การฉีดขึ้นรูปโฟมเทอร์โมพลาสติก ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและประหยัดทรัพยากรพลาสติก

ในการฉีดขึ้นรูปพลาสติกโดยทั่วไปจะเป็นการฉีดแบบเนื้อตัน (Solid) ที่เราพบเห็นได้ทั่วไปในของใช้ต่าง ๆ แต่มีเทคนิคการผลิตหนึ่งที่สามารถลดการใช้วัสดุได้ ตลอดจนใช้พลังงานน้อยและผลิตด้วยรอบเวลาที่สั้นลง นั่นคือ การฉีดขึ้นรูปโฟมเทอร์โมพลาสติก (Thermoplastic Foam Injection Molding) เป็นการทำให้เนื้อพลาสติกเกิดเป็นฟองมีก๊าซแทรก ในประเทศเยอรมนีมีงานประชุมและมหกรรมสินค้าสำหรับเรื่องนี้โดยเฉพาะ ซึ่งการลดการใช้วัสดุ การประหยัดพลังงาน และเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต มีส่วนช่วยลดคาร์บอนฟุตพรินต์ในผลิตภัณฑ์ได้

โครงสร้างโฟมที่มีพื้นผิวมันเงาสูง

(ที่มา: Kunststoff-Institut Lüdenscheid)

งานมหกรรมแสดงสินค้าและการประชุมแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปโฟมเทอร์โมพลาสติก (Thermoplastic Foam Injection Molding) จะจัดขึ้นในวันที่ 5 – 6 มิถุนายน 2024 ที่ Kunststoff-Institut Lüdenscheid โดยในวันที่ 4 มิถุนายน 2024 ก่อนหน้าจะมีงานที่จัดขึ้นเป็นพิเศษเพื่อปูพื้นฐานให้กับผู้มาใหม่สำหรับเทคโนโลยีนี้ 

การฉีดขึ้นรูปโฟมเทอร์โมพลาสติก (TSG) เป็นการช่วยลดพลาสติก ลดเวลา และเพิ่มความเสถียรมากขึ้น ในวันที่ 5 – 6 มิถุนายน 2024 บริษัทชั้นนำต่าง ๆ จะมานำเสนอและหารือเกี่ยวกับหัวข้อเหล่านี้ภายในงานที่จะจัดขึ้นที่ Kunststoff-Institut Lüdenscheid ภายในงานยังเป็นศูนย์รวมทฤษฎี การปฏิบัติ การสาธิต การนำเสนอที่น่าสนใจ ตลอดจนโอกาสในการติดต่อ และนับเป็นครั้งแรกที่จะมีการนำเสนองานเป็นภาษาอังกฤษและเยอรมันควบคู่กันเพื่อเป็นการดึงดูดผู้เข้าร่วมจากประเทศต่าง ๆ ได้มากยิ่งขึ้น

ผู้ที่สนใจเข้าร่วมงานสามารถซื้อ Blind Ticket* ได้จนถึงสิ้นปีนี้ หลังจากนั้นจะสามารถจองได้ด้วยราคาทางการ และขอเรียนเชิญบริษัทที่สนใจเป็นผู้จัดแสดงสินค้าที่ต้องการเข้าร่วมภายในงานประชุมนี้ด้วย 

* Blind Ticket คือ บัตรสำหรับการซื้อโดยที่ยังไม่มีข้อมูลรายละเอียดใด ๆ มีเพียงชื่องานเท่านั้น จะแตกต่างจากการซื้อในภายหลังที่มีรายละเอียดชัดเจนว่าในงานจะมีหัวข้ออะไร ผู้พูดเป็นใครบ้าง เพื่อประเมินว่าควรซื้อบัตรสำหรับเข้างานนี้หรือไม่

เพิ่มประสิทธิภาพและประหยัดทรัพยากร

การฉีดขึ้นรูปโฟมเทอร์โมพลาสติก (TSG) แม้จะเป็นที่รู้จักมานานหลายสิบปีและข้อดีที่มีมากมายนั้นแต่ก็ยังไม่ได้รับการยอมรับอย่างเต็มที่ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้กำลังพบกับขาขึ้นรอบใหม่จากความต้องการเพิ่มประสิทธิภาพและประหยัดทรัพยากร TSG เป็นเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงที่ใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรมด้วยเหตุผลที่แตกต่างกัน การลดน้ำหนักอาจเป็นคำติดปากเมื่อนึกถึง TSG หรือแปลความง่าย ๆ ว่าเป็นการลดวัสดุที่ใช้ในการผลิต หรือจะมองอีกมุมก็คือ ด้วยวัสดุที่มีอยู่จะผลิตจำนวนชิ้นงานได้มากที่สุดได้อย่างไร

ส่วนประกอบที่ได้รับการออกแบบสำหรับการฉีดขึ้นรูปแบบตัน (Solid) ส่วนใหญ่ทำให้เกิดเป็นฟองทำให้ประหยัดวัสดุหรือลดน้ำหนักได้โดยแทบไม่เปลี่ยนคุณสมบัติเชิงกลเลย อย่างไรก็ตาม การใช้ประโยชน์ได้เต็มประสิทธิภาพจะสามารถทำได้ก็ต่อเมื่อส่วนประกอบและกระบวนการออกแบบมาให้เกิดฟอง การลดความหนืดของวัสดุหลอมที่เกี่ยวข้องกับการทำให้เป็นฟองสามารถทำให้ความหนาของผนังบางลง ในขณะที่พลาสติกบางประเภทสามารถลดอุณหภูมิของวัสดุหลอมและ/หรือผนังแม่พิมพ์ได้ เป็นการประหยัดทั้งพลังงานและเวลา

