ساخت قالب لوازم خودرو

سال‌هاست صنعت خودرو به‌عنوان یکی از گسترده‌ترین صنایع شناخته می‌شود. به‌عنوان صنعت مادر، همچون لکوموتیوی با حرکت خود بخش‌های مختلف صنعت را به حرکت وامی‌دارد .
خودرو به‌عنوان مجموعه‌ای شامل هزاران جزء مختلف قطعاتی از جنس‌ها و عملکردهای مختلف را در کنار هم جمع کرده‌است.
دراین‌بین با توجه به پیشرفت روزافزون دانش ما در زمینه پلاستیک‌ها، سهم قطعات پلاستیکی در خودرو روزبه‌روز در حال افزایش می‌باشد.
امروزه پلاستیک ها در رده‌ها و گرید های مختلفی، از نرم‌ترین مواد لازم تا سخت‌ترین و مقاوم‌ترین مواد تولید می‌گردند.
قطعات پلاستیکی گاه در ابعادی کوچکتر از سانتی‌متر و گاه در ابعادی بسیار بزرگ در خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند. گاه به‌صورت خالص و تمام پلاستیک و گاه به‌صورت قطعاتی مرکب از جنس‌های مختلف .
با توجه به پیشرفت صنعت قالب‌سازی مواد پلاستیکی، تولید قطعاتی که در آن پلاستیک و سایر متریال ها مانند فلز به‌صورت یکپارچه باشند میسر گردیده است.

ویژگی های ساخت قالب لوازم خودرو

صنعت خودرو چند ویژگی ذاتی دارد که قطعه سازان این صنعت را مجاب کرده‌است خود را با این شرایط وفق دهند.از جمله این ویژگی ها می‌توان به تنوع قطعات ،سرعت بالای تغییر و بروزرسانی محصولات، تیراژ تولید بالا و لزوم رعایت استانداردهای کیفی سخت‌گیرانه خودروسازان اشاره نمود.
قطعه‌سازان موفق، استراتژی‌های کاری خود را طوری تنظیم می‌کنند که با این ویژگی‌ها سازگار شوند . چراکه در غیر این صورت در بلندمدت در زنجیره تأمین ساخت قالب لوازم خودرو دچار مشکل خواهند شد . به‌عنوان مثال وقتی یک قطعه‌ساز نتواند در برابر تغییرات سریع طراحی قطعات خودرو با سرعت مناسب روند تولید خود را تغییر دهد و یا قابلیت تأمین قطعات مناسب با سرعت خط تولید خودروساز را نداشته باشد به‌صورت ناخواسته از زنجیره تأمین قطعات خودرو کنار گذاشته خواهد شد.

با توجه به مطالب گفته‌شده، قطعه سازانی که قصد دارند در زنجیره تأمین قطعات پلاستیکی صنعت خودرو فعالیت نمایند نیز باید تمهیدات لازم را از ابتدای فعالیت خود لحاظ نمایند.
ازآن‌جاکه قالب‌های تزریق پلاستیک، نقشی اساسی و بنیادین در فرآیند تولید قطعات پلاستیکی ایفا می‌نمایند، لازم است پیش‌از طراحی و ساخت قالب‌های تزریق قطعات پلاستیکی صنعت خودرو ، الزامات این صنعت را به‌دقت مورد بررسی قرار داد و در طراحی و ساخت این قالب‌ها لحاظ نمایند.
پارامترهای بسیار مهمی چون تعداد حفره، سیستم تغذیه مذاب، سیستم پران محصولات، سیستم خنک کاری قالب و… همه جزء مواردی می‌باشند که باید در مرحله طراحی قالب، با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد محصول مدنظر شما همچون گرید پلاستیک ترمو پلاست، تیراژ مدنظر تولید، شکل ظاهری و ابعاد ، نوع دستگاه تزریق مدنظر برای تولید محصول و… مدنظر قرار بگیرند.
لذا می‌توان گفت بهره‌گیری از یک تیم مجرب و متخصص در زمان طراحی و ساخت قالب تزریق ،مهم‌ترین قدم جهت موفقیت در تولید قطعات پلاستیکی صنعت خودرو می‌باشد .
زنجیره تأمین خودرو از طریق استانداردهای کیفی بخصوصی از جمله ISO9001 و IATF16949 با هم هماهنگ می‌گردند. که می‌توان گفت مهم‌ترین هدف آن ایجاد حداکثر هماهنگی بین قطعات مختلف تولید شده توسط قطعه سازان با نقشه‌ها و استانداردهای از پیش تعیین‌شده است.
چرا که از آن ازآن‌جاکه هر قطعه در زنجیره خودرو توسط چند قطعه‌ساز مختلف تولید می‌گردد و هنگام مونتاژ نیز با قطعات مختلفی از سازندگان متفاوت مونتاژ می‌گردد، در صورت عدم وجود این هماهنگی عملیات مونتاژ خودرو مختل خواهد شد.
قابلیت فرآیند، اصطلاحی است که در صنعت از آن به‌معنای میزان توانایی فرایند ساخت یک قطعه در تولید محصولات با حداکثر تشابه کیفی و حداقل نوسان می‌باشد.
در تولید قطعات پلاستیکی، جهت دستیابی به قابلیت‌های بالای یک فرایند، لازم است تا به ریزه‌کاری و جزئیات طراحی قالب اهمیت فراوانی داده شود.
در ادامه به بیان چند مورد از مهم‌ترین این موارد می‌پردازیم:

