در ادامه، چند عامل کلیدی در طراحی قالب‌های پلاستیکی بررسی می‌شود:

۱- در نظر گرفتن فرآیند تولید اتوماتیک

قالب‌هایی که برای فرآیندهای دستی یا نیمه‌اتوماتیک طراحی شده‌اند، مشکلات متعددی دارند:

* نوسان در زمان تولید (سایکل تایم): در قالب‌های غیراتوماتیک، پس از باز شدن قالب، اپراتور باید درب دستگاه را باز کند و قطعه را بردارد. این امر باعث وابستگی تولید به سرعت و مهارت اپراتور شده و زمان تولید را افزایش می‌دهد.

* افزایش هزینه نیروی انسانی و خطرات ایمنی: در این روش، برای هر دستگاه حداقل یک اپراتور در هر شیفت موردنیاز است که علاوه بر هزینه‌های نیروی کار، احتمال بروز خطرات ایمنی نیز افزایش می‌یابد.

۲- انتخاب ابعاد مناسب قالب

ابعاد قالب باید متناسب با ظرفیت دستگاه تزریق باشد. اگر قالب بیش از حد بزرگ باشد:

* به دستگاه‌های تزریق بزرگ‌تر و گران‌تر نیاز خواهد بود.

* فضای بیشتری از سالن تولید اشغال خواهد شد.

* مصرف انرژی در هر سیکل تولید افزایش می‌یابد.

۳- طراحی بهینه سیستم خنک‌کاری قالب

سیستم خنک‌کاری قالب تأثیر مستقیمی بر زمان تولید و کیفیت قطعه دارد. برای بهینه‌سازی این بخش، موارد زیر باید در نظر گرفته شود:

* استفاده از متریال‌های خاص مانند مس برلیم و آلومینیوم سخت برای بخش‌هایی که نیاز به خنک‌کاری بیشتری دارند.

* طراحی کانال‌های آب سرد با محاسبه دبی مناسب برای ایجاد دمای یکنواخت در قالب.

* به‌کارگیری تکنولوژی‌های جدید مانند خنک‌کاری با هوای فشرده منفی ۴۰ درجه یا سیستم‌های ترموالکتریک برای کاهش زمان خنک‌کاری و بهبود راندمان.

۴- طراحی قالب با قطعات اینسرتی برای نگهداری آسان‌تر

طراحی قالب به‌گونه‌ای که قطعات مستهلک‌شده قابل‌تعویض باشند، باعث کاهش زمان توقف دستگاه برای تعمیرات می‌شود. استفاده از قطعات اینسرتی در قالب، مزایای زیر را دارد:

* سرعت بالاتر در سرویس و نگهداری

* کاهش هزینه‌های تعمیرات در بلندمدت

* افزایش طول عمر قالب و کاهش خرابی‌های ناگهانی

۵- به‌کارگیری سنسورها و سیستم‌های کنترلی

استفاده از فناوری‌های پیشرفته در قالب‌های مدرن می‌تواند ایمنی و دقت تولید را افزایش دهد. برخی از سیستم‌های مهم عبارت‌اند از:

* پران بادی دوبل: برای خروج سریع‌تر و ایمن‌تر قطعات از قالب.

* سیستم کنترل وزن (توزین): جهت بررسی وزن قطعات در هر سیکل تولید.

* سیستم کنترل تصویری (Image Control): که خروج کامل قطعات را بررسی می‌کند و در صورت باقی‌ماندن قطعه‌ای در قالب، از شروع سیکل بعدی جلوگیری می‌کند. این کار باعث جلوگیری از صدمات احتمالی به قالب می‌شود.

۶ – راهگاه گرم
استفاده از راهگاه گرم (هات رانر) باعث افزایش کیفیت قطعه به دلیل توضیح یکنواخت مواد ذوب شده در تمامی کویتی ها خواهد شد و همچنین افزایش کیفیت به دلیل عدم استفاده از مواد آسیاب شده حاصل از تولید به روش راهگاه سرد
و حذف آسیاب راهگاه سرد و در نتيجه کاهش مصرف انرژی در فرآیند تولید.

۷- استفاده از سیستم روانکاری مناسب

روانکاری منظم و مناسب، تأثیر قابل‌توجهی بر طول عمر قالب و کیفیت تولید دارد. انتخاب روانکار مناسب و اجرای یک برنامه روانکاری منظم، باعث کاهش استهلاک و افزایش بهره‌وری تولید خواهد شد.

نتیجه‌گیری

همان‌طور که مشاهده شد، طراحی حرفه‌ای قالب نقش کلیدی در کاهش هزینه‌های تولید، افزایش سرعت تولید و بهینه‌سازی فرآیند تولید دارد. با رعایت اصول مهندسی در طراحی قالب، می‌توان تولید را اقتصادی‌تر و بهره‌ورتر کرد.

شاهین صدرمهدوی/ مشاور صنعت پلاستیک

منبع : ایران پلیمر- بسپار