آشنایی با دستگاه های تزریق پلاستیک هیدرولیکی (راهنمای جامع + ویدیو)

دستگاه‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی در صنعت تولید پلاستیک برای تولید طیف گسترده­ای از محصولات استفاده می‌­شوند. این دستگاه ­‌ها به دارا بودن قدرت بالا، عملکرد پایدار، دقت مناسب و تطبیق­‌پذیری بالا شناخته شده‌اند که آنها را به انتخاب اول بسیاری از تولیدکنندگان پلاستیک تبدیل کرده است. اگر به کسب اطلاعات بیشتر در مورد دستگاه‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی علاقه­‌مند هستید، این راهنمای جامع برای شما مناسب است.

در این مقاله، یک معرفی کلی از دستگاه­‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی، از جمله طرز کار، اجزاء سیستم هیدرولیک دستگاه و مزایا و معایب آن‌ها ارائه خواهد شد. همچنین اصول مهم در نگهداری و نکات ایمنی و همچنین روندها و فناوری­های نوظهور در صنعت را پوشش خواهیم داد. در پایان این مقاله، درک کاملی از دستگاه­های تزریق پلاستیک هیدرولیکی و ویژگی‌های کلیدی آن‌ها خواهید داشت، که به شما امکان می‌دهد درباره استفاده از آن‌ها در فرآیندهای تولید خود تصمیمی آگاهانه بگیرید.

 

طرز کار دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی

دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی از فشار هیدرولیک به منظور تولید نیروی مورد نیاز برای تولید قطعات پلاستیکی استفاده می‌کند. اساس کار این دستگاه به این صورت است که روغن هیدرولیک به وسیله پمپ هیدرولیک به سوی بخش­های مختلف دستگاه فرستاده می­شود تا در عملگرهایی مانند جک­ هیدرولیک یا هیدروموتور مورد استفاده قرار گیرد. این عملگرها فشار روغن هیدرولیک را به کار مکانیکی مورد نیاز برای انجام فرایندهای مختلف مانند تزریق، بارگیری، حرکت گیره و پران تبدیل می­کنند.

مراحل کار دستگاه­ تزریق پلاستیک هیدرولیکی به صورت گام به گام شامل مراحل زیر است:

 

گام اول: گرانول­‌های پلاستیک به قیف دستگاه ریخته شده و طریق آن وارد سیلندر می­‌شوند که با هیترهای نواری مخصوص احاطه شده است. با استفاده از گرمای این هیترها و همچنین گردش ماردون، گرانول­‌های پلاستیک ذوب می­شوند. این مرحله بارگیری نامیده می­شود و اهمیت زیادی در کیفیت قطعات تولید شده دارد.

گام دوم: هنگامی که پلاستیک ذوب شد، از نیروی هیدرولیک برای تزریق آن به داخل حفره قالب استفاده می­شود. واحد تزریق دستگاه تزریق هیدرولیکی شامل یک یا دو جک هیدرولیکی است که ماردون را رو به جلو هل می­دهند تا پلاستیک مذاب از طریق نازل به قالب تزریق شود. برای جلوگیری از تغییر فرم ناشی از انقباض مواد در درون قالب، ماردون همچنان برای لحظاتی فشاری تحت عنوان فشار هولد یا اتوکشی را اعمال می­کند.

 

گام سوم: پس از پر شدن حفره قالب، به پلاستیک مذاب اجازه داده می­شود تا خنک و جامد شود. زمان خنک‌­شدن بسته به نوع پلاستیک و هندسه قطعه می­تواند متفاوت باشد. همزمان که مواد تزریق شده به درون قالب در حال سرد شدن هستند، گرانول­‌های جدید از قیف به سیلندر وارد می­شوند تا پس از طی بارگیری با تزریق بعدی آماده شوند.

