طراحی و ساخت قالب های وکیوم CNC

صنایع بسته بندی وکیوم فرمینگ خاور وکیوم قادر به طراحی و ساخت قالب های وکیوم CNC و ریخته گری می باشد.

قالب وکیوم از دو نوع ساختار تشکیل می شود:
1- سی ان سی CNC :

ساختار CNC شامل برنامه ریزی، طراحی و ماشین کاری می باشد. ابتدا قالب مورد نظر طراحی و برنامه ریزی می شود و سپس توسط سی ان سی، قالب CNC روی یک ورق یا شمش آلومینیومی ماشین کاری می شود. در این ساختار ، به قدری دقت و تمرکز در ساخت قالب بالاست که می توان تا حد دهم و صدم ساخت قالب را برنامه ریزی نمود. به همین سبب کیفیت این نوع ساختار 50% بهتر از ساختار ریخته گیری است.

2- ریخته گری :

ساختار ریخته گری شامل مدل چوبی و ریخته گری می باشد. این ساختار یک روش سنتی است و دقت و تمرکز بالایی ندارد. در این ساختار برای ساخت قالب مواد مذاب داخل ماسه شکل دهی شده ریخته می شود تا شکل قالب ماسه ای را به خود بگیرد تا در نهایت یک قالب وکیومی ساخته شود.

مهمترین روش‌های ساخت قالب وکیوم فرمینگ

مهمترین روش‌های ساخت قالب وکیوم فرمینگ

برای بسته بندی‌ها و تولید قطعات پلاستیکی با روش وکیوم فرمینگ، نیاز به ساخت قالب مورد نظر است. طراحی قالب وکیوم بسیار مهم است و ظرافت‌ها و جزئیات اعمال شده در آن نقش مهمی در نتیجه کار دارد. در صورتی که طراحی و اجرای قالب به شکل حرفه‌ای و دقیقی صورت بگیرد، محصول و وکیوم نهایی نیز به صورت بی‌نقصی عرضه می‌شود. از این رو طراحی و ساخت قالب وکیوم فرمینگ بسیار مهم است و باید حتما از بهترین روش و متخصص‌ترین افراد برای طراحی و اجرای آن استفاده کرد. همانطور که اشاره کردیم، ساخت قالب وکیوم فرمینگ با استفاده از دور روش ریخته گری و CNC صورت می‌گیرد که در ادامه به هر یک از آنها اشاره خواهیم داشت.

تولید قالب وکیوم فرمینگ به روش ریخته گری یا ماکت سازی

اولین روشی که برای تولید قالب وکیوم فرمینگ میتوان استفاده کرد، ماکت سازی نام دارد. برای تولید این قالب‌ها باید از مواد اولیه چوب و ابزارهای مورد نیاز جهت ساخت ماکت استفاده کرد. همچنین از رزین جهت قالب گیری استفاده می‌شود. در این روش ماکت باید با حساسیت و دقت بالایی ساخته شود و توسط سمباده زوایای آن به خوبی پرداخت کاری شوند. زمانی که ساخت قالب به خوبی به پایان برسد، جهت تولیدات بیشتر از آن قالب به روش ریخته گری، به تعداد زیادی قالب آلومینیومی تولید می‌شود. پس از مرحله ریخته گری، قالب وکیوم مجددا مورد سمباده کشی قرار می‌گیرد تا هرگونه ناهمواری و ناصافی در سطوح آن از بین برود.

ساخت قالب وکیوم فرمینگ با استفاده از ماکت سازی و ریخته گری، مزایا و معایبی دارد. در رابطه با مزایای این روش میتوان به هزینه و زمان کم، راحتی و در دسترس بودن اشاره کرد. اما وجود ناهمواری و ناصافی در سطوح در این روش بیشتر است و دقت و کیفیت آن زیاد نمی‌باشد. برای همین افرادی که نیاز به ساخت قالب وکیوم فرمینگ با جزئیات و دقت بالا دارند، اغلب از روش سی ان سی استفاده می‌کنند.

قالب‌های چوبی و آلومینیومی روش ریخته گری

قالب‌های چوبی و آلومینیومی روش ریخته گری

همانطور که اشاره شد، در روش ریخته گری مدل اولیه اغلب با چوب ساخته می‌شود و سپس نسبت به آن از روش ریخته گری جهت ساخت قالب آلومینیومی استفاده می‌شود. قالب‌های ساخته شده از جنس چوب، به دلیل کم هزینه بودن گزینه خوبی هستند. اما این مواد به تدریج و در طی زمان، دچار فرسودگی می‌شوند و شکل و ظاهر اولیه خود را از دست می‌دهند. از این رو بهتر است از چوب تنها برای تولیدات کوچک و کم حجم استفاده کرد. همچنین قالب‌های چوبی برای نمونه گیری‌های اولیه بسیار مناسب هستند.

