انواع قالب صنعتی | مزایا و معایب

قالب صنعتی و انواع آن | قالب سازی صنعتی 

قالب‌ سازی صنعتی یکی از روش‌های مهم تولید در صنعت است که در آن مواد اولیه نرم یا مذاب با استفاده از قالب‌های سخت شکل‌دهی می‌شوند. زمانی که نیاز به تولید تعداد زیادی قطعه باشد ساخت هر قطعه به صورت مجزا صرفه اقتصادی و زمانی ندارد. به همین دلیل ابتدا قالبی طراحی و ساخته می‌شود که امکان تولید سریع و دقیق قطعات به صورت انبوه را دارد. وقتی بخواهیم از یک قطعه، تعداد زیادی با شکل و اندازه یکسان تولید کنیم به قالب نیاز داریم. این قالب مثل یک الگو عمل کرده و باعث می‌ شود همه قطعات دقیقا شبیه به یکدیگر  ساخته شوند.

 قالب صنعتی چیست؟

قالب صنعتی ابزاری مهم در کارخانه های تولیدی برای ساخت قطعات با اشکال و اندازه‌های مشخص است. در این فرایند مواد فلزی و غیر فلزی با دستگاه‌های پرس و ابزارهای تخصصی تحت فشار، به شکل دلخواه تبدیل می‌شوند. قالب های صنعتی معمولا بلوک‌های های توخالی پر شده با مواد مانند پلاستیک، شیشه، فلز یا سرامیک هستند که پس از سخت شدن، شکل قالب را به خود می‌گیرند. قالب‌ها بسته به کاربرد و جنس مواد در انواع مختلف دسته بندی از جمله قالب ریخته گری، قالب تزریق پلاستیک، قالب پرس و... تولید می شوند. (منبع: prototool)

نحوه قالب سازی صنعتی

قالب‌ها با توجه به جنس مواد مانند پلاستیک، فلز یا سرامیک انواع مختلف و قالب مخصوص هر ماده را دارند. ساخت قالب در دو مرحله انجام میشود که در مرحله اول قالب به کمک نرم افزارهای طراحی سه‌ بعدی مثل (SolidWorks) یا (CATIA) طراحی می‌شود. در مرحله دوم طرح آماده شده به دستگاه‌های ماشین‌ کاری مانند CNC داده می شود تا قالب واقعی ساخته شود که در این مرحله اگر قالب پیچیده یا بزرگ باشد معمولا آن را به صورت چند تکه ساخته و سپس قطعات را به هم متصل می‌کنند.

پس از ساخت قالب نمونه‌ اولیه از قطعه به منظور بررسی دقت ابعادی، کیفیت سطح، تناسب اجزا و عملکرد کلی تولید می‌شود تا با ارزیابی دقیق تمامی جوانب فنی و کاربردیري، در صورت وجود هرگونه نقص جزئی یا کلی، اصلاحات لازم بر روی قالب اعمال شود.

 پیشنهادی:  خرید موادکش دستگاه تزریق پلاستیک

مواد اولیه مورد استفاده برای قالب سازی صنعتی

در قالب سازی صنعتی کیفیت بالای مواد اولیه برای جلوگیری از ترک خوردگی و شکست قالب و حفظ روند تولید بسیار مهم است. جدول زیر مواد اولیه مورد استفاده برای قالب سازی صنعتی را نشان می دهد:

کاربرد قالب صنعتی

قالب های صنعتی کاربرد بسیاری در صنایع مختلف دارند و با توجه به نیازهای خاص هر صنعت، طراحی و ساخت آنها با دقت و فناوری پیشرفته صورت می‌ گیرد:

• در خودرو سازی برای ساخت بدنه خودرو از قالب‌های های بزرگ و پیچیده فلزی، برای قطعات داخلی خودرو مانند داشبورد، پنل ها و روکش صندلی‌ها قالب‌های تزریق پلاستیک و برای برای ساخت قطعات سیستم تعلیق و ترمز که نیازمند استحکام بالایی هستند قالب‌های ریخته گری استفاده می شوند.
• در صنایع فلزی و پلاستیکی هم قالبهای دایکست برای تولید قطعات فلزی و قالب‌های تزریق برای ساخت قطعات پلاستیکی کاربرد دارند. این قالب‌ها کیفیت قطعات را افزایش داده و هزینه و زمان تولید را کاهش می‌دهند.
• در صنعت الکترونیک، قالب‌ها برای ساخت قطعات کوچک و حساس مثل بردهای مدار چاپی به کار میروند و دقت آن‌ها باعث عملکرد بهتر محصولات می‌شود.

