شمستا، قالبسازی چیست و قالبساز کیست؟
قالب سازی به فرایند ساخت قالب گفته می شود و یکی از صنعت های پر کاربرد در ایران می باشد. قالب ابزاری است که جسمی شکل پذیر را در داخل یا خارج آن نهاده و به صورت آن الگو درمی آورند. ابزار تشکیل دهنده یک قطعه را قالب میگویند و به کسی که فرایند طراحی و ساخت قالب را انجام میدهد قالب ساز می گویند.
آنچه در این مقاله در مورد قالبسازی به آن پرداخته شده است:
.gif)
ابتدایی ترین مرحله تولید محصول مورد نظر، قالبسازی آن محصول است در واقع فرم یا شکل دادن به یک ماده یا مواد خام با استفاده تحت وسیله ای به نام قالب (molding) صورت می گیرد.از لحاظ کاربرد قالب ها به پنج دسته سرمایش، گرمایشی، تزریقی، پرسی و فشاری تقسیم میشوند .برای الگوسازی در گذشته از ابزارهایی با جنس چوب یا سنگ استفاده می شد اما با گذشت زمان برای ساخت این الگو ها از مواد شیشه ای، فلزی، پلیمرها و الاستومرها استفاده می شود. تقسیم بندی قالب ها بر اساس ماده تشکیل دهنده آنها صورت می گیرد به فردی که فرایند ساخت قالب را انجام می دهند قالبساز می گویند.
قالب تزریق پلاستیک در اواخر قرن نوزدهم اختراع شد و اولین ماشین قالب‌ریزی در سال 1872 توسط دو برادر، جان و اشعیا وسلی هایات شکل گرفت. درحالی‌که این دستگاه طبق استانداردهای امروزی ساده بود ، اما به‌سرعت منجر به رشد صنعت تولید پلاستیک و قالب سازی پلاستیک نوپا شد.در سال 1903 ، دو دانشمند آلمانی ، تغییراتی در محلول استات سلولز ایجاد کردند که به طور قابل توجهی کمتر از گزینه های قبلی قابل اشتعال بود و رشد این صنعت تا به امروز ادامه دارد.امروزه قالب سازی صنعتی جزء حرفه هایی به حساب می آید که روز به روز در حال پیشرفت است. یکی از پیشرفت های این حرفه جایگزینی دستگاه CNC به جای دستگاه های قدیمی است که در سریع ترین زمان، بالا ترین کیفیت را در ساخت ارائه می دهد.
.jpg)
تولید قالب در دو مرحله طراحی با استفاده از نرم افزارهای سه بعدی و ساخت انجام می گیرد.
فاز طراحی : قالب ساز شکل قالب را طراحی و قطعات را با استفاده از نرم افزار های طراحی مهندسی به فرم سه بعدی درمی آورد.
ز
فاز ساخت : با استفاده از دستگاه ساخت قالب و قابلیت ها نرم افزاری و سخت افزاری، طرح سه بعدی داده شده را روی قالب، ماشین کاری می شود. اگر قالب مورد نظر پیچیده بود و نیاز به مونتاژ داشته باشد، قسمت های مختلف آن توسط ماشین ساخته شده و سپس مونتاژ می شود.
در مرحله آخر نمونه ای از قطعه ساخته می شود تا کیفیت آن مورد بررسی قرار بگیرد و اگر نیازمند اعمال تغییر بود، در طراحی قالب اعمال می گردد. استفاده از قالب های صنعتی یکی از روش های ساخت قطعه در صنعت است که از دیرباز تا کنون مورد توجه صنعتگران قرار دارد.
.jpg)
قالب سازی هم در کنار تراشکاری و دنده زنی و... از زیرگروه های مهم مهندسی مکانیک بوده و خصوصا در صنایع مختلف نقشی اساسی دارد و باعث انجام کار و تولید قطعات در تعداد زیاد و کیفیت و ظرافت مورد انتظار میشود و از جمله شغل های زیربنایی و سخت و کاملا تخصی صنعت است. علاقه مندان می توانند برای ادامه تحصیل در این شاخه، رشته ساخت و تولید (گرایش قالبسازی) را انتخاب کنند.گرچه مشغولین به این شغل به تجربه های عملی بیشتر از مطالعات و قوانین علمی نیازمند هستند اما نمی توان نقش داشتن اطلاعات به روز این علم را در کیفیت کار نادیده گرفت.
