راهنمای جامع برای قالب گیری تزریق خودرو

وقتی ماشین را می بینید ، به احتمال زیاد طراحی خیره کننده ، رنگ ، شاید آرم را می بینید – اما پشت همه اینها دنیای عظیمی از تولید است. یکی از قهرمانان ناخوشایند؟ قالب تزریق خودرو. این فناوری با احتیاط است که تمام اجزای پلاستیکی وسیله نقلیه شما را تضمین می کند ، از نظر زیبایی شناسی ، دقیقاً مناسب هستند و می توانند سالها سایش را تحمل کنند. بیایید کارهای درونی آن را کشف کنیم و چه چیزی آن را بسیار مهم می کند.

قالب تزریق خودرو چیست؟

قبل از اینکه به آجیل و پیچ و مهره ها برویم ، اجازه دهید واقعاً قالب تزریق خودرو را باز کنیم — از نظر لیمن.

درک روند

آن را به عنوان پخت فکر کنید اما به جای خمیر از پلاستیک ذوب شده استفاده می کنید. سپس پلاستیک به شکل قسمت اتومبیل مورد نیاز خود به قالب تزریق می شود. پس از خنک شدن ، یک مؤلفه جامد و آماده استفاده می شود. این سریع ، مؤثر و مرده است.

مواد کلیدی مورد استفاده

همه مواد پلاستیکی یکسان نیستند. تنوع مواد به ماهیت یک کار خاص بستگی دارد. پوشش های موتور باید در مقابل گرما مقاومت کنند در حالی که تریم های داخلی نیاز به انعطاف پذیر دارند.

مواد مشترک شامل:

• پلی پروپیلن (PP): روی ضربه گیر ، داشبورد و پانل های تر و تمیز اعمال می شود

• آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS): قوی و در قسمت های داخلی استفاده می شود.

• پلی کربنات (PC): برای لنزها و قطعات شفاف استفاده می شود.

• نایلون (PA): مناسب برای قطعات موتور است زیرا مقاوم در برابر گرما است

انتخاب مواد به انعطاف پذیری ، استحکام ، مقاومت دما و هزینه قسمت متکی است.

چرا قالب تزریق در صنعت خودرو مهم است

این فرآیند تولید به دلیل توانایی تولید اجزای ساده و پیچیده وسایل نقلیه به روشی سریع ، قابل اعتماد و مقرون به صرفه در صنعت خودرو انجام می شود.

مزایای تولید انبوه

توانایی تولید مقادیر زیادی قطعات به صورت مداوم و سریع یکی از بزرگترین مزایای قالب تزریق است. پس از ایجاد قالب ، زمان چرخه برای ساختن هر قسمت بسیار کوتاه است (اغلب زیر یک دقیقه) ، که برای مشاغل با حجم بالا مانند تولید خودرو مناسب است.

قطعات سبک وزن

بهبود راندمان و دامنه EV ، طراحی وسایل نقلیه سبک را به یک هدف اصلی تبدیل کرده است. در مقایسه با فلزات ، اجزای پلاستیکی قالب تزریقی سبک تر هستند و در حالی که وزن خودرو را کاهش می دهند ، عملکرد خودرو را یکسان می کنند.

اشکال پیچیده و جزئیات خوب

قالب تزریق این امکان را برای تولید کنندگان فراهم می کند که قطعاتی را با اشکال دقیق طراحی کنند یا چندین مؤلفه را به یک قطعه پیوند دهند. در نتیجه ، نیاز کمتری به مونتاژ اضافی وجود دارد که قطعات را با دوام تر می کند.

راندمان هزینه

با وجود هزینه اولیه اولیه ساخت قالب ، هزینه هر بخشی در اجرای بزرگ تولید بسیار کم است. چنین تعادل باعث می شود قالب تزریق گزینه اقتصادی برای خودروسازانی باشد که هزاران یا میلیون وسیله نقلیه تولید می کنند.

برنامه های کاربردی در ساخت وسایل نقلیه

قالب تزریق در سراسر وسیله نقلیه اعمال می شود. از اجزای داخلی قابل مشاهده گرفته تا اجزای سازه و موتور پنهان.

اجزای داخلی

در داخل خودرو ، بیشتر قسمتهای قابل مشاهده و قابل لمس تزریق شده است. اینها شامل:

این مؤلفه ها نه تنها باید خوب به نظر برسند ، بلکه باید گرما و اشعه ماوراء بنفش نیز باشند و همچنین قادر به تحمل سایش روزانه هستند.

اجزای خارجی

قالب تزریق همچنین برای قسمت هایی از نمای بیرونی وسیله نقلیه استفاده می شود:

• ضربه گیر

• کوره

• دسته درب

• محاصره

• روکش های سبک

این قسمت ها باید به اندازه کافی قوی باشند تا در برابر ضربه و شرایط آب و هوایی مقاومت کنند ، در حالی که در معرض الزامات طراحی سفت و سخت قرار دارند.

