فرآیند قالبگیری پلاستیک و طراحی قالب جنبههای حیاتی تولید مدرن هستند که به طور مشترک کیفیت، هزینه و کارایی تولید محصولات پلاستیکی را تعیین میکنند. قالبگیری پلاستیک به فرآیند نرمکردن یا ذوب مواد خام پلاستیکی از طریق حرارت دادن و تحت فشار دادن و سپس تزریق آنها به قالب برای تشکیل شکل دلخواه اطلاق میشود. از سوی دیگر، طراحی قالب شامل طراحی ساختار قالب مناسب بر اساس شکل، اندازه و الزامات دقت محصول برای اطمینان از قالبگیری موفق محصول پلاستیکی است.
انواع مختلفی از فرآیندهای قالب گیری پلاستیک، از جمله قالب گیری تزریقی، قالب گیری اکستروژن، قالب گیری دمشی و قالب گیری فشاری وجود دارد. در این میان قالبگیری تزریقی پرکاربردترین فرآیند است که برای تولید محصولات پلاستیکی با اشکال پیچیده و دقت ابعادی بالا مناسب است. در قالب گیری تزریقی، مواد اولیه پلاستیک تا حالت مذاب حرارت داده می شود و تحت فشار زیاد به داخل حفره قالب تزریق می شود. پس از سرد شدن و انجماد، محصول به دست می آید. طراحی قالب در این فرآیند بسیار مهم است، نه تنها باید از دقت شکل و ابعاد محصول اطمینان حاصل کرد، بلکه باید مواردی مانند قالبگیری و هواگیری را نیز در نظر گرفت.
طراحی قالب یک فرآیند پیچیده و دقیق است که شامل جنبههای متعددی مانند انتخاب مواد، طراحی ساختاری و فرآیندهای ساخت است. از نظر انتخاب مواد، مواد قالب باید دارای ویژگی هایی مانند سختی بالا، مقاومت در برابر سایش بالا و مقاومت در برابر خوردگی بالا باشند تا از عمر مفید قالب و کیفیت محصول اطمینان حاصل شود. از نظر طراحی ساختاری، قالب باید با توجه به شکل و اندازه مورد نیاز محصول، از جمله حفره، دروازه، و کانال های هواگیری، به طور منطقی طراحی شود تا اطمینان حاصل شود که مواد خام پلاستیکی می توانند به آرامی حفره را پر کرده و گاز را خارج کنند. به طور همزمان، طراحی قالب همچنین نیاز به در نظر گرفتن امکانسنجی فرآیند تولید، مانند دقت ماشینکاری و سختی مونتاژ دارد.
علاوه بر قالب گیری تزریقی، قالب گیری اکستروژن یکی دیگر از فرآیندهای قالب گیری پلاستیک رایج است. برای تولید محصولات پلاستیکی به شکل پیوسته، مانند لولهها، میلهها و ورقها مناسب است. در قالبگیری اکستروژن، مواد خام پلاستیکی تا حالت مذاب گرم میشوند و سپس با چرخش و فشار دادن پیچ اکسترودر بهطور مداوم به داخل قالب اکسترود میشوند. در این فرآیند، طراحی قالب به همان اندازه مهم است. باید از صحت شکل و ابعاد محصول اطمینان حاصل کند و مسائلی مانند خنک کننده و کشش محصول را در نظر بگیرد.
قالب گیری دمشی برای تولید محصولات پلاستیکی توخالی مانند بطری و سطل مناسب است. در قالب گیری دمشی، مواد اولیه پلاستیک تا حالت مذاب گرم می شود و سپس با استفاده از دستگاه قالب گیری دمشی در قالب دمیده می شود. سپس از فشار هوا برای باد کردن پلاستیک به شکل قالب استفاده می شود.
در طول این فرآیند، طراحی قالب باید از ضخامت دیواره یکنواخت، شکل دقیق و رفع مسائلی مانند تهویه و خنک کننده اطمینان حاصل کند.
از سوی دیگر، قالبگیری فشرده، فرآیند قالبگیری پلاستیک سادهتر است که برای تولید محصولات پلاستیکی با اشکال ساده و ابعاد بزرگتر مناسب است. در قالبگیری فشاری، مواد خام پلاستیکی در قالب قرار میگیرند و با حرارت دادن و فشار دادن نرم میشوند و حفره قالب را پر میکنند. پس از سرد شدن و انجماد، محصول به دست می آید. در این فرآیند، طراحی قالب باید از صحت شکل و ابعاد محصول اطمینان حاصل کند و مسائلی مانند قالبگیری و هواگیری را برطرف کند.
