกวัสดุเรซิน ความแม่นยำในการดำเนินการของแม่พิมพ์ รวมไปถึงอุณหภูมิและความเร็วของการฉีดวัสดุที่ละลาย

หัวฉีดสำหรับฉีดวัสดุที่ละลาย

หลังจากขึ้นรูปแล้ว ท่อทางไหลจะถูกตัดออกจากชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปเพื่อทำให้กระบวนการเสร็จสมบูรณ์