خط جدایش

یکی از اساسی‌ترین تصمیمات در طراحی قالب‌های تزریق پلاستیک تعیین خط جدایش محصول می‌باشد.
خط جدایش محل برخورد دو نیمه ثابت و متحرک قالب می‌باشد. در واقع در این مرحله، طراح نوع قرارگیری قطعه در قالب را تعیین می‌کند.
هر چه طراحی و ساخت و مونتاژ قالب بادقت بالاتری صورت پذیرد اثر خط جدایش در محصول نهایی کم‌تر مشخص می‌شود.
اما ازآن‌جایی‌که هیچ‌گاه نمی‌توان این اثر را به صفر رساند، انتخاب خط جدایش بصورتی که هم پروسه تزریق را ساده‌تر نماید و هم کمترین اثر منفی را روی محصول نهایی بگذارد، اهمیت فراوانی دارد.

محل ورود جریان مواد

در فرایند تزریق پلاستیک، مواد اولیه به‌صورت گرانول‌های جامد ریز وارد دستگاه می‌شوند و سپس از طریق حرارت المنت‌های دستگاه به‌صورت مذاب وارد حفره‌های قالب می‌شوند.
انتخاب نوع و محل ورود مواد مذاب، اهمیت فراوانی بر کیفیت محصول دارد. چراکه در صورت طراحی نادرست در این زمینه، احتمال اختلال در جریان مواد مذاب داخل قالب و در نتیجه عدم شکل‌گیری مناسب و کامل قطعات وجود دارد.
بعلاوه نوع موقعیت و ابعاد محل ورود مواد هم باید به‌گونه‌ای باشد که علاوه‌بر سهولت جدا شدن قطعات، کمترین اثر را در محصول نهایی نیز داشته باشد.

نوع پران کردن قطعات از قالب

پران در قالب تزریق پلاستیک، به مکانیزمی گفته می‌شود که از طریق پین های مخصوص و یا صفحات تعبیه شده در قالب قطعات تزریق شده را پس‌از اتمام مرحله تزریق از داخل حفره‌های قالب خارج می‌سازد.
طراحی سیستم پران علاوه‌بر تأثیر مستقیم بر سرعت فرایند تولید قطعات و زمان سیکل تزریق، بر کیفیت محصولات نیز مؤثر می‌باشد.

زوایای مخروطی

قطعات دارای دیواره‌های صاف، هنگام خروج از حفره‌های قالب با مشکلاتی مثل عدم خروج صحیح و یا ایجاد خراشیدگی در دیواره مواجه می‌شوند.
برای اجتناب از این موضوع ، طراحان دیواره‌ی قطعاتی که در مسیر خروج از حفره‌های قالب می‌باشند را به‌صورت مخروطی و با زوایای حداقلی طراحی می‌کند تا فرآیند پران کردن قطعات بدون مشکلات جانبی صورت پذیرد.
میزان این زاویه با توجه به ابعاد قطعات متغیر می‌باشد. بدیهی است هنگام طراحی، باید تأثیر احتمالی این زاویه ناچیز به عملکرد نهایی قطعه نیز در نظر گرفته شود.

شعاع لبه‌ها

لبه‌های تیز قطعات پلاستیکی علاوه‌بر کاهش عمر مفید کارکرد قالب، با افزایش تنش در لبه‌ها ، کیفیت تزریق محصولات را نیز کاهش می‌دهند. لذا طراحان حرفه‌ای، حتی‌المقدور لبه‌های R دار را جایگزین لبه‌های تیز می‌نمایند.

ضخامت قطعه

یک باور اشتباه باعث گردیده است تصور گردد ازآن‌جاکه در فرایند تزریق پلاستیک، مواد به‌صورت مذاب وارد قالب می‌گردند، می‌توان قطعات با هر شکل و فرمی را با بهترین کیفیت تولید نمود.
اما حقیقت این است که ازآن‌جاکه فرآیند جریان مواد مذاب و همچنین فرآیند خنک شدن این مواد، پروسه‌های زمان‌بر می‌باشد، در صورت وجود قسمت‌هایی با ضخامت‌های بسیار مختلف در قطعه، احتمال دفرمگی و تابیده گی آن در طول سیکل تزریق بالا می‌باشد.
لذا طراحان حتی‌المقدور با اجتناب از افزایش بیش‌ازحد ضخامت قطعات، سعی بر آن دارند تا ضخامت دیواره‌ها در قسمت‌های مختلف را یکسان نمایند.
در این بخش، به چند مورد از مهم‌ترین نکات در طراحی قالب‌های تزریق پلاستیک اشاره نمودیم.
لازم به ذکر است در تمامی این مراحل، در نظر گرفتن ابعاد، عملکرد و شرایط نهایی محصول اهمیت فراوانی دارد و همکاری تنگاتنگی بین طراحان قالب و مهندسین محصول نیاز می‌باشد.