การขึ้นรูปพลาสติกคืออะไร

1. ภาพรวม

งานแปรรูปโลหะที่ใช้เครื่องจักรและเครื่องมือกลนั้นมีตั้งแต่การตัดโดยใช้เครื่องกลึง การขึ้นรูปพลาสติก ไปจนถึงการเชื่อม เมื่อจัดกลุ่มเข้ากับเทคนิคงานโลหะแบบอื่น การขึ้นรูปพลาสติกจะเรียกว่าการปั๊มขึ้นรูปโดยจะใช้การกดวัสดุลงในแม่พิมพ์เพื่อสร้างรูปร่างที่ออกแบบไว้ กระบวนการนี้จะใช้ประโยชน์จากคุณลักษณะของพลาสติก ซึ่งเป็นวัสดุที่จะเปลี่ยนรูปร่างไปตามแรงกระทำที่ได้รับจากโลหะหรือของแข็งอื่นๆ กระบวนการขึ้นรูปพลาสติกเป็นกระบวนการหลักที่มักใช้ในงานแปรรูปโลหะของวัสดุ เช่น ชิ้นส่วนรถยนต์ กระบวนการนี้แตกต่างจากการตัดด้วยเครื่องกลึง เนื่องจากไม่ทำให้เกิดเศษโลหะและยังช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนแบบเดียวกันได้เป็นจำนวนมากด้วยการหล่อในแม่พิมพ์

2. ประเภทของการขึ้นรูปพลาสติก

การขึ้นรูปพลาสติกมีทั้งหมดสองประเภท ได้แก่ การขึ้นรูปพลาสติกแบบเย็นซึ่งเป็นกระบวนการที่ทำที่อุณหภูมิแวดล้อม และการขึ้นรูปพลาสติกแบบร้อนซึ่งใช้ความร้อน โลหะจะขยายตัวและเปลี่ยนรูปร่างเมื่อได้รับความร้อน ดังนั้น การขึ้นรูปพลาสติกแบบเย็นจะดำเนินการได้ทุกเมื่อ แต่การขึ้นรูปพลาสติกแบบร้อนจะใช้เมื่อวัสดุของชิ้นงานที่จะผลิตนั้นมีความแข็ง
นอกเหนือไปจากวิธีการอัดขึ้นรูปตามที่ได้กล่าวมาแล้ว ก็ยังมีตัวอย่างของการขึ้นรูปพลาสติกประเภทอื่นๆ อีก ได้แก่ การตีขึ้นรูปสำหรับการผลิตน็อตและสลัก การอัดขึ้นรูป การดึงลวด และดึงขึ้นรูปสำหรับทำท่อและวัสดุลวด การลากขึ้นรูปลึกสำหรับการสร้างพื้นผิวทรงกลมในแผ่นโลหะ การงอสำหรับการผลิตแหนบ การย้ำหมุดเพื่อยึดส่วนประกอบให้อยู่กับที่ และการตัดเฉือนสำหรับตัดแผ่นโลหะ

กด (ด้านบน)

แม่พิมพ์ (ด้านล่าง)

3. ภาพรวมของเครื่องขึ้นรูปพลาสติก

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องขึ้นรูปพลาสติกจะหล่อวัสดุด้วยการกดเข้ากับแม่พิมพ์ที่เชื่อมต่อกับเครื่องอัด การกดด้วยความเร็วสูงสามารถปั๊มวัสดุได้หลายพันครั้งต่อนาที เครื่องมืออื่นๆ เช่น เครื่องปั๊มขึ้นรูปแบบชิ้นงานเคลื่อนที่ ซึ่งสามารถขึ้นรูปชิ้นส่วนได้เป็นจำนวนมากในการกดเพียงครั้งเดียวโดยใช้แม่พิมพ์ที่เรียงต่อกัน และเครื่องรีดขึ้นรูปโลหะที่สามารถกดขึ้นรูปม้วนวัสดุได้อย่างต่อเนื่อง

4. ข้อควรระวังของการขึ้นรูปพลาสติก

เครื่องจักรขึ้นรูปพลาสติกขนาดใหญ่สามารถใช้แรงกดวัสดุได้หลายหมื่นตัน ตามหลักแล้ว กำลังของแรงที่จะใช้นั้นจะขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุ แรงขั้นต่ำที่ต้องใช้สำหรับการขึ้นรูป แรงเสียดทานและปัจจัยอื่นๆ จะถูกคำนวณก่อนดำเนินการ ในขณะเดียวกัน วัสดุอาจผิดรูปหรือแตกได้ระหว่างกระบวนการขึ้นรูป และเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดขึ้น จึงจำเป็นจะต้องทราบถึงขีดจำกัดในการงอหรือการลากขึ้นรูปลึกของวัสดุเสียก่อน นอกจากนี้ก็ยังต้องลดแรงที่ใช้ในการขึ้นรูปเพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุเสียหายด้วย

ในพื้นที่ทำงานปั๊มสำหรับล็อตเล็กๆ หรือชิ้นส่วนที่แตกต่างกัน ผู้ปฏิบัติงานจะต้องจัดวางวัสดุและชิ้นส่วนขึ้นรูปในแต่ละกระบวนการด้วยตนเอง ซึ่งเรียกระบบนี้ว่า “การกดครั้งเดียว” ในทางกลับกัน หากเป็นการผลิตในปริมาณมาก ระบบ “การกดต่อเนื่อง” จะถูกนำมาใช้ในการโหลดและถ่ายโอนวัสดุที่เป็นขดลวดเพื่อทำการกดหลายครั้ง อีกประเภทหนึ่งคือระบบ “การกดแบบชิ้นงานเคลื่อนที่” ซึ่งได้รวมข้อดีของการกดครั้งเดียวและการกดต่อเนื่องเพื่อทำการขึ้นรูปอย่างต่อเนื่องโดยอัตโนมัติ