گا پس از خنک شدن پلاستیک و پایان یافتن بارگیری، صفحه متحرک گیره با استفاده از فشار هیدرولیک به عقب می­رود تا قالب باز شده و قطعه پلاستیکی تولید شده توسط سیستم پران از قالب خارج شود.

گام چهارم: پس از آن صفحه متحرک به جلو حرکت می­کند و قالب را می­بندد، سپس این چرخه که سیکل تولید نامیده می­‌شود مجدداً بارها و بارها تکرار شده ­و قطعات پلاستیکی جدیدی تولید می­شوند.

در طول این فرآیند، سیستم هیدرولیک نیروی مورد نیاز برای بستن قالب را فراهم می­کند، قالب را در طول فرآیند تزریق و خنک کردن بسته نگه می دارد و سپس قالب را باز می­کند تا قطعات تولید شده خارج شوند. کنترلر دستگاه تزریق پلاستیک فشار هیدرولیک، سرعت تزریق و سایر پارامترها را کنترل می­کند تا اطمینان حاصل کند که قطعات پلاستیکی با کیفیت و دقت مناسب تولید می‌­شوند.

 

اجزاء و قطعات سیستم هیدرولیک در دستگاه های تزریق پلاستیک هیدرولیکی

 

سیستم هیدرولیک دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی وظیفه انتقال روغن هیدرولیک و تولید نیروی مورد نیاز برای کارکرد دستگاه را بر عهده دارد و از اجزاء کلیدی زیر تشکیل شده است:

پمپ هیدرولیک: پمپ هیدرولیک قلب سیستم هیدرولیک است و وظیفه تولید دبی روغن مورد نیاز برای کارکرد دستگاه را بر عهده دارد. پمپ هیدرولیک دستگاه تزریق پلاستیک می‌تواند از نوع جابجایی ثابت یا جابجایی متغیر باشد و توسط یک الکتروموتور القایی و یا سروو موتور به گردش در می‌­آید. پمپ‌­های هیدرولیکی پیستونی، پمپ­‌های پره­ای (وین) و پمپ‌­های دنده‌­ای مهم­ترین انواع پمپ‌­های هیدرولیکی مورد استفاده در دستگاه های تزریق پلاستیک به شمار می­روند.

بلوک­ هیدرولیک: بلوک­های هیدرولیک که به عنوان بلوک­‌های منیفولد نیز شناخته می­شوند، وظیفه هدایت سیال هیدرولیک به بخش­های مختلف سیستم هیدرولیک دستگاه را بر عهده دارند. این بلوک‌­ها معمولاً از فولاد یا آلومینیوم ساخته می­شوند و می­توانند برای رفع نیازهای خاص سفارشی‌­سازی شوند.

شیر هیدرولیک: شیرهای هیدرولیک وظیفه کنترل جریان و فشار سیال هیدرولیک در دستگاه را بر عهده دارند. این شیرها می­توانند به صورت دستی یا الکترونیکی کار کنند و برای حفظ فشار و نرخ جریان مناسب در سراسر سیستم هیدرولیک بسیار مهم هستند. شیرهای هیدرولیکی که در یک دستگاه تزریق پلاستیک مورد استفاده قرار می­گیرند شامل انواع مختلفی مانند شیر کنترل فشار (ریلیف)، شیر کنترل جریان (کنترل دبی)، شیر کنترل جهت، و شیر پروپورشنال کنترل فشار و دبی است.

جک هیدرولیکی: جک­‌های هیدرولیک وظیفه تولید نیروی مورد نیاز برای حرکت دادن واحد گیره و واحد تزریق دستگاه را بر عهده دارد. جک هیدرلیکی از یک پیستون، سیلندر، راد و اجزاء آببندی تشکیل می‌­شود و انرژی روغن تحت فشار را به نیروی مکانیکی و حرکت خطی تبدیل می­کند. حرکت گیره، حرکت کالسکه، عملیات تزریق و پران در دستگاه‌­های تزریق هیدرولیکی با استفاده از جک­‌های هیدرولیکی انجام می­‌شود.