 پیشنهادی:  خرید ربات صنعتی

انواع قالب صنعتی با مزایا و معایب

با توجه به روش تولید و جنس ماده اولیه، قالب‌ها به انواع متنوعی تقسیم می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها، مزایا و معایب خود را دارند:

قالب تزریق پلاستیک

قالب تزریق پلاستیک قالبی از جنس فولاد یا آلومینیوم است و محفظه‌ای دارد که پلاستیک گرم و ذوب شده داخل آن ریخته می شود و پس از سرد شدن به شکل قطعه نهایی تبدیل می شود. به دو نوع اصلی یعنی قالب دو صفحه‌ای و قالب سه صفحه‌ای تقسیم می‌شوند.

قالب دو صفحه‌ ای

شامل دو بخش ثابت و متحرک به همراه یک خط جدا کننده است که پس از باز شدن قالب، قطعه با کمک مکانیزم مخصوص (پین های پران) از قالب خارج می‌شود.

قالب سه صفحه‌ ای

علاوه بر بخش ثابت و متحرک دارای صفحه وسطی بوده و با ایجاد دو خط جداکننده برای ساخت قطعات پیچیده‌ مناسب‌ است. در این نوع قالب، قطعه و مسیر پلاستیک (راهگاه) به صورت خودکار جدا شده که منجر به افزایش سرعت تولید و کاهش نیاز به نیروی کار می شوند. علاوه بر این قالب‌های چند کویته وجود دارند که قابلیت تولید همزمان چند قطعه را داشته و در نتیجه تولید انبوه را سریع‌ و اقتصادی‌ می‌کنند.

 پیشنهادی:  خرید دستگاه تزریق پلاستیک از برند ارس ماشین

قالب پرس

قالب پرس قالبی که ازدو بخش سنبه (در بخش بالایی دستگاه است که به قطعه نیرو وارد میکند) و ماتریس (بخش پایینی دستگاه که شکل قطعه را تعیین میکند) تشکیل شده است و برای انجام عملیات شکل دهی، خم کاری، کشش و فرم دهی روی ورق‌های فلزی به کار می رود. این قالب‌ها از فولاد سخت، ساخته شده تا بتوانند فشار بالا را در تولید تحمل کنند.

به‌ دلیل سختی و ساختار خاص قالب های پرس، این قالب‌ها بیشتر برای قطعاتی که از فلزات نرم یا ورق‌های نازک و شکل‌پذیر ساخته شده‌اند مناسب هستند و در صنایع خودروسازی، لوازم خانگی و لوازم الکترونیکی کاربرد دارند.

قالب ماسه ای

قالب ماسه اب یکی از روش‌های ساده و اقتصادی برای ریخته گری فلزات که در آن از ماسه‌ای که تحمل دمای بسیار بالا را دارد استفاده شده است. این ویژگی باعث شده تا قالب ، فلزات مذاب مانند چدن و فولاد را بدون آسیب دیدن در خود جای دهد. این قالب ها به دلیل هزینه پایین، سرعت بالای آماده‌سازی و توانایی تولید قطعات با اشکال پیچیده در تولید قطعات سنگین و صنعتی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 بیشتر بخوانید:  قیمت دستگاه تزریق پلاستیک 250 تن

قالب ریژه

قالب ریژه برای تولید قطعات فلزی که از جنس فلزاتی مانند چدن خاکستری، فولاد یا برنز ساخته شده و به صورت چند تکه طراحی می‌شوند که با پیچ و مهره یا گیره به هم متصل هستند. این قالب‌ها برای تولید قطعاتی که باید استحکام بالایی داشته و ضخامت یکنواختی ندارند مناسب است اما به دلیل طراحی دقیق و نیاز به مهارت بالا در ساخت، قالب‌های ریژه هزینه بیشتری نسبت به سایر قالب‌ها دارند. از این قالب ها بیشتر در ساخت قطعات حساس مانند قطعات خودرو، لوازم صنعتی و بخش‌های حساس ماشین‌ الات استفاده میشود.

