ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเครื่องฉีดพลาสติกและงานฉีดพลาสติก

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเครื่องฉีดพลาสติกและงานฉีดพลาสติก

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเครื่องฉีดพลาสติกและงานฉีดพลาสติก

11 ปัญหาที่เกิดจากการฉีดพลาสติกขึ้นรูปมีอะไรบ้างDeemarkมีคำตอบให้

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเครื่องฉีดพลาสติกและงานฉีดพลาสติก ด้วยพลาสติกคือสิ่งที่ถูกสร้างขึ้นมา ในการอำนวยความสะดวกให้แก่มนุษย์เรา ซึ่งพลาสติกได้ถูกแปรรูปฉีดพลาสติกออกมาเป็น ผลิตภัณฑ์หลากหลายรูปแบบด้วยกัน และสามารถใช้งาน เพื่อตอบสนองความต้องการของคนเราให้ได้มากที่สุด ด้วยเหตุนี้เองจึงทำให้อุตสาหกรรมการผลิตพลาสติกได้เติบโตอย่างเป็นวงกว้าง นั่นเอง

กระบวนการแปรรูปพลาสติกด้วยวิธีการฉีดพลาสติกนั้น ทำได้โดยการนำสารพลาสติกประเภทเม็ดหรือพลาสติกชนิดผง ซึ่งอาจจะแปรรูปให้อยู่ในรูปแบบของ ทอร์โมพลาสติก เทอร์โมเซตติงหรืออีลาสโตเมอร์ ก็ได้เช่นกัน ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของเครื่องฉีดพลาสติกที่ดัดแปลงให้เหมาะสมกับพลาสติกชนิดต่าง ๆ นั่นเอง

ประเภทของเครื่องฉีดพลาสติกแบ่งออกเป็น 2 ประเภทด้วยกัน

  1. เครื่องฉีดพลาสติกแนวนอน (Horizontal Injection Machine)

เครื่องฉีดพลาสติกแบบแนวนอน เป็นแบบทำงานตามแนวนอนพลาสติกไหลเข้า แบบเป็นเส้นตรงข้ามแนวนอน โดยจะตั้งฉากกับระนาบของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก โดยชุดฉีดพลาสติกและหน่วยเปิด – ปิดแบบ จะอยู่ในทิศทางเดียวกัน ซึ่งเป็นแบบที่นิยมใช้งานกันมากที่สุด

  1. เครื่องฉีดพลาสติกแนวตั้ง (Vertical Injection Machine)

เครื่องฉีดพลาสติกแนวตั้ง เป็นรูปแบบการทำงานตามแนวตั้งพลาสติกไหลเข้าแบบเป็นเส้นตรงตามแนวตั้ง โดยจะตั้งฉากกับระนาบของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกโดยชุดฉีดพลาสติกและหน่วยปิด – เปิด จะอยู่ในทิศทางเดียวกัน

เครื่องฉีดพลาสติกสามารถแบ่งการทำงานหลัก ๆ ออกเป็น 3 ส่วนดังต่อไปนี้

  1. ชุดฉีด (Injection Unit)

การทำงานของชุดหัวฉีดพลาสติก เม็ดพลาสติกที่อยู่ในกรวยเติมจะค่อย ๆ ลดลงเมื่อสกรูหมุนพาเม็ดพลาสติกออกไปที่กระบอกสูบ และเม็ดพลาสติกก็จะหลอมละลายในกระบอกสูบด้วยความร้อนจากฮีทเตอร์ (Heater) สกรูจะทำหน้าที่คลุกเคล้าเม็ดพลาสติกที่ละลายแล้วให้เป็นเนื้อเดียวกัน พร้อมกับขับดันให้พลาสติกพุ่งออกจากหัวฉีดเข้าสู่แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก ซึ่งมีชิ้นส่วนการทำงานหลัก ๆ ดังนี้

