Deemark พาไปดูขั้นตอนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกแบบหลายวัสดุ

Deemark พาไปดูขั้นตอนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกแบบหลายวัสดุ

Deemark พาไปดูขั้นตอนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกแบบหลายวัสดุ พลาสติกได้เข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันเป็นอย่างมาก ไม่ว่าเราจะซื้อของอะไรก็แล้วแต่ของชิ้นนั้นก็จะถูกห่อด้วยพลาสติกเสมอ ด้วยเหตุนี้เองจึงทำให้อุตสาหกรรมการผลิตพลาสติกได้ขยายตัวอย่างกว้างขวาง จึงทำให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีการฉีดพลาสติกให้สามารถขึ้นรูปชิ้นงานการฉีดพลาสติกได้มีความซับซ้อนมาขึ้น แล้วกาฉีดพลาสติกกขึ้นรูปแบบหลายวัสดุเป็นยังไงมาดูกัน

ทั้งนี้การได้มาซึ่งพลาสติกหลากหลายวัสดุ จำเป็นที่จะต้องเรียนรู้เทคโนโลยีและทำความเข้าใจในกระบวนการฉีดพลาสติกเสียก่อน โดยจะพิจารณาจากรูปร่างของชิ้นงาน การเลือกใช้วัสดุที่จะนำมาฉีดพลาสติก ศึกษาเครื่องฉีดพลาสติกขึ้นรูปหลายวัสดุและระบบอัตโนมัติและความชำนาญของบุคลากรได้อย่างเหมาะสม รวมถึงเข้าใจในกระบวนการผลิตชิ้นงานฉีดพลาสติกขึ้นรูปอีกด้วย

โดยการฉีดพลาสติก คือ กระบวนการผลิตชิ้นงานโดยการเติมเม็ดพลาสติกเข้าไปในเครื่องฉีดพลาสติก โดยการฉีดพลาสติกนั้นใช้เม็ดพลาสติกผ่านความร้อนและอ่อนตัวลงจนหลอมละลายเป็นของเหลวก่อน แล้วเครื่องฉีดพลาสติกจะทำการฉีดพลาสติกเข้าไปยังแม่พิมพ์ในเครื่องฉีดพลาสติก ที่ใช้สำหรับฉีดพลาสติกในรูปแบบต่าง ๆ หลังจากนั้นเครื่องฉีดพลาสติกจะปลดชิ้นงานฉีดพลาสติก ออกจากแม่พิมพ์เครื่องฉีดพลาสติกเพียงเท่า นี้ก็จะได้ชิ้นงานพลาสติกตามแบบแม่พิมพ์ที่ต้องการ

Deemark พาไปดูขั้นตอนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกแบบหลายวัสดุ

กระบวนการฉีดพลาสติกขึ้นรูปหลากหลายวัสดุนั้น สามารถแบ่งลักษณะชิ้นงานออกเป็น 6 แบบด้วยกันคือ

1. การฉีดพลาสติกขึ้นรูปชิ้นงานแบบสองสีหรือมากกว่า

การฉีดพลาสติกขึ้นรูปชิ้นงานแบบสองสีหรือมากกว่า (Multi-Colored Injection Moulding) คือ การใช้วัสดุหรือพลาสติกชนิดเดียวกันแต่มีสีที่แตกต่างกัน ทั้งนี้พลาสติกของแต่ละสีจะไม่รวมเป็นเนื้อเดียวกัน แต่จะฉีดพลาสติกขึ้นรูปติดกันและมีแนวเส้นแบ่งสีพลาสติกอย่างเห็นได้ชัดเจน ลักษณะของงานฉีดพลาสติกชนิดนี้มีหลากหลายแบบด้วยกัน เช่น ไฟท้ายรถยนต์ที่ผลิตมาจากการฉีดพลาสติกโพลิเมทธีนเมตาอะคริเลต (PMMA) สีขาวโปร่งแสงและสีแดงโปร่งแสง หรือ ปุ่มคีย์บอร์ดผลิตจากพลาสติกอะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีน(ABS) สีขาวทึบและสีดำทึบ เป็นต้น

