הזרקת פלסטיק הינה טכנולוגיה בעלת חשיבות ייחודית בעולם העיצוב והייצור ומשמשת לייצור מוצרים רבים כגון כלי בית, מוצרי אלקטרוניקה, מוצרים רפואיים, ריהוט ועוד ועוד. בתהליך ההזרקה חומר הגלם (מעין כדוריות פלסטיק קטנות הנקראות pellets) מומס ומוזרק לתבנית בעלת טמפרטורה מבוקרת באמצעות לחץ גבוהה. כשהחלק מתקרר הוא נשאר בצורה של החלל של התבנית אליה הוא הוזרק (בדומה לקוביות קרח). בסיום תהליך הקירור החלק נחלץ מהתבנית בין אם לאריזה ובין אם לתהליכים אחרים כגון הרכבה.

ייתרונות של הזרקת פלסטיק

לייצור ועיצוב של מוצרי פלסטיקה (כלומר מוצרים המיוצרים בטכנולוגיה של הזרקת פלסטיק) יתרונות רבים שהופכים את הבחירה בהזרקות פלסטיק לטכנולוגיית ייצור כה נפוצה. בחלק זה, נפרוט חלק קטן מייתרונות אלו:

דיוק גבוהה: הזרקת פלסטיק מאפשרת ייצור סדרתי בכמויות גדולות של חלקים בעלי דיוק גבוה ועיקבי. עקביות מידות הינה גורם חשוב ביותר בייצור של חלקים בעלי איכות גבוהה ונדרשת לצורך התאמה לחלקים אחרים (מפלסטיקה או חומרים אחרים).

מהירות: מהרגע שהתבנית מיוצרת, ולאחר שנעשו פעולות ה-setup הנדרשות, מכונת הזרקת פלסטיק יכולה לייצר אלפי חלקים ביום. מהירות ייצור זו היא עוד סיבה שהופכת את הזרקת הפלסטיק לטכנולוגיה מתאימה לייצור המוני.

תמחור נמוך: הזרקת פלסטיק הינה מבין הטכנולוגיות המתאימות ביותר לייצור בכמויות גדולות. ברגע שהתבנית מיוצרת, העלות לחלק יורדת משמעותית ככל שהכמויות גדלות. מסיבה זו טכנולוגיה זו הינה הבחירה של רבים מהמוצרים בייצור המוני.

משקל קל: פלסטיק הינו חומר בעל משקל קל באופן יחסי לחומרים כגון זכוכית ומתכת. תכונה זו הופכת אותו לחומר אידיאלי למוצרים רבים בהם משקל נמוך הינו שיקול חשוב.

התאמה למגוון של חומרים: ניתן להזריק פולימרים רבים (או שילובים של מספר פולימרים בהזרקה אחת) וביניהם: פוליפרופילן, ניילון, ABS, פוליקרבונט, פוליסטירן, סיליקונים ועוד. לכל אחד מהחומרים האלו יש תכונות משתנות בהקשר לחוזק, גמישות, שקיפות, עמידות לחום ועוד.

פעולות post-process מינימליות: בניגוד לטכנולוגיות ייצור רבות אחרות, בהזרקות פלסטיק כמעט ואין פעולות נוספות שהחלק צריך לעבור לאחר שהוא יוצא מהתבנית, גורם שהינו חשוב הן למהירות הייצור והן בצמצום כוח אדם שצריך בייצור החלק עניין שמשפיע על עלות הייצור.

מגוון צבעים וגימורים: לאחר שהתבנית מוכנה ניתן בקלות יחסית להזריק אות אותו מוצר בצבעים שונים, ורמות שקיפות שונות.

חופש צורני: הזרקות פלסטיק מאפשרות חופש צורני גבוהה יחסית לטכנולוגיות ייצור כגון עיבוד עץ ומתכת (מלבד הזרקות מתכת שהן טכנולוגייה ייחודית בהקשר זה). לאור כך שלפלסטיק המומס אין למעשה צורה משלו, הוא מקבל על עצמו את הצורה של התבנית באופן שבו קשה עד בלתי אפשרי לעשות בחומרים אחרים.

