การขึ้นรูปพลาสติก

การขึ้นรูปผลิตภัณฑ์พลาสติก

การขึ้นรูปชิ้นงานที่ทำจากพลาสติกนั้นมีหลายวิธี ดังนี้ 

1. การฉีดพลาสติกเข้าแม่พิมพ์ (Injection molding machine) 

เป็นวิธีการขึ้นรูปโดยการฉีดพลาสติกที่กำลังหลอมเหลวเข้าสู่แบบพิมพ์ ด้วยความดันสูง เครื่องจักรที่ใช้ในการนี้มีขนาดค่อนข้างใหญ่ วิธีนี้เป็นที่นิยมแพร่หลายเพราะสามารถขึ้นรูปพลาสติกได้หลากหลายรูปแบบ ต้นทุนไม่สูงมาก เช่น การฉีดขึ้นรูปชิ้นส่วนรถยนต์ ถ้วยถังกะละมังหม้อ หรือฉีดหุ้มเกลียวเป็นขาฉิ่งพลาสติก ขาปรับระดับพลาสติก เป็นต้น การฉีดพลาสติกแบบนี้มีส่วนประกอบสำคัญคือ 

• ฮอปเปอร์ (Hopper) 
• อุปกรณ์ส่วนนี้มีลักษณะเป็นกรวยขนาดใหญ่ เป็นส่วนที่ใช้บรรจุเม็ดพลาสติก และสารเติมแต่ง เพื่อป้อนเข้าเครื่องฉีดพลาสติก 
• กระบอกฉีดและสกรู (Injector and screw) 

อุปกรณ์ทั้ง 3 ส่วนเป็นส่วนสำคัญของเครื่องฉีดพลาสติก ทำหน้าที่หลอมเหลวพลาสติก และสร้างแรงดันเพื่อฉีดพลาสติกหลอมเหลวเข้าสู่แม่พิมพ์ หลักการคือ ตัวกระบอกจะอยู่กับที่ ส่วนต้นของกระบอกเป็นที่ติดตั้งฮอปเปอร์ ตรงส่วนกลางและส่วนปลายของกระบอกจะมีเครื่องให้ความร้อน ที่สามารถควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ได้ ปลายของกระบอก จะต่อเข้ากับหัวฉีด ภายในของกระบอกนี้ เป็นสกรูที่มีความยาวสั้นกว่ากระบอกเล็กน้อย มีลักษณะเป็นเกลียวหยาบหมุนป้อนส่วนผสมของพลาสติก ให้เคลื่อนที่เข้าสู่กระบอก สามารถเคลื่อนถอยหลัง และดันกลับ เพื่อเพิ่มแรงดันให้พลาสติกหลอมเหลว ไหลเข้าสู่แม่พิมพ์ 

• หัวฉีด (nozzle) เป็นส่วนต่อปลายกระบอกฉีดพลาสติก เข้ากับช่องทางไหลของพลาสติกในแม่พิมพ์ หัวฉีดมีรูขนาดเล็ก เพื่อให้พลาสติกหลอมเหลว ไหลผ่านเข้าสู่ช่องว่างในแม่พิมพ์ ด้วยความรวดเร็ว

• มอเตอร์ขับสกรู (Drived motor) มอเตอร์ขับสกรู อาจเป็นมอเตอร์ไฟฟ้า หรือมอเตอร์ไฮดรอลิก สำหรับหมุนสกรู และขับดันสกรู เพื่อฉีดพลาสติกที่กำลังหลอมเข้าสู่ช่องว่างในแม่พิมพ์

• แม่พิมพ์ (mold) เป็นอุปกรณ์ที่มีลักษณะเป็นช่องว่าง ที่มีรูปร่างตามชิ้นงานที่ต้องการผลิต แม่พิมพ์โดยทั่วไปมักออกแบบให้มี 2 ชิ้น เพื่อให้สะดวกต่อการถอดงานออกจากแม่พิมพ์ นอกจากนี้ ต้องมีช่องทางไหลของพลาสติกหลอมเหลวต่อจากหัวฉีด เข้าสู่ช่องว่างในแม่พิมพ์เรียกว่า สปรู (sprue) การผลิตแม่พิมพ์จะผลิตตามแบบของชิ้นงาน ขึ้นรูปชิ้นส่วนต่างๆ ด้วยเครื่องจักร CNC และนำมาประกอบเป็นแม่พิมพ์

