Plastic mold is a sophisticated, precise and engineering process used to produce plastic products in different dimensions and shapes. A plastic mold is made for processes such as plastic injection, casting or thermoforming. The following is an overall process of making plastic molds:
1. Template design
- طراحی محصول: پیش از ساخت قالب، باید طراحی دقیق محصولی که قرار است با استفاده از قالب تولید شود، انجام شود. این طراحی معمولاً با استفاده از نرم‌افزارهای CAD (مانند SolidWorks، CATIA، یا AutoCAD) انجام می‌شود. در این بخش مواردی نظیر ابعاد، ضخامت دیواره، شکل و موارد فنی دیگر لحاظ می‌شوند.
- طراحی قالب: قالب باید بر اساس طراحی محصول باشد. نوع قالب (قالب دو قسمتی یا چند قسمتی) و موقعیت ورودی مواد (Gate)، کانال‌های خنک‌کننده و نحوه خروج قطعه از قالب (Ejection System) طراحی می‌شوند. تحلیل‌های جانبی (مانند تحلیل جریان مواد، تهویه و تنش‌ها) برای بهینه‌سازی عملکرد قالب انجام می‌شود.
1. Selection of materials to build molds
- جنس قالب بسته به نوع استفاده و جنس پلاستیک انتخاب می‌شود. معمولاً از فولاد سخت، فولاد ابزار یا آلیاژهای آلومینیوم استفاده می‌شود.
- برای تولید انبوه (با چرخه طولانی)، معمولاً فولاد سخت انتخاب می‌شود. برای تولیدات کوچک‌تر ممکن است آلیاژهای نرم‌تر مانند آلومینیوم انتخاب شوند.
1. Molding Parts Machine
- برش اولیه: بلوک‌های فلزی خام (مانند فولاد یا آلومینیوم) تهیه و در ابعاد اولیه بریده می‌شوند.
- فرزکاری (Milling): با استفاده از دستگاه‌های CNC، قسمت‌هایی از قالب ماشین‌کاری می‌شوند تا شکل اولیه ایجاد شود.
- سوراخ‌کاری (Drilling): سوراخ‌هایی برای نصب پیچ‌ها، سیستم‌های خنک‌کاری یا دیگر اجزا ایجاد می‌شود.
- تراشکاری (Turning): اگر قالب حاوی بخش‌هایی با اشکال دورانی است (مثل بطری)، این بخش‌ها توسط دستگاه‌های تراش ساخته می‌شوند.
- ماشین‌کاری دقیق (Precision Machining): برای ساخت جزئیات دقیق‌تر، فرایندهای ماشین‌کاری پیشرفته‌ای انجام می‌گیرد (مانند اسپارک EDM یا وایر EDM).
1. Heat treatment
- برای افزایش استحکام و دوام قالب، قطعات ماشین‌کاری شده تحت عملیات حرارتی قرار می‌گیرند.
- این فرایند شامل سخت‌کاری (Hardening) و تنش‌زدایی (Stress Relieving) است و باعث افزایش عمر قالب می‌شود.
1. Polishing and final payment of mold
- سطح قالب باید کاملاً صاف و صیقلی شود تا کیفیت محصول تولید شده بالا باشد.
- پولیش دستی توسط ابزارهای مخصوص انجام می‌شود یا ممکن است از فرایندهای خودکار مانند پرداخت الکتروشیمیایی استفاده شود.
1. Assembly of the molding components
- مونتاژ سیستم تزریق: سیستم‌های ورودی پلاستیک (مانند Gate و Runner) در قالب نصب می‌شود.
- مونتاژ سیستم خنک‌کننده: کانال‌های خنک‌کننده و سیستم‌های جریان آب برای جلوگیری از داغ شدن و کاهش چرخه تولید نصب و آب‌بندی می‌شوند.
- نصب سیستم خروج قطعه: سیستم مکانیکی برای خروج آسان قطعه پلاستیکی (مانند پین‌های Ejector) نصب می‌شود.
1. Test Test (Mold Testing)
Mold must be tested before final use. This step involves molding several trial pieces and examining the quality of the pieces. Disadvantages such as welding lines, swinging or mismatch of dimensions are identified and modified at this stage.
1. Mass production
After a successful test, the mold enters the mass production process and can produce pieces one after the other after each plastic injection cycle.
Advanced Technologies in Mold Making:
3D printing:
In specific cases, 3D printing is used to build sample templates or primary models.
Quality Control with 3D devices:
To ensure the accuracy of the mold dimensions, 3D measuring devices (cmm) are used.