قطعات زیر هود

حتی در مناطقی که تحت تأثیر درجه حرارت بالا و ارتعاشات موتور قرار دارند ، از پلاستیک های تزریق شده استفاده می شود. به عنوان مثال:

• پوشش موتور

• جعبه های فیوز

• سیستم های مصرف هوا

• مخازن سیال

در این مورد ، از پلیمرهای با کارایی بالا برای مقاومت در برابر شرایط سخت استفاده می شود.

فرآیند قالب گیری تزریق: گام به گام

برای به دست آوردن ایده ای از نقشی که توسط قالب تزریق در ساخت وسیله نقلیه ایفا کرده است ، خوب است که روند را از ابتدا تا انتها در نظر بگیرید.

1. طراحی قالب

قالب از فولاد یا آلومینیوم تولید می شود و به تشکیل پلاستیک مذاب کمک می کند. طراحی قالب مراقبت زیادی می کند زیرا حتی اشتباهات ریز و درشت می تواند بر کیفیت یا سودمندی این قسمت تأثیر بگذارد. طراحان قالب در نظر می گیرند:

• شکل و اندازه بخشی

• کوچک شدن پلاستیک

• زمان خنک کننده

• روش تخلیه

بسته به تعداد قطعاتی که به طور همزمان ساخته می شوند ، قالب ها می توانند یا یک حفره یا چند حفره باشند.

2. ذوب پلاستیک

گلوله های پلاستیکی درون بشکه گرم شده قرار داده شده و با کمک اصطکاک و گرما ذوب می شوند. پس از ذوب ، سپس مواد به صورت مایع تشکیل می شوند که می تواند به قالب تزریق شود.

3. تزریق

در فشار زیاد ، پلاستیک مذاب با استفاده از نازل به داخل حفره قالب تزریق می شود. برای جلوگیری از نقص هایی مانند حباب یا عکس های کوتاه ، باید سرعت و فشار به خوبی تنظیم شود.

4. خنک کننده

قالب دارای کانال های خنک کننده است که به ساخت سریع و یکنواخت پلاستیک کمک می کند. زمان خنک کننده به ضخامت قسمت و نوع مواد بستگی دارد.

5. تخلیه

هنگامی که قسمت خنک می شود و سخت می شود ، با کمک پین های اگزکتور از قالب بیرون می رود. چرخه سپس برای قسمت بعدی تکرار می شود.

انواع قالب تزریق که در خودرو استفاده می شود

خودروسازان بسته به ماهیت و پیچیدگی قسمت ، از انواع مختلفی از قالب تزریق استفاده می کنند.

قالب تزریق سنتی

این فرآیند می تواند برای تولید انبوه همان مؤلفه ها استفاده شود زیرا برای قطعات پیچیدگی ساده و متوسط ​​بهتر است.

بیش از حد

Overmolding نام فرآیند استفاده از یک ماده بر روی ماده دیگر است ، به عنوان مثال ، دکمه پلاستیکی سخت یا دستگیره دنده را می توان با چنگال نرم پوشانده کرد. این منجر به بهبود بافت و طرح های بصری می شود.

قالب دو شات

همچنین به عنوان قالب گیری دوتایی شناخته می شود ، فرایندی است که در آن مواد در دو نوع پلاستیک مختلف تزریق می شوند تا یک قسمت واحد را در همان چرخه قالب بندی قرار دهند. این مناسب است که در آن بخش خاصی از ویژگی های مختلف ، به عنوان مثال ، انعطاف پذیری و استحکام داشته باشد.

قالب تزریق با کمک گاز

در این حالت ، از گاز (به طور معمول نیتروژن) برای از بین بردن قسمت های ضخیم یک قسمت قالب استفاده می شود. این وزن را کاهش می دهد ، مواد را صرفه جویی می کند و از علائم سینک جلوگیری می کند. معمولاً برای دستگیره ها و عناصر ساختاری تند و تیز استفاده می شود 

کنترل و آزمایش کیفیت

کیفیت در قطعات خودرو برای ایمنی و عملکرد مهم است. تعدادی از بررسی های با کیفیت در قسمت های قالب تزریق خودرو انجام می شود:

• بررسی های بعدی با ابزارهای اندازه گیری دقیق

• بازرسی های بصری برای نقص های سطحی

• مقاومت در برابر حرارت ، استحکام کششی و آزمایش ضربه بر روی مواد.

• آزمایش عملکردی روی قطعاتی که نیاز به انجام کارکردهای خاص دارند

خودروسازان و تأمین کنندگان نیز مطابق با استانداردهایی مانند ISO/TS 16949 هستند. استانداردی که کیفیت یکنواخت در تولید خودرو را تضمین می کند.

