یکی از مهم ترین مشاغل کاربردی و مهم در صنایع مختلف، قالب سازی است. در واقع مهم ترین مرحله برای ساخت و تولید قطعات مختلف، قالب سازی آن است. چون فرم دادن یا شکل دادن به قطعات مختلف یا مواد خام با استفاده از یک وسیله به نام قالب انجام می شود. بنابراین برای توضیح و تعریف بهتر می توان گفت که قالبسازی به فرایند ساخت قالب می گویند.
همه چیز درباره قالب سازی
آنچه در این صفحه میخوانید
| ✅ بهترین انواع قالب ها | قالب ریخته گری، قالب تزریق پلاستیک، قالب پرس، قالب ریژه |
| ✅ مزایای قالب سازی | کاهش هزینه تولید برای صنایع، تکرار پذیر بودن، افزایش سرعت تولید |
| ✅ انواع روش های قالبسازی | شکل دهی و انباشته سازی، ماشین کاری، قالب سازی تزریقی، قالب سازی با چاپ سه بعدی، فرایندهای حرارتی |
| ✅ معایب قالب سازی | قیمت بالا، محدودیت برای تغییر در طراحی، نیاز به نگهداری و تعمیر |
| ✅ کاربردهای قالب سازی | صنعت خودرو سازی، صنعت پزشکی، تولید لوازم خانگی |
قالب یک محفظه است که مواد خام و شکل پذیر درون آن قرار می گیرد تا این مواد خام بر اساس فرم الگوی آن شکل بگیرد. فرایند قالب سازی امروزه در مشاغل و حوزه های مختلف به صورت تخصصی انجام می شود و به همین دلیل در شرکت های تولیدی اهمیت زیادی دارد. در ادامه این مقاله نیز به طور مفصل به بررسی کامل قالب سازی، و نمونه های مختلف آن می پردازیم.
قالبساز کیست؟
قالب ساز یا قالبساز صنعتی به شرکت ها یا افرادی می گویند که بر اساس نیاز یا سفارش مشتریان که شرکت های تولیداتی هستند، قالب هایی را برای تولید قطعات آماده و تولید می کند. این قطعات می تواند شامل قطعات خودرو، قطعات الکترونیکی، قطعات پزشکی، قطعات هواپیما و … است.
بنابراین بر اساس نوع قطعات و کاربردهای مختلف آن از مواد اولیه مختلفی از جمله فولاد، آلومینیوم و یا آلیاژهای سبک و … استفاده می شود. این نوع متریال ها از استحکام و کیفیت بسیار بالایی برخوردار هستند. به همین دلیل طول عمر زیادی دارند.
بهترین کارگاه قالب سازی در تهران
با توجه به افزایش اهمیت استفاده از قالب های آماده، و همچنین افزایش استقبال صنایع مختلف از صنعت قالبسازی، شرکت ها و کارخانجات مختلفی در سراسر ایران به منظور ساخت قالب های مختلف شروع به کار کرده اند. یکی از بهترین کارگاه های فعال در زمینه قالب سازی در تهران، شرکت آریا صنعت است که با تکیه بر دانش روز دنیا و بهترین متریال و مورد اولیه انواع قالب های صنعتی را با کیفیت بسیار بالا تولید می کند.
تقسیم بندی انواع قالب سازی
یکی از مهم ترین مزایای قالبسازی این است که می توان بر اساس نیاز و سفارش مشتریان انواع قالب ها را طراحی و تولید کرد. علاوه بر این، با توجه به این که قالب ها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، انواع قالب سازی به زیر مجموعه های مختلفی تقسیم می شود. به طور کلی از جمله مهم ترین تقسیم بندی انواع قالب سازی به شرح زیر است:
– قالب پرس
یکی از کاربردی ترین انواع قالب ها، قالب پرس است. این قالب از جنس فولاد است و در مقایسه با سایر قالب های دیگر استحکام و دوام بسیار زیادی دارد. یکی از ویژگی ها و مزایای منحصر به فرد استفاده از قالب پرس این است که قابلیت کشیدن قطعات است. بدین صورت که با استفاده از قالب پرس می توان می توان قطعاتی که برای ساخت آن ها به عملیات کشش و فرم دهی با جزئیات نیاز است، استفاده نمود.