قالب‌هایی که در تولید از آنها استفاده میشود با توجه به روش تولید قطعه ی مورد نظر و نیز بسته به به ویژگی‌هایی که از قطعه نهایی انتظار می رود انواع گوناگونی دارند؛ به طور کلی قالب ها را می توان به چهار دسته تقسیم کرد:
این روش قدیمی ترین فرایند برای قالبسازی فلزات محسوب میشود.
ریخته شدن مذاب درون قالب، سپس سرد کردن آن طبق شکل محفظه فرایند کلی ریخته گری است. این روش معمولا برای تولید قطعات پیچیده به کار می رود.
قالب های ریخته گری به دو دسته تقسیم میشوند: ریخته گری در قالب یکبار مصرف، ریخته گری در قالب های دائمى
این روش به عنوان بهترین و کاربردی ترین روش در تولید قطعات پلاستیکی شناخته شده است.قالب های تزریق پلاستیک عمدتا از جنس فولاد هستند و تکنولوژی پیچیده ای برای ساخت دارند، در نتیجه هزینه ساخت این قالب ها بالاست.در این فرایند ماده ترموپلاست را حرارت داده، سپس داخل قالب سرد ریخته و بعد از درآمدن به فرم مورد نظر، با کاهش حرارت به سختی مورد نظر می رسد.
تولید همزمان چند محصول در یک بازه زمانی، این نوع قالب گیری را به گزینه ای مطلوب برای تولید انبوه محصول تبدیل کرده است.
انواع قالب های تزریق پلاستیک:
1- قالب های تزریق پلاستیک با راهگار سرد
2- قالب های تزریق پلاستیک با راهگار گرم
3- قالب تزریق پلاستیک از دو بخش ثابت و متحرک تشکیل شده
لازم است در طراحی و ساخت قالب های آهنگری دانش بالایی درباره خواص مواد اولیه، استحکام، حساسیت به تغییرات دمایی و غیره آن داشته باشیم.این قالب ها دارای مقاومت بسیار بالایی هستند یکی از مهمترین ویژگی های قالب آهنگری در زمان تولید این است که قطعه از جایی که میزان مقاومت پایین تری دارد جریان می یابد.
قالب های پرس برای فرم دادن، برش، خم کردن و کشش قطعات استفاده می شوند این نوع قالب ها به تنهایی قادر به شکل دهی قطعات نیستند، به همین خاطر روی ماشین هایی نصب می شوند که بتوانند فشار را روی قطعات اعمال کنند. پس قطعاتی را که جنس شکل پذیر ندارند را نمی توان از این روش تولید کرد. جنس این قالب ها معمولا از فولاد است.قالب های پرس خود شامل 4 زیر گروه قالب های برش ، قالب های کشش ، قالب های فرم و قالب های خم می باشد.
.gif)
از پرکاربرد ترین قالب های پرس می توان به قالب برش اشاره کرد که برای ایجاد حفره ها، لبه ها، شیار ها و ... مورد استفاده قرار می گیرد.
عوامل اصلی تشکیل دهنده یک قالب برش عبارتند از:
1- قالب ریخته گری : قالب های ریخته گری مخصوص قطعاتی است که به روش ریخته گری ساخته می شوند ریخته گری روی قطعات با جنس ها و ویژگی های مختلف و در روش های متفاوت انجام می گیرد که هر کدام قالب های خاص خود را دارند از جمله:
- قالب دایکست : قالب های دایکست برای ساخت قطعاتی استفاده می شود که به روش دایکست تولید می شوند، یعنی قطعاتی که جنس آن ها فلزهایی مانند آلومینیوم، مس یا روی باشد و ضخامت 1.5 تا 15 میلی متر داشته باشند.قالب های دایکست از فولاد مقاوم با ضخامت و تحمل فشار بالا ساخته می شوند و بسیار گران هستند.
- قالب ریژه : از قالب های ریژه برای ساخت قطعات فلزی که ضخامت یکسان ندارند و استحکام آن ها اهمیت دارد، استفاده می شود. این قالب ها فولادی بوده و از قالب های دایکست کوچک تر و سبک تر هستند اما از طرف دیگر تکنولوژی ساخت پیچیده تری داشته و گران هستند.
- قالب ماسه ای : در قالب ماسه ای که ارزان ترین و رایج ترین قالب در ریخته گری است، همان طور که از اسمش پیداست، از ماسه استفاده میشود. این روش در ساخت قطعات فلزی مورد استفاده قرار می گیرد این قالب ها دمای بالای فلزات حتی فولاد را تحمل می کنند.
