تمر صناعة التصنيع السريعة بمرحلة انتقالية هائلة ومع انخفاض حجم قوالب الحقن، يمكن لمصنعي الأجزاء البلاستيكية تلبية احتياجات السوق بسهولة حيث تتيح لك العملية إنشاء كمية صغيرة من الأجزاء البلاستيكية ذات الخصائص والصفات المتسقة.
يحتاج المصنعون إلى فهم هذا النوع من قوالب الحقن للحصول على ميزة في الأسواق المتطورة. ونتيجة لذلك، يأخذك هذا الدليل الشامل عبر كل ما تحتاج لمعرفته حول قوالب الحقن ذات الحجم المنخفض.
التصنيع حسب الطلب في مجال قولبة الحقن
يعد التصنيع منخفض الحجم حسب الطلب مفهومًا جديدًا نسبيًا في عالم التصنيع. إنه يُحدث العديد من التغييرات الجذرية في كيفية تفاعل المهندسين مع الموردين والمصنعين. وهذا أكثر من ذلك عندما يتعلق الأمر بالعرف تصنيع البلاستيك.
يستمر ظهور العديد من التقنيات المتقدمة في تطوير مجال التصنيع. ومن خلال القيام بذلك، هناك إمكانية متزايدة للتخلص من التأخير في عرض الأسعار وتحسين تقنيات تصنيع النماذج الأولية. تصبح رؤية الطلبات داخل سلسلة التوريد أكثر وضوحًا. كما يمكن للعملاء إدارة طلباتهم من أي مكان عبر منصة ملائمة.
RapidDirect ، على سبيل المثال ، يجمع الآن بين أحدث تحليلات البيانات الضخمة والبرامج والأجهزة لتمكين تكامل Industry 4.0. بهذه الطريقة ، هناك ضمان للنهج المبتكرة وأفضل الممارسات. وهذا بدوره يؤدي إلى إنتاج أكثر ذكاءً ويضمن كفاءة تكلفة إنتاج الأجزاء البلاستيكية بكميات قليلة.
تضمن التصنيع التقليدي الإنتاج الضخم لمنتجات مماثلة على نطاق واسع. ومع ذلك ، فإن التصنيع حسب الطلب يمكّن المنتجات المخصصة ذات الحجم المنخفض مثل صب حقن البلاستيك على نطاق صغير. يستفيد من التقنيات القائمة على السحابة ونماذج الخدمة الذاتية. يتيح ذلك للعملاء الحصول على عروض أسعار في الوقت الفعلي ومتابعة طلباتهم طوال فترة التصنيع.
من خلال التصنيع حسب الطلب ، يمكن للعملاء طلب أجزاء صب حقن صغيرة دقيقة. سوف تلبي الكمية المطلوبة متطلبات الإنتاج الفورية. سيعالج هذا العديد من نقاط الألم فيما يتعلق بالمهلة الزمنية ، والتواصل ، تصميم قابلية التصنيع (DFM) والتكلفة. مع تحول التكنولوجيا الرقمية إلى مركزية في الصناعة ، يقود التصنيع حسب الطلب ثورة لائقة.
الفوائد الرئيسية لقولبة الحقن منخفضة الحجم
توفر قوالب حقن البلاستيك ذات الحجم المنخفض العديد من المزايا التي تجعلها خيار التصنيع للعديد من الأجزاء البلاستيكية مقارنة بعملية قولبة الحقن التقليدية. وهنا بعض من مزاياه.
يستخدم أدوات ألومنيوم أكثر ليونة
لا تتطلب الدفعات الصغيرة أدوات القالب الفولاذي المتصلب النموذجية لطريقة التشكيل التقليدية. بدلاً من ذلك، فهو يستخدم مادة الألومنيوم الأكثر ليونة لصنع القوالب. يعتبر الألومنيوم مادة أكثر ليونة بكثير من الفولاذ. وبالتالي، فإن قوالب الألومنيوم أسهل وأسرع في العمل بها.
