การเกิดขึ้นของอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ฉีด

การกำเนิดของอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ฉีดเป็นประวัติศาสตร์ที่ติดตามการปฏิวัติอุตสาหกรรมอย่างใกล้ชิด โดยมีการพัฒนาควบคู่ไปกับวัสดุศาสตร์ วิศวกรรมเครื่องกล และความต้องการการบริโภคในปริมาณมาก การเกิดขึ้นนี้ได้เปลี่ยนแปลงวิธีการผลิตผลิตภัณฑ์โดยพื้นฐาน โดยผลักดัน "การผลิตส่วนบุคคล" เข้าสู่ยุคของ "การจำลองแบบจำนวนมาก"

การพัฒนาสามารถสรุปได้ในขั้นตอนสำคัญดังต่อไปนี้:

I. การเกิดขึ้นใหม่และผู้บุกเบิก: การเกิดขึ้นของแนวคิดการฉีดขึ้นรูป (ศตวรรษที่ 19) หลักการของแม่พิมพ์ฉีดสามารถสืบย้อนไปถึงการหล่อโลหะด้วยแม่พิมพ์ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่วางรากฐานสำหรับการฉีดพลาสติกอย่างแท้จริงคือ:

พ.ศ. 2411 (ค.ศ. 1868) จอห์น เวสลีย์ ไฮแอท ชาวอเมริกัน คิดค้น "เซลลูลอยด์" เพื่อชนะการแข่งขันเพื่อผลิตทางเลือกอื่นนอกเหนือจากลูกบิลเลียดสีงาช้าง นี่เป็นวัสดุเทอร์โมพลาสติกชนิดแรกในประวัติศาสตร์

พ.ศ. 2415 (ค.ศ. 1872) ไฮแอทและอิสยาห์น้องชายของเขาได้คิดค้นเครื่องฉีดขึ้นรูปแบบลูกสูบเครื่องแรก เครื่องจักรแบบดั้งเดิมนี้ฉีดเซลลูลอยด์ที่ให้ความร้อนและทำให้นิ่มลงในแม่พิมพ์โดยใช้ลูกสูบธรรมดา ซึ่งใช้ในการผลิตสิ่งของต่างๆ เช่น หวี กระดุม และปลอกคอ

ลักษณะของระยะนี้:

วัสดุที่มีจำกัด: เซลลูลอยด์เป็นสารไวไฟ และการแปรรูปเป็นอันตราย

อุปกรณ์พื้นฐาน: เครื่องจักรเป็นแบบแมนนวลซึ่งมีแรงดันต่ำมากและความแม่นยำในการควบคุม

การใช้งานที่แคบ: สามารถผลิตได้เฉพาะสิ่งจำเป็นในชีวิตประจำวันที่เรียบง่ายเท่านั้น

ครั้งที่สอง จุดเริ่มต้นที่แท้จริง: ตัวเร่งสำหรับอุตสาหกรรมสมัยใหม่ (ครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20)

ในช่วงเวลานี้ ความก้าวหน้าครั้งสำคัญได้ช่วยเปิดทางให้เกิดอุตสาหกรรมการฉีดขึ้นรูป

การประดิษฐ์วัสดุสำคัญ:

พ.ศ. 2452 (ค.ศ. 1909) Baekeland คิดค้นพลาสติกฟีนอล (Bakelite) ซึ่งเป็นพลาสติกสังเคราะห์แท้ชนิดแรก ไม่ติดไฟ มีคุณสมบัติเสถียร และเหมาะสำหรับชิ้นส่วนฉนวนไฟฟ้าและปลอกวิทยุ ฯลฯ แต่เป็นพลาสติกแบบเทอร์โมเซตติง และกระบวนการขึ้นรูปมีความใกล้เคียงกับการอัดขึ้นรูปมากขึ้น

1920s-1930s: พลาสติกเทอร์โมพลาสติก เช่น โพลีสไตรีน (PS), โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) โดยเฉพาะโพลีโพรพีลีน (PP) และโพลีเอไมด์ (ไนลอน) ได้รับการคิดค้นอย่างต่อเนื่อง วัสดุใหม่เหล่านี้เป็นเวทีกว้างสำหรับเทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูป

แรงผลักดันของสงครามโลกครั้งที่สอง:

สงครามโลกครั้งที่สองทำให้เกิดความต้องการเร่งด่วนในการผลิตเสบียงทางการทหารขนาดใหญ่ ต้นทุนต่ำ และมีประสิทธิภาพสูง การฉีดขึ้นรูปเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ได้มาตรฐานอย่างรวดเร็ว เช่น กระดุม คลิป และเรือนอุปกรณ์ และอุตสาหกรรมก็ประสบการเติบโตอย่างมากจากสงคราม

ที่สาม การปฏิวัติที่ก้าวหน้า: การกำเนิดของเครื่องฉีดขึ้นรูปแบบสกรู (ทศวรรษ 1950)

นี่เป็นเหตุการณ์สำคัญที่สำคัญที่สุดในการสุกงอมของอุตสาหกรรมการฉีดขึ้นรูป

พ.ศ. 2499 (ค.ศ. 1956) American H. William Siemons คิดค้นเครื่องฉีดขึ้นรูปแบบสกรูแบบลูกสูบเครื่องแรก

ความสำคัญของการปฏิวัติ:

การทำพลาสติกคุณภาพสูง: การหมุนของสกรูช่วยให้สามารถตัด ผสม และทำความร้อนพลาสติกได้อย่างละเอียด ส่งผลให้มีการหลอมที่สม่ำเสมอมากขึ้น

ความเร็วและความดันการฉีดสูง: ประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ดีขึ้นอย่างมาก

การควบคุมกระบวนการที่แม่นยำ: วางรากฐานสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและแม่นยำ

การใช้เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบสกรูอย่างกว้างขวางทำให้การฉีดขึ้นรูปเป็นกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้อย่างแท้จริง เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนเป็นจำนวนมาก ซึ่งก่อให้เกิดการออกแบบและอุตสาหกรรมการผลิตแม่พิมพ์ฉีดแบบมืออาชีพโดยตรง

IV. ความทันสมัยและโลกาภิวัตน์: การทำซ้ำทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง (ครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 ถึงปัจจุบัน)

ในทศวรรษต่อมา อุตสาหกรรมแม่พิมพ์ฉีดได้เข้าสู่ยุคของการพัฒนาและการปรับแต่งอย่างรวดเร็ว:

วัสดุใหม่เกิดใหม่: การเกิดขึ้นของพลาสติกวิศวกรรม เช่น ABS, PC, POM และ PBT ได้ขยายขอบเขตการใช้งานของการฉีดขึ้นรูป ขยายจากสินค้าอุปโภคบริโภคไปจนถึงสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น ยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ และการแพทย์

ความทันสมัยของเทคโนโลยีแม่พิมพ์:

การนำเทคโนโลยี hot runner มาใช้อย่างแพร่หลายช่วยลดของเสียและเพิ่มระบบอัตโนมัติ

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี CAD/CAM/CAE (การออกแบบ/การผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย/วิศวกรรม) ช่วยให้การออกแบบแม่พิมพ์เปลี่ยนจากประสบการณ์ไปสู่วิทยาศาสตร์ การวิเคราะห์การไหลของแม่พิมพ์สามารถคาดการณ์และแก้ไขปัญหาการผลิตได้ล่วงหน้า

เทคโนโลยีการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำ เช่น การใช้เครื่องจักร CNC, EDM และการตัดลวด ทำให้การผลิตแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนและมีความแม่นยำสูงเป็นไปได้

ระบบอัตโนมัติและความชาญฉลาด: แขนหุ่นยนต์สำหรับหยิบชิ้นส่วน ระบบการจัดหาวัสดุแบบรวมศูนย์ และ MES (ระบบการดำเนินการด้านการผลิต) ถือเป็น "โรงงานปิดไฟ" ที่ทันสมัย