– قالب ریخته گری
به قالب هایی که به فرم دادن و شکل دهی فلزات گداخته، یا تحت فشار قرار دادن آن ها با استفاده از قالب های فورج یا پرس های هیدرولیکی یا پنوماتیک یا پتک های ضربه ای ساخته می شود، قالب ریخته گری می گویند. قطعاتی که با استفاده از قالب آهنگری تولید و ساخته می شوند، از استحکام و مقاومت بسیار بالایی برخوردار هستند.
همچنین طول عمر بالایی دارند. از این نوع قالب ها برای صنعت خودرو سازی، صنایع نظامی، و صنعت ماشین سازی استفاده می شود.
– قالب تزریق پلاستیک
یکی دیگر از زیر مجموعه ها و انواع قالبسازی، قالب تزریق پلاستیک است. از این روش نیز برای تولید قطعات پلاستیکی بسیار مستحکم با روش تزریق پلاستیک درون قالب استفاده می شود.
– قالب گیری فشاری یا قالب سازی فشاری
قالبسازی فشاری نیز یکی از روش های قالبگیری است که در آن مواد اولیه از پیش گرم شده، درون حفره قالب مورد نظر قرار داده می شود. سپس فک بالایی قالب با استفاده از فشار زیاد بسته می شود. در واقع این فشار به منظور هم سطح شدن مواد سطح قالب انجام می شود.
– قالب دایکاست
از قالب های دایکاست برای ساخت قطعاتی استفاده می شود که جنس آن ها فلزی مانند آلومینیوم، مس یا روی است و ضخامتی حدود ۱٫۵ میلیمتر تا ۱۵ میلیمتر دارند. یکی از ویژگی های مهم قالب دایکاست این است که با استفاده از فولاد مقاوم با ضخامت و تحمل فشار بالا ساخته می شوند، به همین دلیل قیمت آن ها بالاست.
– قالب ریژه
قالب ریژه جز زیر مجموعه های قالب ریخته گری محسوب می شود و کاربرد زیادی دارد. از این نوع قالب برای ساخت قطعاتی استفاده می شود که ضخامت آن ها با یک دیگر یکسان نیست و همچنین استحکام و مقاومت داشتن آن ها اهمیت زیادی دارد. تکنولوژی ساخت این قالب نیز پیچیده بوده و برای ساخت قطعات مختلف لازم است که از فولاد استفاده شود. به همین دلیل قالب ریژه نیز قیمت بالایی دارد.
انواع روش های قالبسازی
با رشد و پیشرفت در صنایع مختلف، شاهد تغییرات عمده ای در صنعت قالب سازی نیز هستیم. به همین دلیل در قالب سازی مدرن از روش های نوین و منحصر به فردی استفاده می شود. با این وجود در برخی از شرکت های تولیدی هنوز هم از روش های قالب سازی سنتی هم استفاده می شود. با این وجود در ادامه انواع روش های قالبسازی را بررسی می کنیم.
۱- قالب سازی با روش ریخته گری
یکی از بهترین روش های سنتی قالبسازی، ریخته گری است. در این روش مواد مذاب لازم برای ساخت قالب درون قالب ریخته می شود. سپس با سرد شدن مواد مذاب قطعه مورد نظر ساخته می شود. روش ریخته گری برای قالب سازی برای تولید قطعات فلزی کاربرد دارد.
۲- ماشین کاری
در روش ماشین کاری برای تولید قالب، از ابزارهای برشی برای حذف کردن مواد اضافی و شکل دادن به قطعه مورد نظر استفاده می شود. استفاده از این روش قالب سازی برای مواردی کاربرد دارد که نیاز به تولید قطعات با ظرافت بالا و طراحی خاص است.
۳- شکل دهی و انباشته سازی
در روش شکل دهی و انباشته سازی ابتدا به قطعات مورد نظر شکل و فرم داده می شود، و سپس قسمت های مختلف این قطعه به یک دیگر متصل می شود.