2. ชิ้นงานฉีดพลาสติกแบบสองวัสดุ

ชิ้นงานฉีดพลาสติกแบบสองวัสดุ หรือ (Multi-Material Injection Moulding) เป็นการฉีดพลาสติกที่ไม่ใช่แค่สีที่แตกต่างกัน แต่เป็นการใช้พลาสติกต่างชนิดกันมาฉีดพลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกเดียวกัน เพื่อให้เกิดเป็นชิ้นงานฉีดพลาสติกตามที่ต้องการ โดยชิ้นงานฉีดพลาสติกในลักษณะนี้จะนิยมในพลาสติก 2 ชนิดในกลุ่มพลาสติกประเภทเทอร์โมพลาสติก ซึ่งพลาสติกที่แตกต่างกันทั้ง 2 ชนิดจะต้องมีคุณสมบัติที่สามารถรวมตัวกันได้ ทั้งนี้ลักษณะการฉีดพลาสติกแบบนี้มีหลากหลายรูปแบบด้วยกัน เช่น ฝาขวดน้ำ ที่ผลิตมาจากพลาสติกโพลีเอธีลีนชนิดที่มีความหนาแน่นสูง (HDPE) และโพลีเอธีลีนชนิดที่มีความหนาแน่นต่ำ (LDPE) เป็นต้น

3. ชิ้นงานฉีดพลาสติกแบบการรวมพลาสติกแข็งกับพลาสติกอ่อน

ชิ้นงานฉีดพลาสติกแบบการรวมพลาสติกแข็งกับพลาสติกอ่อน หรือ (Hard-Soft Combination) เป็นการฉีดพลาสติกขึ้นรูปที่มีลักษณะชิ้นงานพลาสติกที่คล้ายกับการฉีดพลาสติกขึ้นรูปแบบสองวัสดุ คือ จะต้องใช้พลาสติกต่างชนิดกัน ฉีดพลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ตัวเดียวกัน แต่การฉีดพลาสติกขึ้นรูปแบบรวมพลาสติกแข็งกับพลาสติดอ่อนเข้าด้วยกันนั้น จะมีความแตกต่างกันที่ตัวชิ้นงาน

การฉีดพลาสติกขึ้นรูปแบบนี้จะใช้พลาสติกในกลุ่มเทอร์โมพลาสติก (Thermoplastic) และกลุ่มเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ (Thermoplastic Elastomer) ฉีดพลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกเดียวกัน โดยพลาสติกที่แตกต่างกันทั้ง 2 ชนิดนี้และทั้ง 2 กลุ่ม จะต้องมีคุณสมบัติที่สามารถรวมตัวกันได้ ซึ่งพลาสติกในกลุ่มเทอร์โมพลาสติกจะอยู่ในรูปแบบงานแข็งหรือรูปแบบงานพลาสติกที่เป็นแกน (Core) ส่วนพลาสติกในกลุ่มเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์จะอยู่ในรูปแบบอ่อนหรือรูปแบบพลาสติกที่เป็นผิว (Skin) โดยมีตัวอย่างงานฉีดพลาสติกดังต่อไปนี้ เช่น ด้สมจับแปลงสีฟัน เป็นต้น

4. การฉีดพลาสติกขึ้นรูปแบบเชื่อมติดกัน

สำหรับกาฉีดพลาสติกขึ้นรูปแบบเชื่อมติดกัน หรือ (Adhesion) มีลักษณะชิ้นงานฉีดพลาสติกที่คล้ายกันกับชิ้นงานฉีดพลาสติกแบบสอง วัสดุหรือการนำวัสดุที่แตกต่างชนิดมาใช้เพื่อขึ้นรูปงานชิ้นเดียวกัน สำหรับสิ่งที่ควรพิจารณาในการเลือกวัสดุที่แตกต่างชนิดกันมาใช้ คือ การเข้าใจสมบัติการยึดเกาะของวัสดุแต่ละชนิด เนื่องจากสมบัติดังกล่าวมีค่าที่แตกต่างกันถึงแม้ว่าวัสดุจะอยู่ในกลุ่มพลาสติกเดียวกันก็ตาม

สมบัติการยึดเกาะของวัสดุมีค่าที่แตกต่างกันคล้าย ๆ กันกับค่าการหดตัวของพลาสติก (Shrinkage) การขยายตัวทางความร้อนของพลาสติก (Thermal expansion) และอุณหภูมิในการขึ้นรูปของพลาสติก (Temperature processing)  ในส่วนความแข็งแรงของการยึดเกาะกันระหว่างผิวสัมผัสของชิ้นงานมีอยู่ด้วยกัน 2 ปัจจัย คือ 1. การยึดเกาะกันด้วยพันธะทางเคมี (Chemical bonding) หรือระบบเชิงกล (Mechanical anchoring) เช่นระบบอันเดอร์คัท (Undercut shapes) เป็นต้น