هیدروموتور: این وسیله یک عملگر دورانی است که انرژی روغن تحت فشار را به حرکت دورانی تبدیل می­کند. گردش ماردون در هنگام بارگیری و عملیات تنظیم ارتفاع قالب در دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی با استفاده از هیدروموتور انجام می­‌شود.

آکومولاتور: آکومولاتور وسیله‌­ای است که سیال هیدرولیک را تحت فشار ذخیره می­کند و نقشی همانند خازن در یک مدار الکترونیکی را بر عهده دارد. در بخشی از فرایند که که سیستم هیدرولیکی به دبی زیاد احتیاج دارد، آکومولاتور با کمک به افزایش دبی پمپ هیدرولیک باعث بالا رفتن سرعت جک‌­ها می­شود. همچنین آکومولاتور می­تواند به حفظ فشار و تثبیت نرخ جریان سیستم هیدرولیک نیز کمک کند. استفاده از آکومولاتور برای افزایش سرعت تزریق در دستگاه­‌های تزریق پلاستیک مخصوص تولید قطعات جداره نازک و ظروف یکبار مصرف رایج است.

فیلتر: فیلترها وظیفه دارند تا آلاینده­‌ها و ناخالصی‌­ها را از روغن هیدرولیک حذف کنند و به اطمینان از عملکرد روان و کارآمد سیستم هیدرولیک کمک می­کنند. در دستگاه­‌های تزریق پلاستیک معمولاً از تعدادی صافی روغن فلزی در درون تانک روغن استفاده می­شود که از ورود روغن آلوده به ورودی پمپ هیدرولیک جلوگیری می­کنند. همچنین از یک سیستم فیلتر روغن بای-پس به منظور کاهش آلودگی در مسیر برگشت روغن به تانک استفاده می­شود که وظیفه حذف ذرات ریز را بر عهده دارد.

تانک روغن: تانک یا مخزن ظرفی است که روغن هیدرولیک مورد استفاده در دستگاه را در خود جای می­دهد. تانک روغن معمولاً از ورق فولادی ساخته می­شود و بسته به اندازه و ظرفیت دستگاه می­تواند اندازه آن متفاوت باشد.

لوله و شیلنگ: در دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی از شیلنگ‌­های هیدرولیک و لوله‌­های بدون درز (مانسمان) برای انتقال روغن به بخش­های مختلف استفاده می­شود. نوع اتصالات، جنس لوله و شیلنگ و همچنین طراحی مسیر عبور آنها در بازدهی و مصرف انرژی دستگاه تاثیر قابل توجهی دارد.

سنسور فشار: اندازه‌­گیری فشار در سیستم هیدرولیکی به منظور دریافت فیدبک و ارزیابی عملکرد سیستم توسط سنسور فشار انجام می­‌شود که داده­‌های خود را در اختیار کنترلر دستگاه قرار می­دهد.

گیج فشار: این وسیله که مانومتر نیز نامیده می­شود قادر است فشار روغن را در هر لحظه نمایش دهد. در دستگاه­‌های تزریق پلاستیک معمولاً یک یا دو عدد مانومتر یا گیج فشار عقربه‌­ای استفاده می‌­شود که کمیت فشار روغن را بر اساس یکاهای bar و psi نمایش می‌­دهند.

 

مزایا و معایب دستگاه های تزریق پلاستیک هیدرولیکی

دستگاه­ های تزریق پلاستیک هیدرولیکی به دلیل تطبیق پذیری و توانایی تولید قطعات با کیفیت بالا، انتخابی محبوب در صنعت تزریق پلاستیک هستند، با این حال مانند هر فرآیند تولیدی دارای مزایا و معایبی هستند.

 

مزایای دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی:

نیروی گیره بالا: دستگاه‌­های تزریق پلاستیک هیدرولیکی قادر به ایجاد نیروهای گیره بسیار بالایی هستند که آنها را برای تولید قطعات بزرگ و پیچیده مناسب می­سازد.

