กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกแบบหลายวัสดุ ตอนที่ 1 (Multi-Component Injection Moulding Process)

อัปเดตล่าสุด 16 ม.ค. 2562
  • Share :
  • 1,665 Reads   

ในปัจจุบันมีการนำพลาสติกมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตอย่างกว้างขวาง เนื่องจากคุณสมบัติของพลาสติกที่โดดเด่น ทั้งเรื่องของความเหนียวยืดหยุ่นตัวได้ดีและสามารถหลอมละลายนำกลับมาใช้งานได้ใหม่ จึงมีกระบวนการขึ้นรูปพลาสติกหลากหลายรูปแบบด้วยกัน ตามลักษณะของรูปทรงชิ้นงาน ด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัยในปัจจุบัน ทำให้กระบวนการขึ้นรูปชิ้นงานพลาสติกมีพัฒนาอย่างต่อเนื่อง สามารถขึ้นรูปชิ้นงานที่มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้น จากกระบวนการขึ้นรูปด้วยการฉีดสีเดียว หรือวัสดุเดียว เปลี่ยนมาเป็นการฉีดครั้งเดียวพร้อมกันหลายสีหรือหลายวัสดุในครั้งเดียวกัน เพื่อตอบสนองความต้องการทั้งในเรื่องของการนำไปใช้งาน การลดขั้นตอนการผลิต การลดต้นทุน หรือเพื่อความสวยงามของชิ้นงาน ดังจะเห็นได้จากตัวอย่างชิ้นงาน ดังแสดงตามรูปที่ 1. อาทิเช่น หวีที่ฉีดจากวัสดุเดียวกันแต่ฉีดสีดำและขาว สลับกัน ทำให้เห็นเป็นลวดลายที่สวยงาม หรือฝักบัวที่ฉีดสองวัสดุโดยวัสดุด้านใน เป็นวัสดุที่ทนอุณหภูมิได้สูง
เหมาะกับการนำไปใช้กับน้ำอุ่นหรือน้ำร้อนได้ เป็นต้น

ในการที่จะได้มาซึ่งชิ้นงานพลาสติกแบบหลายวัสดุนั้นจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเรียนรู้เทคโนโลยีและมีความเข้าใจในกระบวนการผลิตเป็นอย่างดีเสียก่อน ซึ่งกระบวนการผลิตนั้น จะพิจารณาจากรูปร่างชิ้นงานเป็นหลัก การเลือกใช้วัสดุชิ้นงานให้เหมาะสม เครื่องฉีดขึ้นรูปพลาสติกแบบหลายวัสดุและระบบอัตโนมัติ ความชำนาญงานของบุคลากรการออกแบบแม่พิมพ์ รวมทั้งต้องเข้าใจกระบวนการผลิตชิ้นงานฉีดขึ้นรูปพลาสติก ดังแสดง ตามรูปที่ 2.


เพื่อให้เกิดความเข้าใจที่มากขึ้นจะขอยกตัวอย่างกระบวนการผลิตชิ้นงานฉีดขึ้นรูปพลาสติกแบบหลายวัสดุ ดังแสดงตามรูปที่ 3.

ชิ้นงาน : ด้ามแปรงสีฟัน ที่มีหลากสี และมี 2วัสดุ โดยด้านนอกเป็นด้ามจับที่มีความแข็ง สีขาว
ส่วนด้านในเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่น มีหลากสี

วัสดุชิ้นงาน : ด้ามจับที่มีความแข็ง สีขาว จะใช้วัสดุกลุ่มเทอร์โมพลาสติก
ส่วนด้านในที่มีความยืดหยุ่น มีหลากสี จะใช้วัสดุกลุ่มเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์
ซึ่งทั้งสองวัสดุจะต้องมีคุณสมบัติที่มีโมเลกุลที่สามารถยึดเกาะกันได้

เครื่องฉีดขึ้นรูปพลาสติก : จะต้องใช้เครื่องฉีดเฉพาะที่มีชุดฉีด จำนวน 5 ชุด ประกอบด้วย
ชุดฉีดแนวนอน 1 ชุด สำหรับฉีด ด้ามจับที่มีความแข็ง สีขาว และชุดฉีดแนวตั้ง 4 ชุด
สำหรับฉีดส่วนด้านในที่มีความยืดหยุ่น มีหลากสี

การออกแบบแม่พิมพ์ : แม่พิมพ์ที่ใช้จะต้องมีความซับซ้อน เนื่องจากต้องออกแบบ เป็น 8+8
Cavity ซึ่ง 8 Cavity แรก จะต้องออกแบบให้สามารถฉีดได้กับชุดฉีดแนวนอนสำหรับฉีด
ด้ามจับที่มีความแข็ง สีขาว ส่วนอีก8 Cavity จะต้องออกแบบให้แม่พิมพ์หมุน 120 องศา
เพื่อฉีดกับชุดฉีดแนวตั้ง 4 ชุด สำหรับฉีดส่วนด้านในที่มีความยืดหยุ่น มีหลากสี

กระบวนการฉีดขึ้นรูปชิ้นงาน : 
กระบวนการที่ 1. ฉีดด้ามจับที่มีความแข็ง สีขาว
กระบวนการที่ 2. แม่พิมพ์หมุน 120 องศา เพื่อฉีดกับชุดฉีดแนวตั้ง 4 ชุด สำหรับฉีดส่วนด้านในที่มีความยืดหยุ่น มีหลากสี 
กระบวนการที่ 3. แม่พิมพ์หมุน 120 องศาเพื่อปลดชิ้นงาน

บุคลาการ : จากกระบวนการดังกล่าวข้างต้นนั้น จำเป็นต้องใช้บุคลากรที่มีความรู้
ความเข้าใจงานด้านนี้และมีความชำนาญงานโดยเฉพาะ

จากที่ได้กล่าวมาทั้งหมดข้างต้น จะพบว่ากระบวนการผลิตชิ้นงานฉีดขึ้นรูปพลาสติกแบบหลายวัสดุนั้น ต้องอาศัยปัจจัยหลายๆด้านประกอบกัน ทั้งเทคโนโลยี ความรู้และบุคลากรที่มีความสามารถ
จึงจะทำการผลิตชิ้นงานฉีดขึ้นรูปพลาสติกแบบหลายวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Reference : Technical information (Arburg)


ผู้เขียน

อ.พัสกร ทวีวัฒน์
ศูนย์แม่พิมพ์และเครื่องมือกล
สถาบันไทย-เยอรมัน

ที่มา : สถาบันไทย-เยอรมัน (TGI)