چالش های رایج در قالب تزریق خودرو

اگرچه مزایای آن را دارد ، اما قالب تزریق در بخش خودرو مجموعه چالش های خاص خود را دارد.

هزینه قالب

تهیه قالب بسیار پرهزینه است ، به خصوص برای قطعات پیچیده. برای طراحی و ساخت قالب جدید ممکن است هفته ها یا حتی ماه ها طول بکشد. این هزینه فقط با حجم قسمت قابل توجیه است.

انتخاب مواد

انتخاب اشتباه پلاستیک می تواند باعث خرابی در مناطقی شود که در معرض استرس زیاد و گرمای زیاد قرار دارند. مهندسان باید مواد را آزمایش و تأیید کنند ، که زمان و هزینه مصرف می کند 

محدودیت های طراحی

اگرچه قالب تزریق قادر به ساخت قطعات پیچیده است ، اما برخی از شکل ها – به عنوان مثال ، قطعاتی با زیرپوش یا حفره های عمیق – قالب بندی بدون ابزار خاص می تواند دشوار باشد. این می تواند هزینه ها را بالا ببرد.

جنگ و انقباض

با خنک شدن پلاستیک ، کوچک می شود. اگر طراحی قالب این مسئله را مورد توجه قرار ندهد ، قطعات می توانند از بین بروند یا سوء استفاده شوند. این امر به ویژه برای آن بخش هایی که باید از نزدیک تعبیه شوند ، چالش برانگیز است.

نوآوری در قالب تزریق خودرو

فرآیند قالب گیری تزریق هنوز با فناوری و مواد جدید در حال توسعه است. برخی از روندهای اخیر شامل: 

استفاده از پلاستیک های بازیافت شده

با توجه به پایداری ، بیشتر و بیشتر تولیدکنندگان در حالی که استاندارد بالایی را حفظ می کنند ، روش هایی را برای بازپس گیری و بازیافت مواد پلاستیکی جستجو می کنند.

قالب های هوشمند

قالب های مدرن دارای سنسورها و ردیابی داده ها برای ردیابی دما ، فشار و جریان در زمان واقعی هستند. این کمک در تشخیص زودهنگام مشکلات و جلوگیری از هدر رفتن است.

چاپ سه بعدی برای نمونه های اولیه قالب

از چاپ سه بعدی برای ساخت نمونه های اولیه قالب استفاده می شود ، این به سرعت بخشیدن به آزمایش و توسعه قبل از نصب قالب های در مقیاس بزرگ کمک می کند.

کامپوزیت های سبک وزن

پلاستیک را می توان با فیبر کربن یا فیبر شیشه ای ترکیب کرد تا قطعات قوی اما سبک به وجود بیاید. این کامپوزیت ها به طور فزاینده ای در وسایل نقلیه سطح بالا و عملکردی مورد استفاده قرار می گیرند.

آینده قالب گیری تزریق در صنعت خودرو

با محبوبیت بیشتر اتومبیل های برقی و اتومبیل های خود رانندگی ، تقاضا برای قطعات پلاستیکی پیچیده و سبک افزایش می یابد. قالب تزریق همچنان یک فرآیند کلیدی در ساخت قطعات ساختاری ، مقرون به صرفه و انعطاف پذیر خواهد بود.

علاوه بر این ، نگاه کردن به آینده به قطعات پلاستیکی به عنوان مثال سنسورهای قالب ریزی شده برای پانل های داخلی ، ما می توانیم انتظار داشته باشیم که الکترونیک بیشتری در قسمت ها گنجانیده شود. این تغییر خواستار قالب گیری دقیق و مواد دقیق تر خواهد بود.

اتوماسیون نیز افزایش می یابد و بازوهای رباتیک بیشتر قالب ، پیرایش و مونتاژ را به خود اختصاص می دهد. این باعث کاهش هزینه های نیروی کار و همچنین افزایش یکنواختی می شود.

پایان

قالب تزریق خودرو ستون فقرات ساختمان اتومبیل مدرن است. این امکان تولید انبوه قطعات پلاستیکی با کیفیت بالا را فراهم می کند که نه تنها به این هدف خدمت می کنند بلکه به نظر می رسد خوب است. اگرچه این روند کاستی های خود را دارد ، اما اختراع مداوم باعث می شود این روند کارآمدتر ، دقیق تر و دوستانه محیطی باشد.

از داشبورد گرفته تا ضربه گیرها و بقیه در بین ، قالب تزریق به شکل دادن به وسایل نقلیه ای که رانندگی می کنیم کمک می کند. دانستن چگونگی کار ، از کجا و چگونه استفاده می شود ، و چشم انداز آن هم برای تولید کنندگان و هم برای هر کسی که علاقه مند به نحوه قرار دادن اتومبیل های مدرن است ، مهم است.