نرخ تولید بالا: دستگاه‌­های تزریق هیدرولیکی می‌توانند با سرعت‌های بالا کار کنند و امکان تولید تعداد زیادی از قطعات را در مدت زمان کوتاهی فراهم کنند.

تطبیق پذیری: دستگاه­‌های تزریق هیدرولیکی می­توانند طیف وسیعی از مواد، از جمله انواع ترموپلاستیک‌­ها و پلاستیک­‌های ترموست مانند باکالیت و انواع BMC را پردازش کنند.

دقت: دستگاه‌­های هیدرولیکی قادر به تولید قطعات دقیق و بوده ثبات کیفیت و کاهش ضایعات را تضمین می­کنند.

تعمیر و نگهداری کم: دستگاه‌­های هیدرولیک به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارند که آنها را به انتخابی مقرون به صرفه برای تولیدکنندگان تبدیل می‌کند.

هزینه اولیه پایین: قیمت دستگاه‌­های تزریق پلاستیک هیدرولیکی در مقایسه با سایر انواع دستگاه تزریق پلاستیک کمتر است و نیازمند سرمایه کوچکتری است. این مزیت به طور ویژه برای تازه واردان به صنعت تزریق پلاستیک دارای اهمیت است.

 

معایب دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی:

 

مصرف انرژی بالا: دستگاه‌­های تزریق هیدرولیکی به مقدار قابل توجهی انرژی برای کار کردن نیاز دارند که در نتیجه هزینه‌های انرژی بالایی را به همراه دارد. همچنین تبدیل انرژی هیدرولیکی که مکانیکی خالی از اتلاف نیست و باعث کاهش بازدهی انرژی در دستگاه می‌­شود.

عملکرد پر سر و صدا: دستگاه­‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی در حین کار صدای بلندی تولید می­کنند که می‌تواند برای کارگران آزار دهنده باشد.

نگرانی­های زیست محیطی: روغن هیدرولیک مورد استفاده در این دستگاه­‌ها پس از مدتی استفاده خواص خود را از دست داده و باید تعویض شود. عدم بازیافت یا دفع صحیح روغن استفاده شده می­تواند برای محیط زیست مضر باشد.

احتمال نشتی: دستگاه­های تزریق هیدرولیکی مستعد نشتی هستند که می‌تواند باعث نگرانی‌های ایمنی و وقفه در تولید شود.

 

به طور کلی، دستگاه­ تزریق هیدرولیکی به دلیل تطبیق پذیری خوب، نرخ تولید بالا و دقت کافی، برای بسیاری از تولیدکنندگان انتخاب مناسبی است، با این وجود، این دستگاه دارای معایبی نیز هست، که باید در هنگام انتخاب دستگاه تزریق پلاستیک برای یک کاربرد خاص در نظر گرفته شوند.

 

ویدئوی معرفی دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی

 

 

اصول نگهداری و نکات ایمنی کار با دستگاه های تزریق پلاستیک هیدرولیکی

 

سرویس و نگهداری مرتب: دستگاه‌­های تزریق هیدرولیک برای اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند. این نگهداری شامل بازرسی‌­های معمول، تمیز کردن و روغن کاری اجزا متحرک و همچنین تعویض قطعات فرسوده یا آسیب دیده است.

آموزش صحیح: اپراتورها و پرسنل تعمیر و نگهداری بایستی در مورد به کارگیری صحیح از دستگاه و اصول ایمنی لازم، آموزش مناسبی دریافت کنند. آموزش در این خصوص باید شامل آموزش نحوه شناسایی خطرات احتمالی مرتبط با عملکرد دستگاه‌­های تزریق هیدرولیکی، مانند نشتی، خطرات الکتریکی، و اجزاء مکانیکی خطرناک دستگاه و همچنین نحوه استفاده صحیح از تجهیزات حفاظت شخصی نیز (PPE) باشد.