• ตัวหนีบยึดแม่พิมพ์ (Hydraulic clamp unit) ตัวหนีบยึดแม่พิมพ์ซึ่งมักเรียกกันว่า แคล้ม (Clamp) เป็นกลไกสำหรับเปิดและปิดฝาแม่พิมพ์ ขับเคลื่อนด้วยกำลังไฮดรอลิก อุปกรณ์ส่วนนี้ยังรวมทั้งอุปกรณ์ทำความร้อน เพื่ออุ่นแม่พิมพ์ก่อนฉีด และอุปกรณ์ทำความเย็น เพื่อลดอุณหภูมิแม่พิมพ์ ทำให้ผลิตภัณฑ์แข็งตัวก่อนถอดออกจากแม่พิมพ์

• ชุดควบคุมกลาง (Central control) เป็นชุดควบคุมเครื่องจักรรวมทุกส่วน ได้แก่ อุปกรณ์จ่ายกระแสไฟฟ้า อุปกรณ์วัดและควบคุมอุณหภูมิ อุปกรณ์ควบคุมความดัน และอุปกรณ์ตั้งเวลา 

2. การขึ้นรูปด้วยเครื่องรีดหรือเอกซ์ทรูเดอร์ (Extruder) 

เครื่องจักรที่ใช้สำหรับการขึ้นรูปพลาสติกด้วยการรีดนี้ มีลักษณะคล้ายกับวิธีแรก แต่แตกต่างกันตรงที่ เอกซ์ทรูเดอร์ ไม่มีส่วนแม่พิมพ์ และอุปกรณ์ควบ สำหรับแม่พิมพ์ ตรงปลายกระบอกฉีดพลาสติก จะติดตั้ง ดาย (die) ซึ่งมีลักษณะเป็นช่องรีดพลาสติกออกมาเป็นเส้นหรือแผ่น ที่มีรูปหน้าตัดตามรูปดาย การขึ้นรูปด้วยวิธีนี้ สามารถประยุกต์ เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ได้มากมาย เช่น ท่อหรือเส้นพลาสติก ถุงพลาสติก ฟิล์ม แผ่น หรือแท่งพลาสติกที่มีรูปหน้าตัดพิเศษ

 

3. การขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ความร้อน 

เครื่องจักรที่ใช้ในการขึ้นรูปพลาสติกในลักษณะนี้ มักมีลักษณะไม่ซับซ้อนนัก และมักเรียกชื่อตามลักษณะวิธีการ คือ 

• การหล่อแบบพิมพ์แบบลดความดัน (Vacuum molding)
• การหล่อแบบพิมพ์แบบอัด (Compression molding)
• การหล่อแบบพิมพ์แบบถ่ายเท (Transfer molding)
• การหล่อแบบพิมพ์แบบขยายตัวด้วย ความร้อน (Thermalexpansion molding)

4.การขึ้นแผ่นด้วยการรีด (Carlendering) 

เป็นการขึ้นรูปเป็นแผ่นด้วยลูกกลิ้ง ชุดละไม่น้อยกว่า 3 ลูกขึ้นไป โดยลูกกลิ้ง 2 ลูกแรก จะมีอุปกรณ์ให้ความร้อน ทำให้พลาสติกอ่อนนิ่ม แล้วถูกอัดรีดออกมาเป็นแผ่น 

5.การขึ้นรูปด้วยการจุ่ม (Dipping) 

เป็นการขึ้นรูปอย่างง่าย มักใช้กับพลาสติกชนิดพลาสติซอล เช่น หุ้มด้ามเครื่องมือช่าง 

6.การหล่อแบบ (Casting) 

การขึ้นรูปด้วยการหล่อแบบ มักนิยมใช้ผลิตงานพลาสติกที่มีขนาดใหญ่ เช่น เรือเร็ว ตัวถังรถยนต์ ถังเก็บน้ำ รูปปั้น ล้อของรถลากพาเลท รถแฮนด์ลิฟท์ เป็นต้น รวมถึงขึ้นรูปวัตถุดิบที่เป็นพลาสติกวิศวกรรมต่างๆ ด้วย เช่น Casting Nylon

รถลากพาเลท แฮนด์ลิฟท์ nakano