علاوة على ذلك، تتيح أدوات الألومنيوم معالجة حرارية أسهل لأنه لا توجد حاجة لخطوة التلدين الإضافية. وهذا على عكس الفولاذ الذي يحتاج إلى التلدين لتقليل أي إجهاد داخلي وتقوية المعدن بدرجة كافية. علاوة على ذلك، تدعم قوالب الألومنيوم معظم المعالجات السطحية التي تستخدمها عادةً للصلب.
تصنيع قطع غيار الجودة
على الرغم من استخدام مواد أكثر ليونة، إلا أن قوالب حقن البلاستيك منخفضة الحجم تنتج أجزاء متينة وعملية للغاية
يتمتع الألومنيوم بمعدل نقل حرارة أفضل من الفولاذ مما يقلل من التعقيد في وضع خطوط التبريد. علاوة على ذلك، فإنه يوفر مساحة أكبر لمزيد من مكونات القالب. ونتيجة لذلك، تضمن عملية تصنيع البلاستيك ذات الحجم المنخفض مرونة أفضل في التصميم، مما يؤدي إلى سد الفجوة بين النماذج الأولية والإنتاج بكميات كبيرة.
حفظ التكاليف
يسمح صب البلاستيك منخفض الحجم للمصنعين بتصنيع الأجزاء دون المطالبة بالحد الأدنى من الطلبات. لذلك، إذا كنت تتطلع إلى الحصول على دفعة صغيرة من البلاستيك، فقد يكون ذلك مفيدًا. سوف تتجنب أيضًا الحصول على المنتجات من مخزون قديم. كل هذه تترجم إلى توفير التكاليف بشكل فعال.
أوقات الرصاص أقصر
تترجم عملية صب الحقن ذات الحجم المنخفض بأكملها إلى مهلة زمنية أقصر. في تصميم القالب، فإن استخدام الألومنيوم المعروف بطبيعته الناعمة يجعل عملية تصنيع القالب أسهل وأسرع.
بما أن قالب الحقن يصل إلى منشأة التصنيع بشكل أسرع بكثير، وينطوي على حجم إنتاج منخفض، فإن الإنتاج يكون سريعًا. في كثير من الحالات، يؤدي هذا إلى تسريع وقت التسويق بشكل كبير، مما يجعل هذه التقنية مفيدة لكل من فرق المنتجات الصغيرة والكبيرة.
المرونة في التصميم
يتضمن الإنتاج منخفض الحجم تصنيع كميات أصغر على المدى الصغير. ولذلك، لن يكون هناك أي تأثير كبير إذا قررت الشركة تعديل أو تغيير التصميم. وبهذه الطريقة، يمكن للمنتج أن يكون مثاليًا قبل أن يصل إلى المستهلك.
جودة عملية صب حقن البلاستيك يوفر ملاحظات فورية للمساعدة في تحسين قابلية التصنيع. إنها تمكن من اختبار المفاهيم الجديدة في مختلف الصناعات قبل الإنتاج الضخم للأجزاء.
جسر للمقياس
إذا كانت الشركة تخطط لإنتاج منتج بكميات كبيرة، فإن صب البلاستيك بالحقن منخفض الحجم هو الطريقة المناسبة للبدء. فهو يساعد على سد فجوة الإنتاج بين النماذج الأولية والإنتاج. هذه الطريقة تجلب الممكن النموذج الأولي للإنتاج في دورة سريعة دون الحاجة إلى الكثير من الالتزام. كما أنه يساعد على تحسين المنتج والعملية.
| صب حقن حجم منخفض | صب حقن متوسط الحجم | صب حقن حجم كبير | |
| دورات | أقل من 500 دورة | أقل من 500 ألف دورة | أكثر من 1M دورات |
| نوع القالب | قالب مطبوع ثلاثي الأبعاد | CNC تشكيله الألومنيوم | الصلب تشكيله باستخدام الحاسب الآلي |
| التكاليف | <$ 100 | $ 2,000 - $ 5,000 | $ 10,000 - $ 100,000 |
| مهلة | أيام 3-7 | أيام 10-15 | أيام 10-18 |
ملاحظة: القيم هي للإشارة فقط، اسأل RapidDirect للحصول على التفاصيل.