 

استفاده صحیح از تجهیزات حفاظت فردی: تجهیزات حفاظت فردی (PPE)، مانند عینک ایمنی، دستکش و محافظ شنوایی، باید توسط تمام اپراتورها و پرسنل تعمیر و نگهداری هنگام کار با دستگاه­‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی استفاده شود. نوع تجهیزات حفاظتی مورد نیاز به خطرات خاص مرتبط با دستگاه و فرآیند ساخت بستگی دارد، به طور مثال در هنگام کار عادی دستگاه، استفاده از گوشی محافظ شنوایی در اغلب موارد کافی است اما در هنگام تخلیه مواد از سیلندر باستی حتماً عینک ایمنی و دستکش نسوز به کار برده شود.

مدیریت روغن هیدرولیک و روانکاری: مدیریت صحیح روغن هیدرولیک و سیال روانکاری مورد استفاده در دستگاه برای حفظ عملکرد ایمن و کارآمد آن ضروری است. این مورد شامل نظارت منظم بر سطح و کیفیت روغن، جایگزینی منظم آن، و دفع صحیح این مواد می­شود.

استقرار مناسب: دستگاه­‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی باید در مکانی امن و به فاصله کافی از سیم‌کشی اصلی برق یا سایر ماشین‌آلات نگهداری شوند. همچنین این دستگاه­‌ها باید به خوبی تراز شوند و بر روی سطحی با استحکام کافی قرار گیرند.

روند پیشرفت فناوری و آینده دستگاه های تزریق پلاستیک هیدرولیکی

 

آینده دستگاه­‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی از پیشرفت‌های مداوم در فناوری و گرایش روزافزون به فرآیندهای تولید پایدارتر و سازگار با محیط زیست تاثیر می­‌پذیرد. در ادامه برخی از روندها و پیشرفت‌های به دست آمده که می‌توانند آینده این دستگاه ها را تعیین کنند معرفی می‌­شوند:

 

اتوماسیون و انقلاب صنعتی 4.0: یکی از مهم­ترین روندها در تولید پلاستیک، حرکت به سمت بهره­‌گیری بیشتر از اتوماسیون و Industry 4.0 است. این روند به احتمال زیاد در آینده نیز ادامه خواهد داشت و در گذر زمان دستگاه‌­های تزریق پلاستیک هیدرولیک با سیستم‌ها و نرم‌افزارهای مرتبط با تولید یکپارچه‌­سازی می‌شوند تا فرآیندهای تولید کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر را امکان‌پذیر کنند.

 

پایداری: با گسترش بیشتر آگاهی در جهان در خصوص تأثیرات زیست محیطی تولید، فشار فراینده­ای به صنعت تولید پلاستیک وارد می‌­شود تا به سمت استفاده از فرآیندهای پایدارتر و سازگار با محیط زیست حرکت کند. یکی از تبعات این فشارها را می­توان در توسعه دستگاه­‌های تزریق پلاستیک نسل جدید جستجو کرد که از نظر بازدهی مصرف انرژی کارآمدتر هستند، از مواد اولیه قابل بازیافت استفاده می‌کنند و زباله کمتری تولید می‌کنند.

 

ادغام با سایر فناوری ها: دستگاه‌­های تزریق پلاستیک هیدرولیکی احتمالاً با فناوری‌های دیگری مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و اینترنت اشیا (IoT) ادغام می‌شوند. این ادغام می­تواند فرآیندهای تولید دقیق­تر و کارآمدتر و همچنین نظارت در لحظه بر داده‌­های تولید را امکان پذیر کند.

 

مواد جدید: توسعه مواد جدید که سبک‌تر، بادوام‌تر و پایدارتر هستند احتمالاً در آینده نیز ادامه خواهد یافت. دستگاه‌­های تزریق پلاستیک هیدرولیکی باید برای فراوری این مواد اولیه جدید که ممکن است به فناوری‌ها و اجزای جدیدی نیاز داشته باشند، سازگار باشند.