  • คอป้อน (Hopper Throat) ที่บริเวณรูสำหรับป้อนเม็ดพลาสติกจะมีระบบน้ำหล่อเย็นเลี้ยงรอบ ๆ เพื่อจะควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมกับ ชนิดของเม็ดพลาสติกเม็ดพลาสติกจะถูกลำเลียงจาก Hopper ผ่านรูป้อนเพื่อไหลผ่านไปยังกระบอกฉีดพลาสติก (Barrel) ซึ่งในช่วงที่เม็ดพลาสติกถูกป้อนลงมานั้น หากไม่มีระบบน้ำหล่อเย็นเลี้ยงที่บริเวณคอป้อน (Throat) ก็จะทำให้อุณหภูมิของรูป้อนเม็ดสูงขึ้นมาก ๆ จะทำให้เม็ดพลาสติกเริ่มหลอม ละลายเกาะตัวกันมากยิ่งขึ้น เป็นเหตุทำให้ปริมาณการไหลลงของเม็ดพลาสติกไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นจึงจำเป็น ที่จะต้องทำการตรวจสอบระบบหล่อเย็นอย่างสม่ำเสมอถ้าระบบของการหล่อเย็นของน้ำ ไม่มีหรือการไหลของน้ำ เกิดการอุดตันก็จะเป็นเหตุทำให้อุณหภูมิของช่วงการป้อนเม็ดสูงขึ้นได้ในทางตรงกันข้ามกรณีที่อุณหภูมิ ของคอป้อน (Throat) ต่ำมาก ๆ ในขณะที่มีการป้อนเม็ดพลาสติก็กจะทำให้เม็ดพลาสติกมีความชื้นเกิดขึ้น โดยเฉพาะเม็ดที่ผ่านขบวนการไล่ความชื้นมาแล้ว ซึ่งตรงนี้จะเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้การฉีดพลาสติกขึ้นรูปพลาสติกมีปัญหาได้เช่นกัน
  • กระบอกฉีด (Barrel) เป็นชิ้นส่วนที่สำคัญมากอีกชิ้นหนึ่งของเครื่องฉีดพลาสติกกระบอกฉีดจะมีลักษณะเป็นท่อทรงกระบอก ที่ติดตั้งอยู่กับ Hopper Throat ผิวด้านนอกของกระบอกฉีดจะติดตั้ง Band Heater เพื่อใช้ในการให้ความร้อนเพื่อใช้ในการหลอมเหลวเม็ดพลาสติก ส่วนปลายของกระบอกจะต่อเข้ากับหัวฉีด (Nozzle) และภายในของกระบอกฉีดก็จะมีชุด Screw สวมอยู่เพื่อช่วยในการหลอมเหลวเม็ดพลาสติกและฉีดพลาสติกเหลวเข้าไปในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก
  • ปลอกหรือแถบทำความร้อน (Band Heater) มีหน้าที่ทำความร้อนและส่งถ่ายไปยังกระบอกฉีด (Barrel) เพื่อใช้ในการหลอมละลายเม็ดพลาสติกโดยทั่ว ไป Band Heater จะติดตั้งไวโดยการห่อหุ้มอยู่ภายนอกของกระบอกฉีด (Barrel) โดยแยกการควบคุมอุณหภูมิออกเป็นส่วน ๆ
  • Thermo Couple เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจวัดอุณหภูมิโดยใช้คุณสมบัติของโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน ซึ่งความต่างศักย์ที่วัดได้จากปลายทั้งสองข้างของ Thermocouple นั้นจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่จุดต่อระหว่างสองโลหะ Thermo Couple มีอยู่มากมายหลายชนิดแต่ที่ใช้กับเครื่องฉีดทั่ว ไปมีอยู่ 2 ชนิด คือ Type J และType K
  • Screw โดยทั่วไปสกรูที่ใช้กับเครื่องฉีดพลาสติกนั้น มีการออกแบบที่แตกต่างกันไปเพื่อให้เหมาะสม กับการใช้งาน ซึ่งโดยทั่ว ไปจะแบ่งออกเป็น 3 ส่วนหลักคือ Feed Zone, Compression Zone และ Metering Zone
  • Feed Zone ของ Screw จะเป็นช่วงที่ทำหน้าที่ในการลา เลียงเม็ดพลาสติกที่ไหลลงมาจาก Hopper Throat เพื่อที่จะส่งต่อไปยังช่วง Compression Zone ซึ่งความลึกของร่องเกลียวช่วงนี้จะเท่ากันทุกร่องเกลียว การเปลี่ยนแปลงความร้อนในช่วงนี้จะเกิดขึ้นเพียงเล็กน้อยจากการเสียดสีกันของ เม็ดพลาสติกเพราะฉะนั้น ความร้อนที่มาจาก Band Heater ในช่วงนี้ต้องไม่สูงมากจนเกินไป เพราะจะทำให้พลาสติกหลอมเหลวหรือเกาะกันเป็นก้อน และเพื่อป้องกัน การลา เลียงเม็ดพลาสติกไม่ให้ขาดช่วงหรือขาดความต่อเนื่อง