5. การฉีดพลาสติกกขึ้นรูปแบบการรวมกันของยางสังเคราะห์ หรือยางซิลิโคนเหลวกับเทอร์โมพลาสติก

กาฉีดพลาสติกขึ้นรูปแบบการรวมกันของยางสังเคราะห์ หรือยางซิลิโคนเหลวกับเทอร์โมพลาสติก (Elastomer/LSR and Thermoplastic Combination) จะมีลักษณะชิ้นงานคล้ายกับการฉีดพลาสติกแบบสองวัสดุ และการฉีดพลาสติกขึ้นรูปชิ้นงานแบบการรวมพลาสติกแข็งกับพลาสติกอ่อน กล่าวคือ การฉีดพลาสติกขึ้นรูปแบบการรวมกันของยางสังเคราะห์ หรือยางซิลิโคนเหลวกับเทอร์โมพลาสติก จะใช้พลาสติกต่างชนิดกันในกลุ่มเทอร์โมพลาสติก และพลาสติกกลุ่มยางสังเคราะห์ หรือ ยางซิลิโคนเหลว

ทั้งนี้ พลาสติกในกลุ่มเทอร์โมพลาสติกจะอยู่ในรูปแบบงานแข็งหรือการฉีดพลาสติกรูปแบบพลาสติกที่เป็นแกน (Core) และพลาสติกในกลุ่มยางสังเคราะห์ หรือยางซิลิโคนเหลวจะอยู่ในรูปแบบงานอ่อนหรือรูปแบบพลาสติกที่เป็นผิว (Skin) ซึ่งการฉีดพลาสติกแบบนี้จะมีปัญหาเรื่องความร้อน เนื่องจากกลุ่มของพลาสติกที่นำมาใช้นั้น มีสมบัติเรื่องอุณหภูมิการหลอมเหลวและอุณหภูมิแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง

ซึ่งในการฉีดพลาสติกขึ้นรูปพลาสติกกลุ่มยางสังเคราะห์ หรือยางซิลิโคนเหลวนั้นต้องใช้อุณหภูมิที่สูงมากสำหรับการทำให้ยางมีสภาวะคงรูป (Vulcanisation) โดยการฉีดพลาสติกขึ้นรูปชิ้นงานแบบนี้จะใช้ระบบทางวิ่งเย็นกับพลาสติกในกลุ่มยางสังเคราะห์ หรือยางซิลิโคนเหลว และใช้ระบบทางวิ่งร้อนกับพลาสติกในกลุ่มเทอร์โมพลาสติก พลาสติกที่แตกต่างกันทั้งสองชนิดและทั้งสองกลุ่มต้องมีสมบัติที่สามารถรวมตัวกันได้ ตัวอย่างชิ้นงานฉีด เช่น ฝักบัวอาบน้ำผลิตจากพลาสติกพอลิบิวทิลีนเทเรฟทาเลต(PBT) และยางซิลิโคนเหลว (LSR) เป็นต้น

6. การฉีดพลาสติกแบบการกระกอบ

ฉีดพลาสติกแบบการประกอบ (Assembly Injection Moulding) คือ การฉีดพลาสติกที่มีความแตกต่างจากการฉีดพลาสติกทั้ง 5 รูปแบบที่กล่าวมาข้างต้นด้วยกัน กล่าวคือ การฉีดพลาสติกทั้ง 5 รูปแบบ จะเป็นการนำพลาสติกที่ต่างชนิดกันมาหลอมรวมเข้าด้วยกัน เพื่อฉีดพลาสติกขึ้นรูปให้ได้ชิ้นงานตามที่ต้องการ โดยอาศัยการเชื่อมต่อของพันธะทางเคมี คุณสมบัติด้านการยึดเกาะ ค่าการหดตัวของแต่ละวัสดุหรือแม้กระทั่งระบบเชิงกล เป็นต้น สำหรับชิ้นงานฉีดพลาสติกแบบการประกอบนี้จะเป็นการทำให้พลาสติกไม่สามารถเข้ากันได้ หรือพลาสติกไม่สามารถเชื่อมกันได้ด้วยพันธะทางเคมีมารวมตัวกันเพื่อให้ได้ชิ้นงานตามที่เราต้องการ