اعتبارات التصميم للأجزاء البلاستيكية ذات الحجم المنخفض
هناك بعض اعتبارات التصميم الرئيسية التي يجب أن تضعها في اعتبارك من أجل التصنيع الفعال. يشملوا:
اختر المادة المناسبة لجزءك المصبوب بالحقن
إحدى الخطوات المهمة في عملية قولبة الحقن ذات الحجم المنخفض هي الاختيار الصحيح للمواد من بين العديد من المواد البلاستيكية ذات الدرجة التجارية المتاحة للتصنيع.
تشبه الراتنجات البلاستيكية الحرارية تأتي في حشوات مضافة مختلفة، وخيارات ألوان، وخصائص مثل القوة، والمقاومة الحرارية والكيميائية، والمتانة، وما إلى ذلك.
يعتمد اختيارك للمواد على التطبيق المقصود للأجزاء البلاستيكية ذات الحجم المنخفض وبيئة التشغيل الخاصة بها.
براعة جزء في النهاية
أحد الأخطاء الأكثر شيوعًا التي يمكن أن ترتكبها باستخدام قوالب حقن البلاستيك هو اختيار سطح أفضل من اللازم. وقد يؤثر ذلك بشكل سيء على وظائف المنتج. على سبيل المثال، على نحو سلس جدا التشطيبات السطحية تتطلب تلميع يدوي لأسطح تجويف القالب. يمكن أن يتم التلميع باستخدام الماس المصقول حتى 2 Ra.
تؤدي هذه الممارسة إلى زيادة تكاليف تصنيع القالب ومدة التنفيذ بشكل كبير. إن اللمسة النهائية الأكثر فعالية من حيث التكلفة هي السطح المطحون الذي ربما يظهر بعض علامات الأداة. يتضمن الخياران الآخران المتاحان استخدام 600 حجر رملي أو تشطيب مزخرف بالخرز. يجب أن تكون النهاية المختارة متوافقة مع وظيفة الجزء.
مقياس سمك الجدار في كلا الاتجاهين
سمك الجدار أمر بالغ الأهمية في صب الحقن السريع. يجب ألا تكون الجدران أكثر سمكًا من النطاق الموصى به للعائلات البلاستيكية. عندما لا تؤخذ في الاعتبار، قد تغرق هذه الجدران أو تشوه أو تواجه أخرى عيوب صب. القاعدة العامة هي استخدام سمك جدار يتراوح بين 0.04 إلى 0.14 بوصة بشكل ثابت عبر الجزء بأكمله.
قم بحل الزوايا التي تُضعف سلامة المنتج باستخدام نصف القطر
بالقطع قوالب الألمنيوم يحدث باستخدام المطاحن النهائية. لذلك، قد تكون الزوايا الداخلية الحادة مصدر قلق. غالبًا ما تؤدي الزوايا الحادة في الأجزاء المصبوبة بالحقن إلى حدوث ضغط وتضر بسلامة الجزء. على هذا النحو، سيكون من الأفضل استخدام القمم أو الحواف الدائرية (نصف القطر) لتصميم الأجزاء البلاستيكية. سيضمن هذا منتجًا أكثر جوهرية وتحسين قابلية التشكيل.
استخدم المسودة لتمكين طرد أسهل للجزء من القالب
يؤدي دمج زوايا السحب إلى إنتاج أجزاء بلاستيكية منخفضة الحجم ذات حواف مدببة. ونتيجة لذلك، يكون هناك احتكاك أقل أثناء عملية القولبة، مما يمنع تلف القالب/الأجزاء، ويسهل إزالة الأجزاء. القاعدة الأساسية الجيدة في قولبة الحقن هي إضافة زاوية مسودة تتراوح من 1 إلى 2 درجة.
قد يكون القالب متعدد التجاويف خيارًا جيدًا
إذا كنت ترغب في تشكيل عدة أجزاء متطابقة في طلقة واحدة، فسيكون القالب متعدد التجاويف مفيدًا. يساعد على إنتاج تصميمين أو أكثر بتكرارات صغيرة في نفس الوقت. يتيح ذلك الاختبار السريع لتصميمات المنتجات المختلفة في وقت واحد. وعندما تكون هناك حاجة إلى كميات تتجاوز العينات الأولية، فإنها تكون أيضًا بمثابة خيارات جيدة. وفي الوقت نفسه، يمكنها أيضًا المساعدة في تقليل التكاليف لكل وحدة.