שיקולים בעיצוב חלקים בהזרקת פלסטיק

לצד היתרונות הרבים בייצור מוצרים בהזרקת פלסטיק, תכנון מוצר פלסטיק דורש הרבה ידע, ניסיון, תשומת לב לפרטים ושיתוף פעולה טוב בין העיצוב, ההנדסה והייצור. אנחנו יכולים לומר שגם אחרי כמעט 15 שנה בהם אנחנו מעצבים ומתכננים מוצרי פלסטיקה אנחנו עדיין לומדים משהו חדש בכל פרויקט נוסף שאנחנו עושים. בחלק זה נסביר על השיקולים המרכזיים שיש לקחת בחשבון בתהליך פיתוח מוצרי פלסטיק על מנת להגיע למוצר מוגמר איכותי:

בחירת חומר הגלם: לחומרי גלם שונים יש תכונות שונות בהקשר להתנהגות שלהם בתהליך ההזרקה כגון עובי החומר שהם דורשים, זרימה ורמת ההתכווצות בקירור. מסיבות אלו יש לבחור את חומר הגלם של המוצר בשלב מוקדם בעיצוב והתכנון על מנת שיהיה ניתן לעצב את המוצר באופן המתאים לחומר הגלם הנדרש.

עובי חומר אחיד: מוצרים בהזרקת פלסטיק דורשים שהחלק יהיה בעובי חומר אחיד ככל הניתן, על מנת ליצור התקררות אחידה של החומר ולמנוע עיוותים ושקיעות במוצר הסופי.

צלעות חיזוק (ריבים): לאור כך שמוצרי פלסטיקה דורשים עובי חומר אחיד, למעשה רוב מוצרי הפלסטיקה הם מוצרים קליפתיים דקים. הקליפתיות הזו, שהינה כאמור נדרשת לייצור חלקי פלסטיקה, לעיתים יוצרת גם חלקים חלשים מידי שדורשים חיזוקים. חיזוקים רבים נעשים באמצעות ריבים שהם מעין קירות דקים שתומכים בקליפת הפלסטיק (לרוב מהחלק הפנימי של המוצר שאינו נראה), ומחזקים אותה. מיקום הריבים וקביעת העובי שלהם הינו חשוב ביותר למניעת עיוותים ושקיעות במוצר הסופי.

זווית חליצה: על מנת לחלוץ את המוצר מהתבנית, חלקי פלסטיקה דורשים זווית חליצה של כמה מעלות, (זווית חליצה משתנה בהתאם לסוג הטקסטורה שיש על המוצר). לחילופין, במוצרים איכותיים, בהם אין רצון לעשות זווית חליצה מסיבות שימושיות או אסתטיות, ניתן להוסיף עגלות לתבנית כך שיהיה ניתן לחלוץ את החלק גם במידה ואין לו זווית חליצה.

מיקום סימני הייצור: תהליך ההזרקה משאיר מספר סימנים על המוצר. בין סימנים אלו הם נקודת ההזרקה (הנקודה בה החומר נכנס לתבנית), מיקום פרטינג-ליין (המפגש בין חלקים שונים של התבנית) וזורקנים (מעין פינים שדוחפים את החלק החוצה מהתבנית לאחר הקירור). על העיצוב לקחת בחשבון את המיקום של הפרטים האלו באופן שיהיו חלק מהעיצוב ולא יהיו אלמנט שיפריע לנראות של המוצר הסופי.

סיכום

ייצור מוצרים בהזרקת פלסטיק הינו תהליך בעל יתרונות רבים בייחוד למוצרים בייצור המוני. לצד זאת, נדרש ידע, ניסיון ותשומת לב רבה על מנת להגיע למוצר איכותי. לסטודיו קוצ'יק אמיתי ניסיון נרחב בעיצוב מוצרי פלסטיקה בתחומי כלי הבית, מוצרי אלקטרוניקה, מוצרים רפואיים, מוצרים צבאיים, ריהוט ועוד. במידה ויש לכם פרויקט שדורש עיצוב וייצור בהזרקות פלסטיק, אתם מוזמנים ליצור איתנו קשר ונשמח לעזור!