قالب آهنگری

در آهنگری برای شکل دادن به فلزات محکم از قالب‌هایی استفاده می شود که جنس آن‌ها معمولا از فولاد مقاوم است. در این روش فلز داغ بین دو نیمه قالب قرار گرفته و با فشار زیاد پرس یا ضربه چکش، شکل قالب را به خود می‌گیرد. این روش برای ساخت قطعاتی مثل قطعات ماشین، ابزارهای صنعتی یا بخش هایی از موتور  استفاده می‌شود که باید خیلی محکم و بادوام باشند.

مزایا و معایب قالب صنعتی

 با این حال استفاده از قالب‌ها مزایا و معایب خود را دارد که باید پیش از طراحی و انتخاب قالب مناسب به آنها توجه شود:

مزایا قالب های صنعتی

• قابلیت تولید قطعات در حجم زیاد را دارند و این امر به دلیل طراحی دقیق قالب و استفاده از فرآیندهای خودکار امکان پذیر شده است. سرعت بالا در تولید مخصوصا در تولید قطعات مشابه موجب کاهش زمان تولید و صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شود.
• دقت و یکنواختی در ابعاد و کیفیت قطعات که این دقت مخصوصا در قطعاتی که نیاز به تلورانس‌های دقیق مانند قطعات خودرو یا تجهیزات پزشکی دارند بسیار مهم تر است.
• به دلیل طراحی پیشرفته قالب های صنعتی، مواد اولیه دقیقا به اندازه مورد نیاز وارد قالب شده و از هدررفت جلوگیری میشود. مسیر حرکت مواد، اندازه حفره‌ها و نحوه خنک کاری طوری در نظر گرفته می‌شود که کمترین میزان تولید قطعه معیوب ایجاد شود.

معایب قالب های صنعتی

• استفاده درست از قالب های صنعتی نیازمند سیستم‌های های پیشرفته‌ مانند دستگاه‌های CNC، سیستم‌های کنترل عددی پیشرفته و مشابه است. علاوه بر این اپراتورهای ماهر با آشنایی کامل به پارامترهای عملکردی مانند دما، فشار، سرعت تزریق و خنک ‌سازی باید قادر به تنظیم و کنترل فرآیند تولید باشند تا کیفیت قطعات و دقت ابعادی حفظ شود.
• پس از طراحی و ساخت قالب، تغییر در طرح یا ابعاد قطعه دشوار و پرهزینه است. این محدودیت در مواردی که تغییرات در طراحی قطعه نیاز باشد می تواند تولید را با مشکلاتی مواجه کند.
• قالب های صنعتی نیاز به مراقبت و نگهداری منظم دارند زیرا ممکن است بر اثر استفاده مداوم، دچار آسیب یا فرسودگی شوند که نیاز به تعمیرات منظم و گاهی حتی تعویض قطعات دارند.

 بیشتر بخوانید:  قیمت دستگاه تزریق پلاستیک سبد میوه

قیمت قالب صنعتی و عوامل تاثیرگذار بر قیمت آن

قیمت قالب صنعتی بسته به نوع، اندازه، جنس و پیچیدگی آن متفاوت است. قیمت قالب‌ها از میانگین ۵ میلیون تومان شروع می شود تا ۲۰۰ میلیون تومان متغیر است. قالب‌های ساده پلاستیکی قیمت پایین‌تری دارند اما قالب های پیچیده مثل قالب دایکست هزینه بالاتری دارند.

عواملی مثل طرح قطعه، دقت مورد نیاز، تعداد قطعات متحرک، نوع فولاد مصرفی و روش تولید روی قیمت تأثیر می‌گذارند. مثلا قالب یک قطعه پلاستیکی ساده ممکن است ۱۰ میلیون باشد، ولی قالب آلومینیومی دایکست برای قطعه خودرو با جزئیات بالا ممکن است بالای ۱۵۰ میلیون تومان تمام شود.