عملية صب البلاستيك منخفض الحجم
تتضمن عملية صب البلاستيك منخفض الحجم خمس خطوات أساسية موضحة أدناه:
الأدوات وتصميم القالب
الخطوة الأولى هي تحديد مواصفات الأجزاء البلاستيكية النهائية واختيار المواد المناسبة. وهذا سوف يساعد في تصميم القالب. المعادن مناسبة لصنع قوالب الحقن، والألمنيوم هو الأكثر شيوعًا.
النماذج
يتضمن ذلك استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء نموذج أولي لقوالب الحقن المعروفة أيضًا باسم قوالب مطبوعة ثلاثية الأبعاد. يمكن للمهندسين الاستفادة من القالب بشكل طبيعي بعد التحقق من العيوب في التصميم والوظيفة وتصحيح الأخطاء. يتم بعد ذلك تحسين القالب باستخدام عمليات التصنيع مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد أو التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
إعداد آلة صب الحقن
يتم تثبيت المكونات مثل نظام القاذف في القالب قبل تحميلها على آلة التشكيل بالحقن. يقوم المهندس بعد ذلك بتكوين درجة حرارة الماكينة، والضغط، وسرعة الحقن وإجراء اختبار التشغيل للتحقق من جودة تشغيل الإنتاج.
عملية حقن صب
تنقسم عملية القولبة بالحقن إلى أربع خطوات فرعية موضحة أدناه:
تحامل
يتضمن ذلك استخدام نظام تثبيت يمكنه توليد قوة تثبيت تثبت القالب في مكانه، مما يغلق الفجوة بين نصفي القالب. يجب أن تكون قوة التثبيت مساوية لقوة الحقن لمنع الحركة التخريبية ويجب أن تكون أقل في قوالب الحقن المطبوعة ثلاثية الأبعاد والمحمية بإطار معدني.
يعتمد هذا على نوع الماكينة ولكنه يتضمن نقل البلاستيك المنصهر إلى برميل الحقن ومن ثم الحقن في القالب.
تبريد
بعد حقن المادة المنصهرة في قالب حقن البلاستيك، يبرد البلاستيك المنصهر ويتصلب. يعتمد وقت التبريد/التصلب على نوع القالب الذي يستغرق وقتًا أطول للتبريد بسبب النقل الحراري الأبطأ الذي يحدث في البلاستيك مقارنة بالمعادن. في مثل هذه الحالة، يتم تحسين التبريد باستخدام الهواء المضغوط أو المداخن القابلة للتبديل.
طرد
يمكن أن يتم إخراج الأجزاء البلاستيكية ذات الحجم المنخفض يدويًا أو عن طريق استخدام دبابيس القاذف. في الأخير، تتحرك لوحة التثبيت إلى الخلف ويتم فتح القالب إلى النصف. بعد ذلك، تقوم دبابيس القاذف بدفع الجزء الأخير إلى الخارج.
مراقبة الجودة وما بعد المعالجة
تتضمن مراقبة الجودة فحص الأجزاء البلاستيكية ذات الحجم المنخفض بحثًا عن أي عيب والتأكد من استيفائها لمعايير الجودة. بعد ذلك، قم بقص الأجزاء المقولبة واستخدم عمليات تشطيب السطح الثانوية.
التطبيقات الرئيسية لقولبة الحقن ذات الحجم المنخفض
يعد القولبة بالحقن منخفض الحجم حلاً تصنيعيًا فعالاً من حيث التكلفة للشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم. تشمل التطبيقات الرئيسية لحلول التصنيع ما يلي:
النماذج الأولية السريعة
إنها الطريقة المثالية لنماذج الأجزاء البلاستيكية. فهو يوفر فوائد مثل الإنتاج السريع والفعال من حيث التكلفة، والاختبار الأسهل، والتحقق من صحة التصاميم قبل أدوات الإنتاج الضخم، والتحسين الأسهل.