 

ارتقاء ویژگی­های ایمنی:

ایمنی کارگرانی که با دستگاه‌­های تزریق پلاستیک کار می‌کنند در آینده همچنان در اولویت خواهد بود. این روند می‌تواند به توسعه قابلیت‌­های ایمنی پیشرفته‌تر، مانند محافظت بهتر، سیستم‌های خاموش‌کننده خودکار، و رابط‌های کاربرپسندتر منجر شود.

 

افزایش سفارشی سازی: با افزایش تجارت الکترونیک و تقاضا برای محصولات شخصی سازی شده، دستگاه­‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی در آینده باید انعطاف پذیرتر و قابل تنظیم باشند. یکی از پیامدهای احتمالی این فضا می­تواند شامل توسعه ماشین‌های مدولار باشد که می‌توانند به راحتی برای تولید قطعات مختلف پیکربندی مجدد شوند یا استفاده از نرم‌افزار جدیدی که فرآیندهای قالب‌گیری دقیق‌تر و پیچیده‌تر را ممکن می‌سازد.

می­توان انتظار داشت که آینده دستگاه‌­های تزریق پلاستیک هیدرولیکی با پیشرفت‌های مداوم در فناوری، پایداری و سفارشی‌سازی شکل خواهد گرفت. همانطور که صنعت پلاستیک همچنان به تکامل خود ادامه می­دهد، دستگاه­‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی نیز باید برای پاسخگویی به تقاضاهای در حال تغییر مشتریان و بازار سازگار شوند.

برای مشاهده لیست دستگاه تزریق پلاستیک هیدرولیکی به لیست دستگاه های تزریق پلاستیک هیدرولیکی مراجعه کنید.

 

نتیجه گیری

در پایان، دستگاه­‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی ابزار مهمی برای تولیدکنندگان در تولید قطعات پلاستیکی هستند. این دستگاه­‌ها با استفاده از یک سیستم هیدرولیک پیچیده کار می­کنند که شامل پمپ، بلوک­‌های هیدرولیک و اجزائی دیگر است. در حالی که دستگاه‌­های تزریق پلاستیک هیدرولیکی دارای مزایایی مانند سرعت تولید بالا و هزینه اولیه پایین هستند، اما دارای معایبی نیز هستند، از جمله مصرف انرژی بالا و احتمال نشت روغن.

برای اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد دستگاه‌­های تزریق پلاستیک هیدرولیکی، رعایت اصول نگهداری منظم و نکات ایمنی مهم است. این اصول شامل آموزش مناسب اپراتورها و پرسنل تعمیر و نگهداری، شناسایی خطرات بالقوه، استفاده مناسب از تجهیزات حفاظت فردی، مدیریت سیالات و استقرار مناسب دستگاه است.

نگاه به آینده، توسعه فناوری‌ها و مواد جدید، اعمال فشار در راستای گسترش فرآیندهای تولید پایدارتر، و تقاضا برای افزایش سفارشی‌سازی، همگی بر آینده دستگاه­‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی تأثیر خواهند گذاشت. با ادامه یافتن با این روند، می­توان انتظار داشت که دستگاه­‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی همچنان قادر باشند تا نیازهای بازار را برآورده کنند.

به طور کلی، این راهنمای جامع برای دستگاه‌­های تزریق پلاستیک هیدرولیکی، اصول اولیه کار، مزایا و معایب و اصول نگهداری و ملاحظات ایمنی را پوشش می‌دهد. با این دانش، تولیدکنندگان می­توانند تصمیمات آگاهانه­‌ای را در هنگام انتخاب و کار با دستگاه­‌های تزریق پلاستیک هیدرولیکی بگیرند و از ایمنی کارگران و کیفیت قطعات پلاستیکی تولید شده اطمینان حاصل کنند.