القولبة بالحقن
مصهور يُدفع في قالب فولاذي مغلق
يصهر القولبة بالحقن حبيبات البلاستيك ويدفع المصهور في قالب فولاذي مغلق، حيث يبرد فيصير قطعة منتهية. أغطية الزجاجات، ومكعبات الألعاب، وأغلفة الهواتف، ولوحات قيادة السيارات كلها تُصنع هكذا. وما إن يوجد القالب حتى تكلّف كل قطعة إضافية القليل جدًا، ولهذا تُقولَب بالحقن معظم الأشياء البلاستيكية حولك.

القولبة بالحقن في دقيقة، من MecMade
كيف تعمل
التغذية. تسقط حبيبات البلاستيك (حبوب بلاستيك خام بعرض بضعة مليمترات) من القادوس (قمع) إلى الأسطوانة، وهي أنبوب فولاذي مسخَّن.
الصهر. لولب دوّار يجرّ الحبيبات إلى الأمام. وينصهر البلاستيك باحتكاك اللولب وحرارة سخانات الأسطوانة، ويتجمع المصهور أمام رأس اللولب.
الإطباق. تغلق وحدة الإطباق نصفي القالب وتبقيهما مغلقين بقوة تبلغ عشرات إلى آلاف الأطنان. وهذا يمنع تسرّب المصهور عند خط الفصل (الوصلة بين النصفين).
الحقن والتعبئة. يتوقف اللولب عن الدوران ويندفع إلى الأمام كالمكبس. ينطلق المصهور عبر الفوهة والمجرى (قناة التغذية) إلى التجويف (الفراغ بشكل القطعة). ويواصل اللولب الدفع لتعبئة بلاستيك إضافي مع انكماش القطعة.
التبريد. يحمل الماء الجاري في قنوات داخل الفولاذ الحرارة بعيدًا حتى تتصلّب القطعة. وهذه عادةً أطول خطوة. وفي أثناء ذلك يدور اللولب من جديد لتحضير الحقنة التالية.
الفتح والإخراج. يتراجع النصف المتحرك. وتدفع دبابيس الطرد القطعة مع مجراها عن القلب (النتوء الفولاذي الذي يشكّل الداخل). ثم يُغلق القالب وتتكرر الدورة.
حقائق أساسية
- المواد
- اللدائن الحرارية (بلاستيك يلين كلما سُخّن) مثل البولي بروبيلين وABS والنايلون والبولي كربونات؛ وكذلك بعض اللدائن الحرارية الصلبة ومطاط السيليكون السائل
- القطع النموذجية
- الأغطية، ومكعبات الألعاب، وأغلفة الإلكترونيات، وأجزاء داخل السيارات، والحقن، والأمشاط
- حجم القطعة
- من أقل من غرام إلى مصدّات سيارات تزن عدة كيلوغرامات
- الدقة
- عادةً نحو ±0.05 إلى ±0.1 مم؛ وأضيق في القطع الصغيرة الدقيقة
- تشطيب السطح
- ينسخ القالب: من لمعان المرآة إلى ملمس يشبه الجلد، دون حاجة إلى إنهاء
- حجم الدفعة المناسب
- من آلاف إلى ملايين القطع المتطابقة
- كلفة العدّة والآلة
- قوالب من بضعة آلاف من الدولارات (بسيطة، من الألومنيوم) إلى أكثر بكثير من 100,000 دولار (كبيرة، متعددة التجاويف، من فولاذ مقسّى)؛ وآلات من عشرات الآلاف إلى أكثر من مليون دولار
- السرعة
- عادةً 10–60 ثانية للدورة؛ والأغطية الرقيقة في بضع ثوانٍ، وغالبًا قطع كثيرة في كل حقنة
نقاط القوة والحدود
نقاط القوة
- تكلفة منخفضة جدًا للقطعة بعد دفع ثمن القالب
- سريع وآلي وقابل للتكرار بدرجة عالية
- أشكال معقدة، ومشابك قفل، وسنون، وتفاصيل دقيقة في حقنة واحدة
- خيار هائل من البلاستيك والألوان والملامس
الحدود
- القالب مكلف وغالبًا يستغرق صنعه أسابيع
- تغيير التصميم يعني إعادة تشغيل القالب الفولاذي أو صنع قالب جديد
- يجب أن تكون الجدران رقيقة ومنتظمة إلى حد ما (غالبًا نحو 1–4 مم)، وإلا التوت القطع وظهرت علامات الانكماش (انبعاجات صغيرة فوق المواضع السميكة)
- التجاويف المعاكسة (ميزات تحبس القطعة في القالب) تحتاج إلى أجزاء قالب منزلقة، وهذا يزيد الكلفة
أين تُستخدم
- التغليفأغطية الزجاجات، والإغلاقات، وعلب الطعام رقيقة الجدران
- السلع الاستهلاكيةمكعبات الألعاب، وأدوات المطبخ، وأغلفة الأجهزة المنزلية
- السياراتلوحات القيادة، وألواح الأبواب، والمصدّات، وأغلفة الأضواء، والمشابك
- الطبالحقن الطبية، وأطراف الماصّات، وأجسام أجهزة الاستنشاق
- الإلكترونياتأغلفة الهواتف والحواسيب المحمولة، والموصّلات، والمفاتيح والأزرار
كيف تتعرف عليها
- خط دقيق حول القطعة حيث التقى نصفا القالب (خط الفصل).
- علامات صغيرة مستديرة، بارزة أو غائرة قليلًا، تتركها دبابيس الطرد على الجهة المخفية.
- نتوء أو ندبة صغيرة حيث دخل البلاستيك (علامة بوابة الحقن).
- جدران رقيقة منتظمة السمك مدعومة بأضلاع (جدران تقوية رقيقة)، ونصوص مقولبة مثل رمز إعادة التدوير أو عجلة التاريخ.
قارنها بـ
شاهدها
tronicarts · الآلة كاملة ودورة واحدة كاملة في رسوم ثلاثية الأبعاد متحركة
Autodesk · شرح من خمس دقائق مع التاريخ وأمثلة يومية
ARBURGofficial · مكبس حقيقي يملأ 72 تجويفًا في كل حقنة بسرعة عالية
Ian Collier (How It's Made excerpt) · كيف يُشغَّل القالب الفولاذي نفسه ويُصقل
شاهد صورًا حقيقية
- ويكيبيديا: Injection moulding — قوالب حقيقية، منها قالب مكعب LEGO وقالب بحركات جانبية
- ويكيبيديا: Injection molding machine — قالب مفتوح في مكبس ومكبس كبير مع روبوت
- البحث عن الصور في ويكيميديا كومنز
تذكّر
- صهر، وحقن تحت الضغط، وتبريد، وطرد: قطعة كل بضع ثوانٍ إلى دقيقة.
- القالب هو التكلفة الكبيرة وكل قطعة رخيصة، لذا يؤتي ثماره عند الإنتاج الكبير.
- التصاميم الجيدة تستخدم جدرانًا رقيقة منتظمة، وميلًا خفيفًا (تدرّجًا) وأقل عدد ممكن من التجاويف المعاكسة.
المزيد في قولبة البلاستيك والمطاط
كل العمليات المئةجرّبه
سخّر الذكاء الاصطناعي في عملك على CAD.
انمذج القطع، وأنشئ الرسومات، وأتمت العمل المتكرر داخل برنامج CAD الخاص بك.