صب حقن دفعة صغيرة
It ينطبق أيضًا على تصنيع مجموعة صغيرة من الأجزاء التي توفر حلاً اقتصاديًا، خاصة للشركات التي ليس لديها رأس مال كافٍ للإنتاج على نطاق واسع. إنها تتحمل تكاليف أقل على عكس قوالب الحقن التقليدية وتدعم الإنتاج الصغير مما يسمح للشركات بالاستجابة بسرعة لمتطلبات السوق المتغيرة.
عند الطلب حقن صب
من اسمها، يسمح خيار "حسب الطلب" للشركات بتصنيع الأجزاء بناءً على الطلب. ونتيجة لذلك، هناك حاجة أقل لمخزونات كبيرة مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف التخزين. علاوة على ذلك، يصبح من الأسهل التكيف مع التقلبات في الطلب مما يجعل قوالب حقن البلاستيك ذات الحجم المنخفض مناسبة للشركات التي تعمل في صناعات لا يمكن التنبؤ بها.
اختيار الشريك المناسب لخدمات قولبة الحقن عند الطلب
يعد القولبة بالحقن منخفض الحجم عملية فعالة للتصنيع عالي الجودة. ومع ذلك، العثور على الأفضل خدمات صب حقن البلاستيك قد يكون المزود تحديًا. فيما يلي بعض العوامل التي يجب مراعاتها قبل اختيار شركة صب البلاستيك:
· سعة الحجم والتخصص
الخطوة الأولى في تضييق نطاق اختيارك هي استخدام السعة التخزينية للشركة وتخصصها. يُنصح بالشركات القادرة على الإنتاج المنخفض إلى المتوسط (أقل من 10,000 قطعة). وذلك لأنهم يستطيعون تقديم نماذج أولية بسرعة كافية للاختبار.
· الامتثال للمواصفات
سيكون من الأفضل اختيار شركة يمكنها تقديم منتجات مصبوبة بالحقن بكميات منخفضة ولكن عالية الجودة دون المساس بالمواصفات. وهذا يعني أن شركة قولبة الحقن ذات الحجم المنخفض يجب أن تمتثل تمامًا لمواصفات التصميم. يُسمح بالتوصيات بناءً على الخبرة والمعرفة والخبرة. يجب عليك الموافقة على كل تعديل على التصميم.
· خدمات مرنة
يجب عليك اختيار شريك القولبة بالحقن الذي يقدم مجموعة واسعة من خدمات النماذج الأولية. يتضمن ذلك تحليل تدفق القالب ، والتصنيع سريع الاستجابة ، وتصميم الأجزاء. تقديم خدمات التصنيع الأخرى مثل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وصب الحقن سيكون إضافة نوعية. ستفهم هذه الشركات متطلباتك بشكل أفضل وتعالج مشكلات الإنتاج مبكرًا.
· الكفاءة والجودة
يجب أن تلتزم شركة قولبة الحقن الجيدة عند الطلب لإنتاج مجموعة صغيرة من الأجزاء البلاستيكية بأفضل معايير الكفاءة والجودة. يجب أن تعمل الآلات بأحدث التقنيات مع برامج إدارة المشاريع عالية الجودة لتحسين التواصل.
خدمات صب الحقن ذات الحجم المنخفض من RapidDirect
RapidDirect هو شريكك الأول في مجال قولبة الحقن منخفض الحجم. نحن نجمع بشكل فعال بين خبرتنا وخبرتنا ومرافقنا القوية لنقل الأجزاء البلاستيكية الخاصة بك من الإنتاج إلى السوق في غضون فترة زمنية قصيرة. يستخدم نظام عروض الأسعار السريع الخاص بنا أحدث التقنيات ليقدم لك عروض أسعار خلال ثوانٍ.
نحن نفتخر بالتحول السريع في منتجاتنا البلاستيكية ذات الحجم المنخفض خدمات صب الحقن دون المساومة على الجودة. إن اختيار RapidDirect يعني أنك تحصل على نماذج أولية عالية الجودة مع فترات زمنية قصيرة وأسعار مناسبة للميزانية. قم بتحميل ملف التصميم الخاص بك، ودعنا نقدم لك أفضل خدماتنا.