اما قالب‌های آلومینیومی جزو مقاومترین قالب‌های وکیوم فرمینگ به شمار می‌روند و برای تولیدات در حجم بالا و یا تولیدات در دراز مدت، مناسب می‌باشند. چرا که آلومینیوم ماده‌ای مقاوم است و در برابر گرما و حرارت دچار تغییر شکل نمی‌شود. همچنین پس از پایان قالب زنی به سرعت خنک شده و نیازی به خنک کردن جداگانه ندارد.

روش ساخت قالب وکیوم فرمینگ CNC

در رابطه با نحوه ساخت قالب وکیوم فرمینگ با استفاده از دستگاه سی ان سی، باید اشاره شود که در اولین گام باید طرح قالب با استفاده از نرم افزارهای نقشه کشی صنعتی به صورت سه بعدی طراحی شود. زمانی که طراحی قالب انجام شد، طرح کار روی ماده اولیه پیاده سازی شده و با استفاده از دستگاه مورد تراشکاری و ماشین کاری قرار می‌گیرد. در روش ماشینکاری CNC اغلب از آلومینیوم و رزین استفاده می‌شود. چرا که همانطور که گفتیم، آلومینیوم یکی از بهترین مواد برای تولیدات بزرگ و همچنین قالب‌های پیچیده است. با استفاده از دستگاه سی ان سی میتوان تمام جزئیات طرح اولیه را روی آلومینیوم ایجاد کرده و به یک خروجی کاملا بی‌نقص و حرفه‌ای دست پیدا کرد.

تولید قالب وکیوم فرمینگ با استفاده از روش سی ان سی هم مزایا و معایب خود را دارد. از مزایای استفاده از دستگاه CNC جهت تولید قالب وکیوم، میتوان به دستیابی به سطوح کاملا صیقلی و صاف اشاره کرد. همچنین دقت و ظرافت ساخت قالب با این روش بسیار بالا بوده و قالب با کیفیت خوبی تولید می‌شود. حال در رابطه با معایب ساخت قالب وکیوم با دستگاه سی ان سی میتوان به هزینه بالا و مدت زمان بیشتر نسبت به روش ماکت سازی اشاره کرد. برای ساخت قالب‌ها با این روش نیاز به خرید دستگاه CNC است که این دستگاه‌ها از قیمت خرید بالایی برخوردار می‌باشند.

ساخت قالب تریدی پرینتر

ساخت قالب‌های وکیوم فرمینگ با مواد مختلف

ساخت قالب های وکیوم فرمینگ با مواد مختلف

طراحی و ساخت قالب، یکی از مهمترین مراحل فرایند وکیوم فرمینگ است و بدون آن نمیتوان به انجام این کار پرداخت. البته یک استثنایی در این زمینه وجود دارد و آن هم وکیوم اسکین است. وکیوم اسکین از انواع بسته بندی‌های وکیوم فرمینگ است که در آن بدون وجود قالب به بسته بندی محصول پرداخته می‌شود. حال برای رسیدن به بهترین قالب وکیوم فرمینگ، باید به متریال قالب هم توجه زیادی شود. در همین رابطه به بهترین مواد موجود برای انجام این کار اشاره می‌کنیم:

  • چوب و ام دی اف

در بخش‌های قبلی اشاره کردیم که چوب یکی از موادی است که به دلیل در دسترس بودن و هزینه کم، برای ساخت قالب وکیوم فرمینگ مناسب می‌باشد. طراحان با استفاده از ابزارهای لازم برای کار بر روی چوب و به کارگیری تکنیک‌های ساده نجاری، میتوانند به ساخت قالب بپردازند و از آن برای تولید نمونه‌های اولیه یا تیراژ پایین استفاده نمایند. چوب و ام دی اف به خاطر مقاومت کم و شکل پذیری زیاد، تنها برای تولیدات کم مناسب هستند و برای تولیدات بالا پیشنهاد نمی‌شوند.

  • آلومینیوم

آلومینیوم از بهترین مواد موجود برای ساخت قالب وکیوم فرمینگ است و از آن میتوان برای تولیدات انبوه استفاده کرد. آلومینیوم در برابر گرما و چرخه تولید زیاد مقاوم است و دچار تغییر شکل نمی‌شود. همچنین پس از فرآیند شکل دهی، گرما در آن به سرعت کاهش پیدا کرده و خیلی زود خنک می‌شود. قالب‌های وکیوم فرمینگ آلومینیومی، با استفاده از دستگاه سی ان سی مورد طراحی و ساخت قرار می‌گیرند.

