กระบวนการฉีดพลาสติก และพลาสติกชีวภาพ

กระบวนการฉีดพลาสติก และพลาสติกชีวภาพ

กระบวนการฉีดพลาสติก และพลาสติกชีวภาพ (Injection Molding for Conventional Thermoplastics and Bio-plastics)

เครื่องฉีดพลาสติกโดยทั่วไป สามารถแบ่งหน่วยการทำงานได้ดังนี้
1. หน่วยการฉีด (Injection unit) ทำหน้าที่เกี่ยวกับการฉีดทั้งหมด
2. หน่วยเปิด-ปิดแม่พิมพ์ (Clamping unit) เป็นพื้นที่ที่ใช้ติดตั้งแม่พิมพ์ และเปิด-ปิดแม่พิมพ์
3. หน่วยควบคุม (Control unit) ทำหน้าที่ในการควบคุมการทำงานทั้งหมดของเครื่องฉีด

หน่วยการฉีด (Injection unit) มีหน้าที่ตั้งแต่การรับเม็ดพลาสติกจาก Hopper แล้วทำการหลอมเหลวภายในสกรูก่อนที่จะทำการฉีดพลาสติกเหลวเข้าไปในช่องว่าง (cavity) ของแม่พิมพ์ (mold) ซึ่งมีลักษณะตามที่ได้ออกแบบ ประกอบไปด้วย
Hopper ทำหน้าที่ป้อนเม็ดพลาสติกเข้าสู่กระบอกฉีด
Barrel คือกระบอกฉีด เป็นส่วนสำคัญ ทำหน้าที่ในการให้ความร้อนเพื่อหลอมเหลวเม็ดพลาสติก ซึ่งอุณหภูมิที่ใช้ใน Barrel จะขึ้นกับชนิด และจุดหลอมเหลวของพลาสติก
Thermo couple เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจวัดอุณหภูมิ
Screw คือสกรูที่ใช้ในการขับเคลื่อนพลาสติกหลอมไปยัง Nozzle มีการออกแบบที่แตกต่างกันไปเพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งาน ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 3 ส่วนหลัก คือ Feed Zone, Compression Zone และ Metering Zone
Nozzle ทำหน้าที่เป็นทางผ่านของพลาสติกเหลวจากกระบอกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์

อุณหภูมิที่เหมาะสมในการฉีดพลาสติกประเภท Thermoplastics 

อุณหภูมิที่เหมาะสมในกระบอกฉีดสำหรับการฉีดพลาสติกชีวภาพ (PLA)

จากตารางจะพบว่า กระบวนการฉีดพลาสติกประเภท Thermoplastics และพลาสติกชีวภาพ มีความแตกต่างกันที่อุณหภูมิบาร์เรล เนื่องจากในการฉีดพลาสติกชีวภาพ PLA อุณหภูมิที่ใช้ในการหลอม (Melting Temperature) จะต่ำกว่า และหากพลาสติกชีวภาพอยู่ในกระบอกฉีดที่มีความร้อนสูงเป็นเวลานานหรือเม็ดมีความชื้นสูง จะทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของสายโซ่พอลิเมอร์ซึ่งจะมีผลต่ออัตราการไหล และสภาวะในการฉีดขึ้นรูปอีกด้วย

Clamping unit เป็นชุดอุปกรณ์ มีหน้าที่ในการติดตั้งแม่พิมพ์, เปิด-ปิดแม่พิมพ์ (mold) และกระทุ้งชิ้นงานที่ฉีดเสร็จแล้วออกจากแม่พิมพ์ โดยทั่วไป Clamp unit จะมีอยู่ 2 ระบบใหญ่ๆ ดังนี้
– Direct Clamp เป็นระบบการเปิด-ปิดแม่พิมพ์โดยตรงผ่านต้นกำลัง ซึ่งก็คือลูกสูบไฮดรอลิก (Hydraulic Cylinder) ระบบนี้เป็นระบบที่นิยมใช้ในเครื่องฉีดระบบไฮดรอลิก ซึ่งมีข้อดีคือสามารถ set-up ได้ง่าย

– Toggle Clamp เป็นระบบการเปิด-ปิดแม่พิมพ์ผ่านกลไกหรือระบบ Mechanic ซึ่งสามารถใช้ได้กับต้นกำลังจาก Servo Motor และ Hydraulic มีข้อดีคือแรงในการปิดแม่พิมพ์จะเที่ยงตรงและสม่ำเสมอ

– Control unit มีหน้าที่ในการควบคุมการทำงานทุกระบบของเครื่องฉีด เช่น การควบคุมอุณหภูมิของกระบอกฉีด การควบคุมแรงดันและความเร็วในการฉีด, การควบคุมความเร็วในการเปิด-ปิดแม่พิมพ์, การควบคุมเวลาการทำงานในขั้นตอนต่างๆ ของเครื่องฉีด เป็นต้น

ดังนั้น “มนุษย์มีส่วนสำคัญในการดูแลรักษาธรรมชาติ โดยการร่วมกันลด ละ เลิก การใช้พลาสติกที่เกินความจำเป็น หากจำเป็นต้องใช้ก็ควรหันมาใช้พลาสติกชีวภาพแทน”

ที่มา: https://www.cctgroup.co.th

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)


Leave a comment!

All fields marked with an asterisk* are required.