เนื่องความแตกต่างของรูปร่างชิ้นงาน ค่าการหดตัวของพลาสติกที่แตกต่างกันและความเข้ากันไม่ได้ของพลาสติกแต่ละชนิด ทำให้ต้องใช้ระบบการขนย้าย (Transfer process) มาช่วยเช่น การหมุนของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก การใช้หุ่นยนต์ เป็นต้น ตัวอย่างชิ้นงานฉีดพลาสติก คือ โรตารีเอ็นโคดเดอร์ที่ผลิตจากพลาสติกพอลิบิวทิลีนเทเรฟทาเลต (PBT) + พอลิเอไมด์ (PA) และเมทิลเมทาไครเลตอะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีน (MABS) เป็นต้น

ทั้งนี้ในการฉีดพลาสติกขึ้นรูปแบบหลายวัสดุนั้น สามารถแบ่งระบบการผลิตได้ออกเป็น 2 แบบด้วยกัน คือ

1. ระบบรูฉีดพลาสติกเดียว (Single sprue system) เป็นการออกแบบแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกแบบหลายวัสดุที่เหมือนกันการออกแบบแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกทั่วไป แต่เป็นการออกแบบแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกที่มีระบบฉีดพลาสติกหลายวัสดุหรือฉีดพลาสติกหลายสีผ่านรูฉีดพลาสติกเดียวกัน
2. ระบบฉีดพลาสติกหลายรูฉีด (Several sprue system) คือการออกแบบแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกแบบหลายวัสดุที่มี 2 รูฉีดพลาสติก และเป็นระบบฉีดพลาสติกหลายวัสดุหรือหลายสีที่ไม่ผ่านรูฉีดพลาสติกเดียวกัน แต่เป็นการแยกรูฉีดพลาสติกของแต่ละชนิดที่แตกต่างกัน

ขั้นตอนการผลิตพลาสติกหลากหลายรูปแบบ

1. Interval injection moulding การฉีดพลาสติกแบบอินเทอร์เวล 

การฉีดพลาสติกแบบอินเทอร์เวล เป็นขั้นตอนการฉีดพลาสติกชนิดเดียวกัน แต่มีสีของพลาสติกที่แตกต่างกันเข้าไปในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกตัวเดียวกัน โดยมีชุดฉีดพลาสติก 2 ชุด (Two injection unit) บรรจุสีที่ต่างกันและจะต้องอาศัยกลไกลทริมมิ่งเป็นตัวควบคุมเวลาและปริมาณการฉีดพลาสติกในแต่ละสี ซึ่งเป็นขั้นตอนที่เน้นลูกเล่นของสีที่ผิวชิ้นพลาสติก ทำให้การฉีดพลาสติกในขั้นตอนนี้จะได้ชิ้นงานที่ไม่เหมือนกันทุกชิ้น

2. Sandwich injection moulding การฉีดพลาสติกแบบแซนด์วิช 

ขั้นตอนกาฉีดพลาสติกแบบแซนด์วิชนั้น เป็นการฉีดพลาสติกชนิดแรกเข้าไปในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก ซึ่งจะเป็นในส่วนของผิวชิ้นงาน (Skin) จากนั้นทำการฉีดพลาสติกชนิดที่ 2 เพื่อทำเป็นแกน (Core) คล้ายกันแซนด์วิช โดยอาศัยกลไกลทริมมิ่งเป็นตัวควบคุมเวลาและปริมาตรของพลาสติกที่ใช้ในแต่ละชุดฉีดพลาสติก

3. Marbling การฉีดพลาสติกแบบมาร์บิง 

ในส่วนของการฉีดพลาสติกแบบมาร์บิง มีขั้นตอนการฉีดพลาสติกแบบอินเทอร์เวล แต่มีความแตกต่างกันตรงที่การฉีดพลาสติกแบบมาร์บิงนี้จะใช้ชุดฉีดพลาสติกแค่ชุดเดียวเท่านั้น (One ingection unit) ซึ่งทำให้สีที่เกิดขึ้นมีลวดลายที่ไม่สามารถควบคุมได้นั่นเอง

4. Core back process การฉีดพลาสติกแบบคอร์แบล็ค 

การฉีดพลาสติกแบบคอร์แบล็คนี้ มีขั้นตอนการฉีดพลาสติกเหมือนกับแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกโดยทั่วไป แต่จะมีความแตกต่างกันตรงที่ ขณะฉีดพลาสติกชิดแรกเข้าไปในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก จะมีพื้นที่ส่วนหนึ่งของเบ้าพิมพ์ฉีฉีดพลาสติกที่ถูกปิดด้วยคอร์หรืออินเสิร์ตที่ปิดไว้ หรือทำการย้ายตำแหน่งพลาสติกชนิดแรก เพื่อทำให้การฉีดพลาสติกชนิดที่สองเป็นลำดับต่อไป โดยจะไม่มีการเปิดแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกโดยจะเรียนระบบนี้ว่า (Internal Movement in Mould) นั่นเอง