۴- قالب سازی تزریقی
قالب سازی تزریقی نیز جز روش های سنتی قالبسازی محسوب می شود. این روش با نام قالب سازی تزریق پلاستیک نیز شناخته می شود. این روش قالب سازی نیز برای تولید قطعات پلاستیکی کاربرد دارد. این روش بدین صورت انجام می شود که ابتدا متریال پلاستیکی مذاب درون قالب ریخته می شود. پس از سرد شدن نیز قطعه نهایی به دست می آید.
۵- قالب سازی با چاپ سه بعدی
قالبسازی با چاپ سه بعدی جز روش های مدرن برای قالب سازی محسوب می شود. در این روش، لایه به لایه مواد مورد نیاز درون یک قطعه ریخته شده و قالب مورد نظر ساخته می شود. یکی از ویژگی های مهم چاپ سه بعدی این است که قالبسازی با سرعت زیاد انجام شده و امکان سفارشی سازی نیز وجود دارد.
۶- ماشین کاری CNC
یکی دیگر از روش های پیشرفته و نوین برای قالب سازی، روش ماشین کاری CNC است. این روش با استفاده از کنترل عددی رایانه ای (CNC) انجام می شود. به همین دلیل استفاده از این روش قالب سازی برای تولید قطعات با تعداد و ظرافت بالا پیشنهاد و انجام می شود.
۷- قالبسازی با فرایندهای حرارتی
در روش فرایندهای حرارتی از طریق تغییر دما و فشار، قطعات مورد نظر شکل داده شده و تولید می شود. این روش برای تولید قطعات با طراحی و مدل های پیچیده و با خواص مختلف و خاص کاربرد دارد.
۸- قالب سازی با فرایندهای الکترونیکی
در روش فرایندهای الکترونیکی برای قالب سازی و بهبود سطح کیفیت قطعات مختلف مانند مراحل الکتروفرمینگ و الکتروپولیش استفاده می شود.
۹- قالب سازی با روش نانوفناوری
قالب سازی با روش نانو فناوری جز جدیدترین روش های نوین و منحصر به فرد در صنعت قالب سازی محسوب می شود. این روش با استفاده از مواد نانو ساختار، و همچنین به منظور بهبود قطعات تولیدی انجام می شود.
کاربردهای قالبسازی در صنایع
استفاده از روش های مختلف قالب سازی امروزه تا حدی افزایش یافته که صنایع مختلف می توانند با همکاری یک دیگر تولیدات گسترده ای انجام دهند. در واقع می توان گفت که قالبسازی در صنایع مختلف کاربردهای گسترده ای دارند که مهم ترین آن ها به شرح زیر است:
قالب سازی در صنعت نظامی
یکی از کاربردهای قالبسازی در صنعت نظامی است که این حوزه سابقه طولانی دارد. در این صنعت با استفاده از روش قالب سازی انواع سلاح های مختلف از جمله شمشیر ساخته می شود.
صنعت خودرو سازی
یکی از کاربردهای مهم دیگر قالب سازی در صنعت خودرو سازی است. صنعت قالب سازی و خودروسازی در زمینه تولید قطعات خودرو با یک دیگر همکاری های مشترک و زیادی دارند. بدین صورت که در این صنعت قطعات فلزی خودرو با استفاده از بهترین متریال های فلزی استفاده شده و قطعات مختلفی از جمله مهره ها، باتری، قطعات داخلی خودرو، موتور، گیربکس، و … تولید می شود.
علاوه بر این، برای تولید برخی از قطعات پلاستیکی داخل خودرو نیز از روش های مختلف قالب سازی استفاده می شود.
صنعت الکترونیک
برای تولید قطعات الکترونیکی هم از قطعات و قالب های صنعتی استفاده می شود. برای مثال برای تولید قطعاتی نظیر برد‌های مدار چاپی و قطعات الکترونیکی و … می توان از قالب های صنعتی با طراحی ظریف و کوچک استفاده کرد.
