ขึ้นรูปพลาสติกแบบฉีดพลาสติกดีอย่างไร? เครื่องฉีดพลาสติกทำงานอย่างไร?
พลาสติก จัดเป็นสิ่งของและสินค้าที่จำเป็น ทั้งสำหรับใช้ในชีวิตประจำวัน ในธุรกิจ หรืออุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น เป็นอุปกรณ์เครื่องใช้ภายในบ้าน บรรจุภัณฑ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า ของเล่น ส่วนประกอบของรถยนต์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ เครื่องมือทางการเกษตร อุปกรณ์ก่อสร้าง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ หลายโรงงานหรือบริษัทต่างๆ จึงผลิตพลาสติกเพื่อรองรับความต้องการใช้พลาสติกเป็นจำนวนมาก ซึ่งการขึ้นรูปพลาสติกมีหลายวิธี เช่น การฉีดพลาสติก (Injection Molding) การเป่าพลาสติก (Blow Molding) การรีดพลาสติก (Extrusion Molding) และ การอัดพลาสติก (Compression Molding) ซึ่งวิธีที่ได้รับความนิยมมาก คือ การฉีดพลาสติก บทความนี้แอดมิน จะพาคุณผู้อ่านไปรู้จัก การฉีดพลาสติก และเครื่องฉีดพลาสติกขึ้นรูปแบบ Injection Molding Machine
การฉีดขึ้นรูปพลาสติก (Injection Molding)
การฉีดขึ้นรูปพลาสติกเหมาะสำหรับใช้ในการผลิตชิ้นงานจำนวนมาก โดยเฉพาะชิ้นงานแบบสมบูรณ์ เช่น ฝาขวด กล่องอาหาร ชิ้นส่วนของรถยนต์ เครื่องใช้สำนักงาน ของใช้ภายในครัวเรือน ของเล่น เป็นต้น
จุดเด่นของการขึ้นรูปพลาสติกโดยวิธีฉีดพลาสติก
– ผู้ผลิตสามารถออกแบบชิ้นงานได้ว่าต้องการให้ขึ้นรูปอย่างไร ทั้งลักษณะและรูปร่าง
– เหมาะกับการผลิตชิ้นงานแบบสมบูรณ์ (finished products)
– สามารถผลิตชิ้นงานออกมาได้เป็นจำนวนมากในระยะเวลาสั้นๆ (mass production)
– เป็นกระบวนการอัตโนมัติ ส่งผลให้ประหยัดต้นทุนทางด้านค่าแรง เพราะกระบวนการผลิตพลาสติกโดยเครื่องฉีดพลาสติก เครื่องจักรจะเป็นตัวดำเนินการเกือบทั้งหมด มีใช้คนสำหรับการตั้งค่าและควบคุมเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
– ควบคุมคุณภาพได้ คุณภาพของชิ้นงานมีความสม่ำเสมอ
– ใช้ขึ้นรูปชิ้นงานที่มีความละเอียดหรือซับซ้อนได้
– มีชิ้นส่วนเหลือทิ้งน้อย
ทั้งนี้เครื่องฉีดพลาสติกขึ้นรูปแบบ Injection Molding Machine เป็นเครื่องมือที่สำคัญมากที่สุดของโรงงานฉีดพลาสติก มีหน้าที่ในการหลอมเม็ดหรือผงพลาสติกให้กลายเป็นของเหลว แล้วลำเลียงไปฉีดขึ้นรูปในแม่พิมพ์เพื่อผลิตเป็นชิ้นงานหรือสินค้าพลาสติกต่างๆ
องค์ประกอบหลักของเครื่องฉีดพลาสติก (Injection Molding Machine)
เครื่องฉีดพลาสติก (Injection Molding Machine) ประกอบไปด้วย 3 ส่วนสำคัญ ได้แก่
– ฐานเครื่อง (Base) ซึ่งรองรับกระบวนการทำงานของเครื่องฉีดพลาสติก
– ส่วนเปิดปิดแม่พิมพ์ (Clamping Unit)
– ส่วนฉีดพลาสติก (Injection Unit) บทความนี้เน้นเจาะลึกส่วนฉีดพลาสติกซึ่งนับเป็นส่วนที่จำเป็นมากที่สุดของเครื่องฉีดพลาสติก
โดยส่วนฉีดพลาสติก (Injection Unit) มีหน้าที่สำคัญ ตั้งแต่การดึงวัตถุดิบ ซึ่งก็คือพลาสติกที่อยู่ในรูปแบบเม็ดหรือผง เข้าสู่กระบอกฉีด และส่งต่อไปยังกระบวนการต่าง ๆ พร้อมหลอมพลาสติกจนถึงปริมาณที่ผู้ควบคุมหรือโรงงานต้องการ ก่อนอัดพลาสติกเหลวเหล่านั้นเข้าสู่แม่พิมพ์ หลังจากนั้นจึงมีการลดอุณหภูมิของแม่พิมพ์จนพลาสติกเหลวเกิดการแข็งตัว จึงเปิดแม่พิมพ์และนำชิ้นงานที่เสร็จแล้วออกมา และทำการปิดแม่พิมพ์เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการฉีดพลาสติกครั้งต่อไป
ส่วนประกอบของส่วนฉีดพลาสติก ในเครื่องฉีดพลาสติก ได้แก่
– ฮอปเปอร์ (Hopper) มีรูปทรงกรวยขนาดใหญ่ เพื่อใช้บรรจุเม็ดหรือผงพลาสติก รวมถึงสารอื่นๆ ที่จำเป็นต่อการขึ้นรูปพลาสติก สำหรับป้อนเข้าสู่เครื่องฉีดพลาสติก
– กระบอกฉีดและสกรู (Injector and screw) มีลักษณะเป็นกระบอกยึดติดอยู่กับที่ ด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับฮอปเปอร์ อีกด้านต่อกับปลายหัวฉีด กระบอกฉีดจะมีเครื่องให้ความร้อนเพื่อควบคุมอุณหภูมิสำหรับการหลอมเหลว ด้านในกระบอกมีสกรูเกลียวหยาบคอยควบคุมการเคลื่อนตัวของพลาสติก ทำหน้าที่เพิ่มแรงดันให้พลาสติกเหลวไหลไปยังแม่พิมพ์
– หัวฉีด (nozzle) เป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่างกระบอกพลาสติกและแม่พิมพ์ ช่วยลำเลียงพลาสติกเหลวไปยังแม่พิมพ์มอเตอร์ขับสกรู (Drive Motor) ช่วยให้สกรูสามารถเคลื่อนไหวได้ เพื่อฉีดพลาสติกเข้าสู่แม่พิมพ์ โดยมอเตอร์มีทั้งแบบมอเตอร์ไฟฟ้า หรือ มอเตอร์ไฮดรอลิก
– ตัวหนีบยึดแม่พิมพ์ (Hydraulic Clamp Unit) ซึ่งอาจเรียกกันสั้นๆ ว่า แคลมป์ มีหน้าที่ที่เกี่ยวข้องกับแม่พิมพ์ ทั้งการเปิดปิดฝาแม่พิมพ์ การอุ่นแม่พิมพ์ให้พร้อมสำหรับการฉีดพลาสติก หลังจากนั้นจึงลดอุณหภูมิแม่พิมพ์เพื่อให้ชิ้นงานแข็งตัว
– ชุดควบคุมกลาง (Central Control) ใช้ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ ในเครื่องฉีดพลาสติก เช่น ควบคุมอุปกรณ์จ่ายกระแสไฟฟ้า อุปกรณ์ควบคุมความดัน อุปกรณ์ตั้งเวลา เป็นต้น
