مقایسه قالب گیری ضربه و قالب گیری چرخش در تولید

از بطری آب در دستتان تا اسلایدهای بزرگ زمین بازی، این محصولات پلاستیکی که ظاهراً با هم ربطی ندارند، ممکن است از طریق دو فرآیند متمایز ساخته شوند: قالب گیری با ضربه و قالب گیری چرخش.هر تکنیک مزایای منحصر به فردی از نظر هزینه دارداین مقاله مقایسه عمیق این روش های تولید را برای کمک به تصمیمات طراحی و تولید محصول ارائه می دهد.

قالب گیری با ضربه، یک فناوری شناخته شده برای محصولات پلاستیکی حفره ای، ریشه خود را در تکنیک های شيشه زدن سوری از سال 1700 قبل از میلاد دارد.قالب سازی مدرن در دهه 1930 با اولین ماشین قالب سازی خودکار شرکت Plax ظهور کرداین فرآیند ترموپلاستیک از فشار گاز برای گسترش پارسون های پلاستیکی نرم شده در برابر دیواره های قالب استفاده می کند و پس از آن برای رسیدن به شکل نهایی خنک می شود.

این فرآیند شامل سه مرحله اصلی است: قرار دادن پارسون های پلاستیکی گرم در حفره های قالب، تزریق هوا فشرده برای گسترش مواد در مقابل دیواره های قالب و خنک کردن برای کریستالیزه شدن.قالب گیری با ضربه در تولید حجم بالا برجسته است، قادر به تولید تا 70 قطعه در ساعت. آن را تولید سبک وزن، قطعات با دیواره نازک با خطوط جداسازی کامل و امکان کنترل دقیق ضخامت دیوار.

در حالی که به طور معمول با ظروف نوشیدنی مرتبط است، قالب گیری ضربه نیز به کاربردهای صنعتی از جمله مخازن سوخت و محفظه های الکتریکی می پردازد.قالب گیری ضربه به طور معمول بهره وری هزینه بیشتری نسبت به قالب گیری چرخش داردبا این حال، هزینه های اولیه قالب بالاتر باعث می شود که برای تولید های کوچک مناسب نباشد و گزینه های پایان سطح محدود است.

مزایای اصلی قالب بندی ضربه عبارتند از:

• زمان چرخه کوتاه تر در مقایسه با قالب گیری چرخش
• طول عمر بیشتر قالب
• محصولات سبک وزن با دیواره های نازک و خطوط جداسازی کامل
• بهره وری از هزینه برای تولید حجم بالا (> 3000 واحد در سال)
• قابلیت های کنترل و اتوماسیون ضخامت دیوار برتر

محدودیت ها شامل:

• انعطاف پذیری طراحی کاهش یافته
• هزینه های اولیه قالب بالاتر
• برای تولید کوچک کمتر اقتصادی است
• گزینه های پایان سطح محدود

قالب بندی چرخشی (rotomolding) ، یک فرآیند با فشار پایین و حرارت بالا برای محصولات پلاستیکی توخالی، ریشه در تکنیک های سفالگری مصر باستان دارد. قالب گیری چرخشی مدرن در ایالات متحده در حدود سال 1945 ظهور کرد.در ابتدا برای بهره وری پایین قبل از بهبود مواد پودری مورد انتقاد قرار گرفت سرعت تولید افزایش یافت.

این فرآیند شامل بارگذاری رزین پلاستیکی پودری به قالب های حفره ای است که در حالی که گرم می شوند به صورت دو محوری چرخش می کنند تا رزین ذوب شده به طور مساوی در سراسر دیواره های قالب توزیع شود.قسمت پلاستیکی سخت شده برداشته می شود. قالب گیری روتو در تولید محصولات بزرگ، دو دیواری، طراحی باز بدون خطوط جوش، به طور معمول نیاز به پردازش ثانویه را از بین می برد

با نیاز به فشار پایین تر و هزینه های قالب، قالب گیری چرخش برای تولید سالانه کمتر از 3000 واحد، موثر است و این کار را برای شرکت های نوپا و مشاغل کوچک ایده آل می کند.این ارائه می دهد انعطاف پذیری طراحی برتر و دوام محصول اما به طور معمول تولید دیواره ضخیم تراین فرآیند نیاز به مداخله دستی بیشتری دارد و کنترل دقیق ضخامت دیوار را ارائه می دهد و قالب ها نیاز به نگهداری منظم دارند.

مزایای اصلی قالب گیری چرخش عبارتند از:

• انعطاف پذیری طراحی بیشتر برای اشکال پیچیده
• کاهش هزینه های اولیه قالب
• بهره وری از هزینه برای تولید با حجم کم (<3000 واحد در سال)
• افزایش قدرت و دوام محصول

محدودیت ها شامل:

• هزینه های بالاتر نگهداری قالب
• منافذ بالقوه محصول
• دیواره های ضخیم تر افزایش استفاده از مواد و وزن
• کنترل ضخامت دیواره ضعیف تر
• نیاز به نیروی کار بیشتر

فراتر از ضربه زدن و گچکاری چرخشگزینه های دیگر شکل گیری پلاستیک شامل ترموورفینگ (گرم کردن ورق های پلاستیکی در اطراف قالب های یک طرفه) و شکل گیری خلاء (با استفاده از مکش برای کشیدن ورق های گرم به سمت قالب ها)این روش ها عناصر گرمایشی را با ضربه و قالب گیری چرخش به اشتراک می گذارند اما در کاربردهای خاص و قابلیت ها متفاوت هستند.

حجم تولید عامل اصلی در انتخاب بین این روش ها باقی می ماند. هزینه های اولیه بالاتر قالب گیری انفجاری (~ $ 200،000) خود را در تولید حجم بالا (> 3000 واحد در سال) توجیه می کند.ارائه 40٪ صرفه جویی در هزینه ها و 70 قطعات / ساعت تولیدهزینه های پایین تری برای شروع قالب گیری چرخش (~ 150,000 دلار در سال) نیازهای حجم کم (< 3000 واحد) را برآورده می کند.

هر دو فرآیند محصولات ترموپلاستیک حفره ای را ایجاد می کنند، با جایگزین های قالب بندی ضربه از جمله قالب بندی فشرده سازی (مانند قالب بندی فشار بالا) و قالب گذاری تزریقی (شکل های پیچیده حجم بالا).جایگزین های قالب گیری چرخش شامل قالب گیری تزریقی برای قطعات پیچیده ای است که نیاز به انعطاف پذیری طراحی دارد.