  • Compression Zone ของ Screw จะเป็นช่วงที่ทำให้พลาสติกเกิดการหลอมเหลวและผสมผสานกัน ได้ดียิ่งขึ้น โดยจะทำให้เกิดการเสียดสีกันของเม็ดพลาสติกเองและทำให้เกิดความร้อนสะสมภายในเม็ดพลาสติก ทำให้เกิดการหลอมเหลวและอัดแน่นกัน มากยิ่ง ขึ้น ตรงช่วงบริเวณนี้ขนาดความลึกของร่องเกลียวจะค่อย ๆ ลดลง ไปเรื่อย ๆ เพื่อทำให้เกิดการอัดตัวของการหลอมเหลวของเม็ดพลาสติก ซึ่งข้อแตกต่างของความลึกของร่องเกลียว ช่วงนี้เราเรียกว่า Compression Ratio โดยทั่ว ไปจะอยู่ที่ประมาณ 2 : 1 จากช่วงของ Compression Zone ปริมาณ พลาสติกที่ถูกหลอมละลายจะถูกส่งไปยังส่วนสุดท้ายของ Screw ที่เรียกว่า Metering Zone ต่อไป
  • Metering Zone ของ Screw จะเป็นช่วงที่มีการเฉือนกันของพลาสติกมากที่สุด และจะเพิ่มมากขึ้น ระหว่าง Barrel กับ Screw และเพิ่ม การหลอมละลายของพลาสติกบางส่วนที่ยังหลอมละลายไม่ดีพอเพื่อที่จะทำการฉีดพลาสติกต่อไป การหลอมละลายในช่วงนี้จะเริ่มมีการสะสมกำลังและแรงดันเพิ่มมากขึ้นที่ด้านปลายของ Barrel ในช่วงของ Metering Zone นี้จะทำหน้าที่นำพลาสติกที่หลอมละลายดี แล้วผ่านทะลุ Non-Return Valve ไปยังด้านหน้าสุด ของ Screw และไปสะสมกันอยู่ปลายสุดของ Barrel และในขณะเดียวกันในการสะสมกันของพลาสติกเหลวนี้ก็จะมีกำลังเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ในขณะที่สกรูหมุน กำลังหรือแรงดันนี้จะเป็นตัวที่ดันให้สกรูถอยหลังไปจนถึงระยะของ SM (ตำแหน่งหยุด การหมุนของ Screw) ตามที่ตั้งค่าไว้ซึ่งเป็นการสะสมปริมาณพลาสติกเหลวให้ได้ตามที่ต้องการเพื่อที่จะทำการฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ในแต่ละรอบการทำงาน
  • หัวฉีด เป็นส่วนประกอบหนึ่งของชุดฉีดพลาสติก มีไว้เพื่อทำหน้าที่เป็นทางผ่านของพลาสติกเหลวจากกระบอกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก ซึ่งหัวฉีดพลาสติกจะเป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างปลายกระบอกฉีดกับ Sprue Bush ของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกในขณะทำการฉีดพลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก ขนาดรัศมีของปลายหัวฉดี (Nozzle) ต้องมีขนาดพอดีที่จะสวมหรือสัมผัสกับขนาดรัศมีของ Sprue Bush ของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกและต้องไม่มีรอยยบุ รอยกระแทกที่บริเวณใกล้กับรูฉีดพลาสติกของ Nozzle เพราะ อาจทำให้การฉีดพลาสติกมีปัญหาได้โดยทั่วไปหัวฉดี (Nozzle) แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ ดังนี้
  • หัวฉีดแบบเปิด (Open Nozzle) เป็นหัวฉีดพลาสติกแบบที่ใช้กับพลาสติกที่มีความหนืดค่อนข้างสูง ซึ่งไหลได้ยากเมื่อถึง จุดหลอมเหลว เป็นแบบที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางมากเพราะมีราคาถูก มีความเสียดทานในการไหลน้อยมาก และทำให้เกิดการสูญเสียแรงดันน้อยมาก เมื่อเปรียบเทียบกับหัวฉีดแบบปิด เนื่องจากหัวฉีดแบบเปิดไม่มีระบบเปิด-ปิดรูของ Nozzle ซึ่งอาจทำให้เกิดการไหลย้อยของพลาสติกที่ปลายหัวฉีดได้จึงต้องใช้วิธีการป้องกันด้วยการดึงกลับของสกรู (Suck Back) เป็นมาตรฐานการใช้งานหัวฉีดแบบ Open Nozzle
  • หัวฉีดแบบปิด (Shut-off Nozzle) เป็นหัวฉีดพลาสติกแบบที่นิยมใช้กับพลาสติกที่มีความหนืดต่ำ ซึ่งไหลได้ง่ายเมื่อถึงจุดหลอมเหลว หัวฉีดแบบนี้จะมีกลไกหรือระบบควบคุมการเปิด-ปิดรูฉีด เพื่อป้องกันไม่ให้พลาสติกเหลวไหลย้อยออกมาที่ปลายหัวฉดี ซึ่งกลไกหรือระบบควบคุมการเปิดปิดรูฉีดนั้นมีอยู่มากมายหลายแบบ