  • گچ ساختمانی

شاید برایتان جالب باشد که گچ ساختمانی هم جزو متریال موجود برای ساخت قالب وکیوم است. اما تنها عده کمی هستند که از این ماده جهت ساخت قالب استفاده می‌کنند. چرا که گچ ساختمانی در برابر تغییرات دمایی خیلی ناتوان است و ماندگاری زیادی ندارد. همچنین قالب‌های گچی احتمال شکنندگی‌شان زیاد است و ممکن است خیلی راحت از بین روند. با این حال این ماده هم مزایایی دارد که شامل هزینه پایین و شکل گیری آسان می‌باشد. از قالب وکیوم گچی میتوان برای تولید نمونه‌های اولیه استفاده کرد.

  • پلاستیک

از پلاستیک هم میتوان برای ساخت قالب وکیوم فرمینگ استفاده کرد. البته پلاستیک‌ها هم به دلیل مقاومت کم در برابر گرما، تنها برای مصارف کوتاه مدت و نمونه‌های اولیه مناسب هستند. ساخت قالب با پلاستیک، با هزینه کمی صورت می‌گیرد. جهت استحکام بیشتر این قالب‌ها هم میتوان کف آن را به فایبرگلاس آغشته به رزین مستحکم کرد.

  • فوم و رزین اپوکسی

به جز چوب و آلومینیوم مواد دیگری هم موجود هستند که برای ساخت قالب وکیوم میتوان از آنها استفاده کرد. در این رابطه هم میتوان به فوم، رزین اپوکسی و خاک رس اشاره کرد. البته این مواد مقاومت زیادی ندارند و به دلیل هزینه و پیچیدگی بالا، خیلی مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. برای همین است که بیشتر شاهد استفاده از قالب‌های وکیوم چوبی و آلومینیومی هستیم.

چند نکته برای طراحی و ساخت قالب‌های وکیوم فرمینگ

چند نکته برای طراحی و ساخت قالب های وکیوم فرمینگ

به جز انتخاب بهترین ماده برای ساخت قالب وکیوم فرمینگ، یک سری نکات و الزامات دیگر در طراحی و ساخت این قالب‌ها وجود دارد که در این بخش به آنها اشاره می‌کنیم:

  • توجه به زوایا و شیب‌های قالب

زوایا و شیب‌های قالب باید به شکلی طراحی شوند که زمان فرایند شکل دهی، کلیه مواد ترموپلاستیک روی تمام سطح قالب جذب و توزیع شوند. همچنین پس از اتمام فرآیند و مرحله جداسازی، ماده به راحتی از درون قالب جدا شود. در صورتی که به این نکته توجهی نشود، خروج ماده از قالب وکیوم به سختی صورت گرفته و ممکن است لبه‌های کار آسیب ببینند.

  • در نظر گرفتن منافذ تخلیه هوا

هر قالب وکیوم فرمینگ باید از یک سری منافذ جهت تخلیه هوا برخوردار باشد تا هوای بین ورق پلاستیکی و قالب به خوبی تخلیه شود. این منافذ باید روی قالب باشند تا کانالی جهت تخلیه هوا توسط پمپ وکیوم یا خلا ایجاد گردد. بخش‌هایی از قالب وکیوم که در آن فرو رفتگی و یا شیار قابل توجهی موجود باشد، 1 الی 2 سوراخ نیاز است. باید اشاره شود که سوراخ‌ها وظیفه جذب ورق پلاستیکی به قالب را بر عهده دارند و روی محصول نهایی تاثیری نداشته و مشاهده نمی‌شوند.

جمع بندی

این روزها بسیاری از تولیدکنندگان از روش وکیوم فرمینگ برای تولید محصولات و یا بسته بندی محصولات خود استفاده می‌کنند. چرا که این روش بسیار مقرون به صرفه بوده و کیفیت و جذابیت بالایی هم دارد. برای ساخت قالب‌های وکیوم فرمینگ میتوان از روش‌های ریخته گری یا ماکت سازی و همچنین روش سی ان سی استفاده کرد. هر یک از این روش‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند که در متن به آنها اشاره کردیم. با این حال شما میتوانید ساخت قالب وکیوم فرمینگ با روش مورد نظر خود را به تیم خاور وکیوم بسپارید و قالب را با کیفیت بالا و در کوتاهترین زمان ممکن تحویل بگیرید.

آخرین نمونه کارهای قالب وکیوم