5. การฉีดพลาสติกแบบทรานเฟอร์

สำหรับการฉีดพลาสติกแบบทรานเฟอร์ สามารถแบ่งการฉีดพลาสติกออกเป็น 3 รูปแบบได้ดังต่อไปนี้

• เทคโนโลยีทรานเฟอร์

ขั้นตอนการฉีดพลาสติกแบบเทคโนโลยีทรานเฟอร์นี้ จะเกิดขึ้นหลักจากฉีดพลาสติกชนิดแรกเรียบร้อยแล้ว จะมีการย้ายพลาสติกชนิดแรก เพื่อทำหารฉีดพลาสติกชนิดที่สองเข้าไป โดยจะใช้ระบบภายนอกหรืออุปกรณ์เสริมในการเคลื่อนย้ายตำแหน่งพลาสติกชนิดแรกด้วยหุ่นยนต์หรือมือคน โดยในการเคลื่อนย้ายพลาสติกชนิดแรกจะเป็นการย้ายแบบนำชิ้นงาน ซึ่งเป็นพลาสติกชนิดแรกออกจากแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกในตำแหน่งที่หนึ่ง แล้วค่อยวางพลาสติกชิ้นแรกในตำแหน่งที่สอง เพื่อรอการฉีดพลาสติกชนิดที่สองเข้าไป

• เทคโนโลยีโรลเทชั่น

การฉีดพลาสติกแบบเทคโนโลยีโรลเทชั่น เป็นขั้นตอนการฉีดพลาสติกที่นิยมใช้กันมากที่สุด ในขั้นตอนการฉีดพลาสติกแบบหลายวัสดุ โดยหลังจากฉีดพลาสติกชนิดแรกเรียบร้อยแล้ว ชุดแปลนแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกจะทำการหมุนในแนวนอนเพื่อย้ายตำแหน่งของพลาสติกชนิดแรกไปอยู่ในตำแหน่งต่อไป เพื่อฉีดพลาสติกชนิดที่สองเข้าไป การหมุนแบบนี้เป็นการหมุนแบบแนวตั้ง (Vertical rotatory movement)

• เทิร์นนิ่งสเต็คโมลด์

ขั้นตอนการฉีดพลาสติกแบบเทคโนโลยีเทิร์นนิ่งสเต็คโมลด์นี้ จะเหมือนกับการฉีดพลาสติกในแบบโรลเทชั่น แต่การฉีดพลาสติกทั้ง 2 รูปแบบนี้ จะมีความแตกต่างกันตรงที่การฉีดพลาสติกแบบเทคโนโลยีเทิร์นนิ่งสเต็คโมลด์ จะมีรูแปบบการฉีดพลาสติกที่จะหมุนแนวนอน (Horizontal Rotatory movement) และการหมุนแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกโดยระบบ Swivel ซึ่งเป็นระบบการทำงานแบบคู่ขนานกัน โดยพลาสติกทั้ง 2 ชนิด จะถูกฉีดพลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกพร้อมกันนั่นเอง

6. การฉีดพลาสติกแบบประกอบ

การฉีดพลาสติกแบบประกอบนี้ เป็นขั้นตอนในการทำให้พลาสติกที่ทำการฉีดพลาสติกเข้าสู่แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก ไม่สามารถเข้ากันได้ หรือเป็นการฉีดพลาสติกที่ทำให้ไม่สามารถเชื่อมกันได้ด้วยพันธะทางเคมีที่มารวมตัวกัน เพื่อให้ได้ชิ้นงานการฉีดพลาสติกตามที่เราต้องการ นั่นเอง

ด้วยประสบการณ์การทำงานด้านการฉีดพลาสติกในประเทศไทยและส่งออกมากกว่า 30 ปี จึงทำให้เราสามารถผลิตผลงานการฉีดพลาสติกได้อย่างหลากหลายและมีคุณภาพได้มาตรฐานสากล เราสามารถทำงานพรินติ้ง,ซิลค์สกรีน,โลโก้,แพ็คกิ้ง เป็นต้น เราผลิตพลาสติกได้ครบทุกรูปแบบ พร้อมกระบวนการฉีดพลาสติกที่มีคุณภาพ

แหล่งข้อมูลจาก www.mreport.co.th

สนใจติดต่อ

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
sukhumlee@hotmail.com