صنعت پزشکی
برای تولید برخی از قطعات و وسایل مختلف حوزه پزشکی نیز مانند ابزارهای جراحی، قطعات پروتزها و ایمپلنت ها، سرنگ، سرپوش و وسایل پلاستیکی موجود در دندانپزشکی و … از قالب های صنعتی استفاده می شود.
صنعت تولید لوازم خانگی
برای ساختن یخچال و تولید کردن قطعات داخلی آن از روش تزریق پلاستیک برای تولید طبقات، بدنه ها، شیشه ها و کشو‌ها و … استفاده می شود. علاوه بر این، برای تولید و ساخت ماشین ظرفشویی و قطعات داخلی آن از جمله قفسه های ماشین. بازوهای شستشوی آب پاش، درب، و دریچه داخلی آن از پلاستیک و روش قالب سازی تزریقی استفاده می شود.
مزایای قالب سازی
همان طور که در قسمت های مختلف مقاله ذکر شد، قالب سازی یکی از کاربردی ترین و مهم ترین صنایع است که با سایر صنعت های دیگر همکاری می کند. با این وجود فعالیت در این صنعت نیز مزایا و معایب خاص خود را دارد. از جمله مهم ترین مزایا و معایب قالب سازی می توان به موارد مهم زیر اشاره کرد:
۱- افزایش سرعت تولید
با توجه به این که روش های مختلفی برای تولید انواع قالب های مختلف وجود دارد، امکان تولید انواع قالب های صنعتی با تنوع و تعداد زیاد و با سرعت بالا وجود دارد.
۲- دقت بالا
برای تولید قطعات مختلف یکسان و هم اندازه بودن قالب ها اهمیت زیادی دارد که خوشبختانه با روش های نوین قالب سازی خوشبختانه می توان قطعات متفاوت را برای صنایع مختلف در اندازه های یکسان و دقت زیاد تولید کرد.
۳- کاهش هزینه تولید
در صورتی که برای تولید قطعات مختلف و استفاده از آن ها، تولید قطعات به صورت انبوه و همچنین یک جا انجام شود، باعث کاهش هزینه های تولید و تهیه مواد اولیه می شود.
۴- تکرار پذیری
در صنعت قالب سازی می توان قطعات پلاستیکی، فلزی و … را به صورت تکرار پذیر و با استفاده از فرایندهای یکسان و به صورت انبوه تولید کرد.
معایب قالب سازی
البته همه این موارد ذکر شده معایت نیستن برای مثال داشت هزینه زیاد از نظر برخی از افراد معایت و برخی از افراد مزایا است.
۱- هزینه بالای ساخت قالب
برای شروع فعالیت در حوزه قالب سازی می توان گفت که تولید و ساخت قالب های صنعتی نیاز به سرمایه اولیه داشته و هزینه نسبتا زیادی دارد.
۲- محدودیت در تغییر طراحی
یکی دیگر از مهم ترین معایب صنعت قالب سازی این است که در صورت نیاز برای تغییر در طراحی قطعه و طراحی قالب جدید نیاز است که هزینه های لازم برای طراحی قالب جدید لحاظ شود. چون برای تغییر در طراحی و طراحی یک قالب جدید مجددا نیاز به صرفه زمان و انرژی مجدد است.
۳- نیاز به تعمیر و نگه داری
یکی دیگر از ویژگی های مهم قالب سازی که جز معایب مهم آن محسوب می شود این است که برای افزایش طول عمر قالب ها، باید به صورت صحیح آن ها را نگه داری کنید.
فرایند قالب سازی
در پاراگراف های بالاتر به صورت کامل مهم ترین روش های قالب سازی و فرایندهای مختلف هر کدام مورد بررسی قرار گرفت. اما به طور کلی فرایند قالب سازی شامل مراحل نسبتا یکسان و مشابه با یک دیگر است که در ادامه به بررسی کامل تر آن ها می پردازیم.
۱- طراحی قطعه مورد نظر بر اساس نیاز و سفارش مشتری
ابتدا طرح مورد نظر قالب که توسط مشتری سفارش داده می شود، در سایز و ابعاد مورد نظر طراحی می شود.
