بررسی کامل روش‌های قالب‌گیری قطعات الاستومری

بررسی کامل روش های قالب گیری قطعات الاستومری؛ از مقدمه تا انتخاب روش درست

قطعه الاستومری از لحظه ای شکل می گیرد که ماده خام لاستیکی یا پلیمری درون قالب، گرما و فشار می بیند و شکل نهایی خود را پیدا می کند. همین مرحله تعیین می کند که یک واشر، کاسه نمد، بوش یا غلتک در عمل چقدر دقیق، بادوام و اقتصادی باشد. به همین دلیل بررسی کامل روش های قالب گیری قطعات الاستومری پیش از ساخت قالب، برای هر تولیدکننده ای یک تصمیم مهندسی و مالی است.

در عمل سه روش اصلی برای قالب گیری لاستیک و الاستومرهای پخت شونده استفاده می شود: قالب گیری فشاری، قالب گیری انتقالی و قالب گیری تزریقی. انتخاب میان آن ها به اندازه و شکل قطعه، تیراژ تولید، نوع ماده و هزینه قالب بستگی دارد.

نوع ماده هم همان قدر اهمیت دارد. اگر هنوز بین خانواده های مختلف الاستومر مردد هستید یا قصد خرید قطعات پلی اورتان برای قطعات صنعتی را دارید، باید بدانید که پلی اورتان علاوه بر قالب گیری به روش های لاستیکی، اغلب با روش ریخته گری مایع هم شکل می گیرد. بنابراین جنس ماده، روش قالب گیری را محدود یا هدایت می کند.

تاریخچه قالب گیری الاستومرها

قالب گیری فشاری قدیمی ترین روش است. بر اساس منابع صنعتی، این روش از حدود دهه 1850 میلادی به عنوان روش اولیه شکل دهی لاستیک به کار رفت و هنوز برای تیراژ کم تا متوسط و قطعات حجیم کاربرد دارد.

تحول بعدی از صنعت پلاستیک آمد. تزریق پلیمر با ثبت اختراع دستگاه تزریق پیستونی توسط برادران هایات در سال 1872 مطرح شد، اما صنعت لاستیک تا مدت ها به قالب گیری فشاری و کار دستی وابسته ماند. تزریق لاستیک به کمک دستگاه پیستونی چند دهه پیش از امروز ظهور کرد و تزریق پیچی لاستیک نخستین بار در دهه 1950 گزارش شد. دستگاه های پیستونی و پیچی هم از دهه 1960 به صورت جدی بازاریابی شدند.

مهم ترین دستاورد این مسیر، امکان خودکارسازی تولید بود. تزریق باعث شد زمان آماده سازی ماده و زمان پخت کوتاه تر شود و نیاز به پلیسه گیری قطعات تقریباً از بین برود. همین پیشینه توضیح می دهد که چرا امروز هر سه روش کنار هم باقی مانده اند: هیچ کدام کاملاً جایگزین دیگری نشده است.

قالب گیری فشاری و انتقالی در بررسی کامل روش های قالب گیری قطعات الاستومری

این دو روش پرکاربردترین گزینه ها برای تولید قطعات لاستیکی با تیراژ کم تا متوسط هستند و پایه فهم روش تزریقی هم محسوب می شوند.

قالب گیری فشاری چگونه کار می کند؟

در این روش، مقداری ماده پیش شکل داده شده و کمی بیش از حجم حفره درون قالب باز قرار می گیرد. با بسته شدن قالب، گرما و فشار ماده را روان می کند تا حفره را پر کند و مازاد آن از شیارهای سرریز خارج شود. همین مازاد بعداً به شکل پلیسه روی قطعه دیده می شود. منابع صنعتی این فرایند را به پخت وافل تشبیه می کنند، تشبیهی که اصل کار را خوب نشان می دهد.

نقطه قوت اصلی این روش، ساده بودن قالب و در نتیجه هزینه کمتر ساخت آن است. برای قطعات حجیم، سفارش های کم تعداد و موادی که قیمت بالایی دارند، معمولاً اقتصادی ترین انتخاب است. در مقابل، چون گرما به کندی در ضخامت لاستیک نفوذ می کند، زمان پخت طولانی می شود. همچنین جریان ماده های سفت در این روش چندان روان نیست.

قالب گیری انتقالی چه تفاوتی دارد؟

در روش انتقالی، ماده ابتدا در یک محفظه به نام پات، بین صفحه بالایی و پیستون قرار می گیرد. سپس پیستون آن را از طریق یک یا چند مجرای باریک به نام گیت یا اسپرو، به درون قالب بسته می فرستد. این روش ترکیبی از منطق فشاری و تزریقی است.

چون قالب بسته است، دقت ابعادی و کیفیت سطح بهتری نسبت به روش فشاری به دست می آید و قطعات پیچیده تر هم قابل تولید هستند. قراردادن اینسرت فلزی یا سرامیکی داخل حفره و چسباندن لاستیک به آن نیز در همین روش رایج است. اشکال اصلی، افزایش ضایعات و پلیسه ناشی از ماده باقی مانده در پات و مجراها و گران تر بودن قالب نسبت به روش فشاری است.

مقایسه سریع دو روش