بدائل لحقن البلاستيك منخفض الحجم
هناك العديد من طرق تصنيع البلاستيك الأخرى ذات الحجم المنخفض بخلاف القولبة بالحقن. فيما يلي بعض البدائل التي يمكنك اختيارها لتحقيق الفعالية من حيث التكلفة ووقت أسرع للتسويق.
الطباعة 3D
الطباعة 3D هي عملية تصنيع تركز على الجودة وتعتبر بديلاً للقولبة السريعة من قبل العديد من مصممي المنتجات والمصنعين. لا يتطلب الأمر استثمارًا مقدمًا في إنشاء القوالب وله مهلة زمنية قصيرة.
يفضل معظم المهندسين والمصممين الطباعة ثلاثية الأبعاد للتكرار السريع أثناء إنتاج المنتجات البلاستيكية. غالبًا ما تأتي الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد بأسطح ذات طبقات. ومع ذلك، يمكن بسهولة صقل الأسطح وطلاؤها للحصول على الشكل النهائي المطلوب للسطح.
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
على الرغم من كونها واحدة من أقدم طرق التصنيع، إلا أن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يظل طريقة موثوقة لتصنيع البلاستيك بكميات صغيرة. إنه متعدد الاستخدامات ويمكنه العمل مع أنواع أخرى من المواد بما في ذلك المعادن. علاوة على ذلك، فهي تساعد على إنشاء قوالب أو أنماط أو قوالب دقيقة لعمليات التصنيع المختلفة مثل القولبة، والصب، وغيرها.
يعد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي بديلاً أكثر تكلفة ولكنه مناسب لعمليات الإنتاج السريعة. في بعض الحالات، يتم استخدام تقنية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مثل CNC الطحن يتم دمجها مع عمليات أخرى مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج فعال أو تحقيق تفاوتات أكثر صرامة.
بالحرارة
يعد التشكيل الحراري بديلاً آخر يتضمن إنشاء قوالب يتم تسخين طبقة رقيقة من البلاستيك باستخدام القوة الميكانيكية أو الضغط أو الفراغ والتي تأخذ شكل القالب مع قطع المواد الإضافية.
وتنطوي هذه التقنية على درجات حرارة وضغوط منخفضة مما يؤدي إلى استخدام مواد غير مكلفة. علاوة على ذلك، يعد تشطيب السطح أمرًا مهمًا لأن المنتج قد يلتقط بعض تفاصيل القالب. بشكل عام، يقتصر المصنعون على التشكيل الحراري لتصنيع مكونات بسيطة نسبيًا مثل صواني التغليف، وألواح أبواب المركبات، وما إلى ذلك.
صب يوريتان
صب يوريتان هو بديل ممتاز يتميز بعدم وجود تكلفة مسبقة وتقليل المهلة الزمنية. تتضمن عملية التصنيع إنشاء نمط رئيسي للمنتج باستخدام طباعة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة أو التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
يساعد هذا النمط في إنشاء قالب يوريتان وصب الراتنج المناسب في القالب سيسمح بتصنيع عدة نسخ من المنتج. يمكن أن يستمر قالب اليوريثان لمدة تصل إلى 20 مرة وهو خيار فعال من حيث التكلفة يسمح لمصممي المنتجات باختبار متطلبات التصميم وجمع التعليقات مبكرًا.
وفي الختام
يعد القولبة بالحقن حلاً فعالاً من حيث التكلفة لتقنية الإنتاج الضخم، ولكن مع القوالب البلاستيكية ذات الحجم المنخفض، يمكن للشركات الصغيرة والمتوسطة إنتاج كميات صغيرة من الأجزاء البلاستيكية. يؤدي هذا إلى دخول أسرع إلى السوق، ومراقبة أفضل لجودة المنتج، ومدة زمنية أقصر، وما إلى ذلك. تتحدث هذه المقالة عن كل ما تحتاج لمعرفته حول قولبة الحقن الصغيرة حتى تتمكن من اتخاذ قرار مستنير بشكل أفضل.