۲- آماده کردن متریال و مواد اولیه مورد نیاز
پس از آن بر اساس نوع قالب یا نوع صنعت مورد نظر، از مواد اولیه و متریال مورد نیاز که می تواند ترموپلاست، یا سایر متریال های فلزی و … باشد، آماده می شود.
۳- ذوب مواد اولیه
با استفاده از بخش تزریق دستگاه مواد اولیه که یا ترموپلاست یا متریال و مواد اولیه فلزی است، ذوب می شود.
۴- ترکیب مواد
با استفاده از قیف های مخصوص، این مواد ذوب شده با نسبت های از پیش تعیین شده و بر اساس میزان استحکام و کاربرد مورد نظر، با یک دیگر ترکیب می شود.
۵- تزریق مواد اولیه
در این مرحله نیز مواد اولیه با استفاده از گرم کن ذوب شده و وارد یک قیف سیلندر می شود. به این مرحله تزریق نیز می شود.
۶- انتقال مواد به قالب ها
در این مرحله نیز مواد ذوب شده داخل سیلندر تزریق، به سمت قالب بیرونی و داخلی قالب از پیش پیش طراحی شده، منتقل می شود. نکته مهم در این مرحله این است که مواد بین دو قالب تزریق می شود تا قالب مورد نظر ساخته شود.
۷- جدا کردن مواد از قالب
پس از این که مواد ریخته شده در قالب ها سرد شد، و از بخش قالب گیری متحرک جدا می شود.
نکات مهم در قالبسازی
در این مقاله به طور کامل در مورد انواع روش های قالب سازی، انواع قالب و همچنین ساخت هر کدام از آن ها صحبت شد. بنابراین می توان گفت که قالب سازی جز کاربردی ترین مشاغل شناخته می شود. با این وجود برای قالبسازی لازم است که نکات مهم و مختلفی را مد نظر داشت که مهم ترین موارد به شرح زیر است:
- برای طراحی قالب با استفاده از نرم افزارهای طراحی تخصصی، باید وقت کافی گذاشته شود تا قالب بر اساس نیاز و کاربرد مورد نظر مشتری ساخته شود.
- نکته مهم دیگر که برای ساخت قالب یا همان قالب سازی در آریا صنعت به آن اهمیت زیادی داده می شود، استفاده از مواد و متریال های با کیفیت است. هر چه کیفیت مواد بیشتر باشد، بر عمر قالب افزوده می شود و مشتری نیز رضایت بیشتری خواهد داشت.
- زمان ساخت قالب باید توجه شود که به حجم و وزن قالب توجه زیادی شود. علاوه بر این، باید مد نظر داشت که اندازه قالب با وزنی که برای ساخت قالب و استفاده از متریال های مختلف انتخاب می شود، با یک دیگر متناسب باشد.
نمونه کارهای قالب سازی
با توجه به این که قالب سازی در طی سال های اخیر و در کارخانجات و کارگاه های تولیدی از آن استقبال زیادی شده و جز مهم ترین مشاغل محسوب می شود؛ خوشبختانه امروزه انواع نمونه کارهای قالب سازی وجود دارد که مشتریان می توانند با مشاهده آن ها قالب مورد نظر را انتخاب کنند. علاوه بر این، با مشاهده انواع نمونه کارهای قالب سازی با شناخت بیشتر نمونه قالب مورد نظرتان را نیز سفارش دهید.
سوالات متدوال قالب سازی
۱- مهم ترین انواع قالب چیست؟
انواع قالب ها یا قالب سازی ها شامل قالب ریژه، قالب ریخته گری، قالب تزریقی، قالب پرسی و قالب فشاری است.
۲- قیمت قالب سازی چقدر است؟
بر اساس نوع قالب و متریال مورد استفاده برای آن، قیمت قالب سازی متفاوت خواهد بود.
۳- با استفاده از چه نرم افزارهایی می توان قالب طراحی کرد؟
برای طراحی قالب از نرم افزارهای CATIA و IMOLD استفاده می شود.