ข้อดีอีกอย่างหนึ่งของการทำให้เกิดฟอง คือ วัสดุหลอมที่กำลังแข็งตัวมีความดันก๊าซที่ดันจากภายในสู่ภายนอก หมายถึง อาจไม่ต้องมีความดันฉีดย้ำที่ปกติจำเป็นต้องมีไว้เพื่อชดเชยการหดตัวของปริมาตร ซึ่งสิ่งนี้ก่อให้เกิดตัวเลือกอื่น ๆ ที่ทำให้การฉีดขึ้นรูปโฟมพลาสติกมีความแตกต่างจากการฉีดขึ้นรูปแบบตัน

ลดแรงดัน = ลดพลังงาน vs เพิ่มโพรงแม่พิมพ์ได้ด้วยแรงดันเท่าเดิม

คุณมีทางเลือกที่จะลดแรงจับยึดของเครื่องจักรสำหรับจำนวนชิ้นที่เท่ากัน (ประหยัดพลังงาน ลดความเค้นบนแม่พิมพ์ลง) หรือสามารถเพิ่มจำนวนโพรงได้ (ผลิตภาพที่เพิ่มขึ้น) หากการทำให้เกิดฟองนั้นได้วางแผนให้เป็นกระบวนการผลิตตั้งแต่แรกก็อาจเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนมาใช้เครื่องจักรแม่พิมพ์ที่เล็กลง กล่าวคือ ประหยัดพลังงานเพราะแม่พิมพ์ต้องใช้พลังงานความร้อนในการรักษาอุณหภูมิ หากมวลของแม่พิมพ์เล็กลงก็ใช้พลังงานน้อยลงได้

ชิ้นงานไม่มีรอยยุบหรือช่องว่างสุญญากาศหรือเกิดการบิดตัว

ชิ้นส่วนที่ฉีดโฟมที่ออกแบบมาถูกต้องสามารถทำให้บางลงได้ ส่วนที่เป็นสันและการสะสมของมวลใด ๆ ก็จะไม่ทำให้เกิดรอยยุบหรือมีช่องว่างสุญญากาศได้ ความดันก๊าซที่มีในวัสดุหลอมและการกำจัดความดันฉีดย้ำ หมายความว่า ส่วนประกอบจะหดตัวได้อย่างสม่ำเสมอมากขึ้น จึงช่วยลดหรือกำจัดการบิดตัวได้ทั้งหมด ส่งผลให้ชิ้นส่วนมีความแม่นยำมากขึ้นด้วยรอบเวลาที่สั้นลง

การใช้แม่พิมพ์แบบถอนกลับลดน้ำหนักได้มากขึ้น

หากมีความจำเป็นที่จะต้องลดน้ำหนักมาก ๆ สามารถใช้แม่พิมพ์แบบถอนกลับได้ (Decompression Moulding) โดยแม่พิมพ์จะถูกเปิดออกในลักษณะที่กำหนด ส่วนประกอบจะถูกทำให้บางลงก่อนวัสดุหลอมจะแข็งตัว ทำให้ส่วนประกอบที่มีน้ำหนักของชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปนั้นบาง แต่มีพฤติกรรมเชิงกลของรูปทรงที่หนากว่า การลดน้ำหนักได้มากถึง 20 – 60 เปอร์เซ็นต์นั้นเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับเทคโนโลยีนี้

ผลิตได้ทั้งพื้นผิวด้านและแบบมันวาวสูง

โดยปกติชิ้นส่วนโฟมพลาสติกจะมีพื้นผิวที่เป็นริ้วลาย ดังนั้น กระบวนการนี้มักไม่ได้รับการพิจารณาสำหรับชิ้นส่วนที่มองเห็นได้ การพัฒนาในช่วงไม่กี่ปีมานี้แสดงให้เห็นว่าเครื่องมือ กระบวนการ และวัสดุ มีตัวเลือกต่าง ๆ มากมายสำหรับพื้นผิวด้านที่สวยงามหรือพื้นผิวที่มีความมันวาวสูง

การทำให้วัสดุเป็นโพรงแบบโฟมนั้นไม่ได้ทำได้เฉพาะพลาสติก โลหะก็สามารถทำได้เช่นเดียวกัน

บทความเกี่ยวกับ โฟมอะลูมิเนียมแบบมีรูพรุน สำหรับแผ่นสุญญากาศ และตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

โฟมอะลูมิเนียมแบบมีรูพรุน สำหรับแผ่นสุญญากาศ และตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

บทความอ้างอิง: https://www.etmm-online.com/

บทความที่น่าสนใจ

• Hot Runner พิมพ์ 3 มิติ รองรับปริมาณผลิตที่สูงขึ้นด้วยการฉีดขึ้นรูปขนาดเล็กแม่นยำสูง
• Engel พัฒนาเทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปอัจฉริยะในงาน Interplastica
• กระบวนการฉีดขึ้นรูป : แปรรูปไบโอเรซิ่นอย่างไรให้เหมาะสม
• สิ่งนี้ทำให้การฉีดขึ้นรูปสำหรับชุดเล็กมีความประหยัด

About The Author