บริษัท ดีมาร์ค อุตสาหกรรม จำกัด เป็นผู้ให้บริการ ฉีดพลาสติกขึ้นรูปอย่างครบวงจร ด้วยประสบการณ์ในการทำงานด้านการฉีดพลาสติก ทั้งในประเทศไทยและส่งออกสู่ต่างประเทศมามากกว่า 30 ปี เราจึงสามารถผลิตผลงานการฉีดพลาสติกได้อย่างหลากหลาย และมีคุณภาพได้มาตรฐานระดับสากล

เราจึงสามารถผลิตผลงานการฉีดพลาสติกได้อย่างหลากหลาย และมีคุณภาพได้มาตรฐานระดับสากล โดยเราสามารถทำงานพรินติ้ง, ซิลค์สกรีน, โลโก้, แพ็คกิ้ง เป็นต้น เราผลิตพลาสติกได้ครบทุกรูปแบบ รวมไปถึงการออกแบบต้นแบบแม่พิมพ์พลาสติกและการผลิตชิ้นงานการฉีดพลาสติกแบบต่าง ๆ และด้วยประสิทธิภาพการฉีดพลาสติกของเรา จึงทำให้ลูกค้ามุ่นใจได้ว่าจะได้รับงานฉีดพลาสติกที่มีคุณภาพและเกิดความพึงพอใจสูงสุดอย่างแน่นอน

…………………………………………………………….

 

สนใจติดต่อฉีดพลาสติก

DEEMARK INDUSTRY CO.,LTD

3/27 หมู่ 2 ซ.วัดศรีเรืองบุญ ถ.กาญจนาภิเษก

ต.ปลายบาง อ.บางกรวย จ.นนทบุรี 11130

Phone: 02-985-1546, 081-844-8224

Fax: 02-984-1538