2- قالب تزریق پلاستیک : یکی از مهمترین و پرکاربردترین قالب های صنعتی، قالب تزریق پلاستیک می باشد. از این نوع قالب ها برای ساخت قطعات پلاستیکی استفاده می شود چون مقرون به صرفه تر از سایر روش هاست.
قسمت های تشکیل دهنده اصلی یک قالب تزریق پلاستیک عبارت است از:
کفشک، پل، کویته، پران، صفحه پران، اسپرو، هات رانر
قالب تزریق پلاستیک دو بخش دارد:
الف- بخش ثابت
ب-بخش متحرک
3- قالب آهنگری : در آهنگری برای فرم دادن به قطعه از قالب های فولادی مستحکم و با چغرمگی بالا استفاده می شود. قالب های آهنگری و فورج به سه شکل وجود دارند:
- قالب بسته آهنگری impression die foging
- قالب باز آهنگری open die forging
- قالب آهنگری قالب بسته flashless die forging
4- قالب پرس : آخرین نوع قالب صنعتی که به معرفی آن می پردازیم، قالب های پرس می باشد.قالب های پرس برای فرم دادن، برش، خم کردن و کشش قطعات استفاده می شوند و قطعاتی را که جنس شکل پذیر ندارند، نمی توان از این روش تولید کرد. جنس این قالب ها معمولا از فولاد است.
با توجه به این که قالبسازی در صنایع و مکان های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد و در هر صنعت با صنعت دیگر متفاوت است، تقسیم بندی های مختلفی هم دارد از جمله:
*لازم به ذکر است هریک از این گروه ها قابلیت تقسیم بندی به زیر گروه های بیشتری را نیز دارا هستند که در این مطلب نمیگنجد.
بازار مصرف پر است از کالاهای متنوع با قیمت های متنوع و صد البته عملکرد های متنوع که متعاقبا به ارائه ی محصولات متنوع منجر شود اما در این میان بحث بسیار مهم این است که کدام محصول دارای کمیت و کیفیت بالاتری بوده و مورد توجه و استفاده مصرف کننده قرار میگیرد.
مطمعنا پاسخ همان کالاییست که علارغم هزینه بالاتر دارای کیفیت بالاتری میباشد و این به چیزی بر نمیگردد مگر کیفیت قالب مورد استفاده در ساخت محصول و اینجاست که نتیجه میگیرم صرف وقت و هزینه بیشتر برای یافتن یک قالبساز ماهر نه تنها مارا متحمل ضرر نکرده بلکه باعث سودآوری بیشتر هم خواهد شد.
در این میان می توان به نقش مهم و موثر سامانه جامع صنعتی شمستا در تسهیل این امر اشاره کرد: این سامانه به عنوان یکی از خدمت دهندگان به بخش های مختلف صنعت در کنار 11 خدمت مختلف بخشی را با عنوان متخصصان، سازندگان، محققان و مدرسان طراحی و اجرا نموده که متخصصان میتوانند بصورت رایگان به معرفی خود و زمینه های تخصصی خود در امور آموزش، مشاوره و اجرا پرداخته تا مخاطبان سامانه که کاملا صنعتی میباشند با آنها آشنا شده و در صورت نیاز به صورت مستقیم با ایشان رابطه برقرار کرده و از خدماتشان بهره مند شوند و از طرف دیگر با طراحی و راه اندازی " نمایشگاه مجازی صنعتگران و خدمات صنعتی " به معرفی کارگاههای کوچک و بزرگ فعال در بخش های مختلف صنعت از جمله تراشکاری، قالبسازی ، ریخته گری و.... پرداخته و سعی بر این دارد تا با کمک به شناساندن پتانسیل های داخلی و فراهم کردن راه ارتباطی ایشان با جامعه بزرگ صنعت و صاحبان صنایع بخش بزرگی از نیازهای وارداتی کشور را کاهش داده و به تولید داخل کمک نماید.
علاوه بر کارگاه های قالب سازی مختلف که به معرفی خود در سامانه صنعتی شمستا پرداخته اند، یکی از صفحات نمایشگاه مجازی صنعتگران و خدمات صنعتی سامانه شمستا نیز متعلق به کانون قالبسازان مشهد به عنوان یکی از مجموعه های فعال در این زمینه و با دارا بودن تعداد بالای اعضاست.
