Mold Article Integrated content and knowledge about mold industry.
ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับการทำแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก
ในปัจจุบันการตกแต่งผิวชิ้นงานพลาสติกโดยส่วนใหญ่จะทำขึ้นภายหลังจากได้ชิ้นงานพลาสติกออก
มาแล้ว เช่น hot stamping, plating หรือ printing ซึ่งท าให้ระยะเวลาในการผลิตชิ้นงานเพิ่มขึ้น อีกทั้งลวดลายที่ได้ก็มีโอกาสที่จะหลุดลอกเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นกระบวนการ in-mold decoration จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการตกแต่งผิวชิ้นงานพลาสติก ที่สามารถทำได้ในขั้นตอนการผลิต โดยพอลิเมอร์หลอมเหลวจะถูกฉีดเข้าไปในโพรงแบบของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก ภายหลังจากที่แผ่นฟิล์มลวดลายได้ถูกน าเข้าไปติดที่ผนังด้านในของโพรงแบบ ทำให้ชิ้นงานพลาสติกและแผ่นฟิล์มลวดลายยึดติดเป็นเนื้อเดียวกัน ผิวของชิ้นงานที่ได้มีความสวยงามอีกทั้งลวดลายที่ตกแต่งไว้ก็มีความคงทน ไม่หลุดลอกจากผิวชิ้นงานพลาสติก (พิชิต, 2540; Rosato et al.,2001) โดยส่วนใหญ่การตกแต่งผิวชิ้นงานด้วยกระบวนการ in-mold labeling (IML) จะใช้กับการตกแต่งชิ้นส่วนภายในรถยนต์ ตกแต่งกรอบมือถือ ตกแต่งลวดลายของเล่น หรือแสดงยี่ห้อสินค้าบนบรรจุภัณฑ์ต่างๆ เช่น ขวดแชมพู กล่องไอศครีม เป็นต้นอย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายสำหรับการตกแต่งผิวชิ้นงานด้วยกระบวนการ in-mold labeling ยังค่อนข้างสูงเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นๆ เนื่องจากแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกที่ใช้สำหรับขึ้นรูปชิ้นงานต้องถูกออกแบบมาเฉพาะสำหรับกระบวนการตกแต่งผิวชิ้นงานแบบ in-mold labeling และต้องมีการเชื่อมต่อเข้ากับระบบสุญญากาศหรือใช้งานร่วมกับอุปกรณ์กำเนิดกระแสไฟฟ้าสถิตย์ เพื่อทำให้แผ่นฟิล์มลวดลายสามารถยึดติดกับผนังแม่พิมพ์ด้านในในตำแหน่งที่ต้องการได้ อีกทั้งในการน าแผ่นฟิล์มลวดลายเข้าไปติดที่ผนังด้านในของแม่พิมพ์ยังต้องอาศัยอุปกรณ์เสริมที่ทำงานแบบอัตโนมัติเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตอีกด้วย ซึ่งอุปกรณ์เสริมต่างๆ ที่จำเป็นสำหรับกระบวนการ in-mold labeling ที่กล่าวมาแล้วนั้นมีราคาค่อนข้างสูง และต้องนำเข้าจากต่างประเทศเป็นส่วนใหญ่ ทำให้ไม่คุ้มกับการลงทุนสำหรับผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดเล็ก ดังนั้นผู้วิจัยจึงมีแนวคิดที่จะออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกสำหรับกระบวนการ IML เพื่อเป็นแนวทางสำหรับผู้ประกอบการที่สนใจและช่วยลดการนำเข้าจากต่างประเทศ นอกจากนี้ในอนาคตจะนำแม่พิมพ์ที่ได้ออกแบบไว้ไปทำการศึกษาเกี่ยวกับปัจจัยต่างๆที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการ IML เพื่อช่วยในการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตรวมถึงการออกแบบและสร้างชุดอุปกรณ์เสริมที่จำเป็นสำหรับกระบวนการ IMLอีกด้วย
มาแล้ว เช่น hot stamping, plating หรือ printing ซึ่งท าให้ระยะเวลาในการผลิตชิ้นงานเพิ่มขึ้น อีกทั้งลวดลายที่ได้ก็มีโอกาสที่จะหลุดลอกเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นกระบวนการ in-mold decoration จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการตกแต่งผิวชิ้นงานพลาสติก ที่สามารถทำได้ในขั้นตอนการผลิต โดยพอลิเมอร์หลอมเหลวจะถูกฉีดเข้าไปในโพรงแบบของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก ภายหลังจากที่แผ่นฟิล์มลวดลายได้ถูกน าเข้าไปติดที่ผนังด้านในของโพรงแบบ ทำให้ชิ้นงานพลาสติกและแผ่นฟิล์มลวดลายยึดติดเป็นเนื้อเดียวกัน ผิวของชิ้นงานที่ได้มีความสวยงามอีกทั้งลวดลายที่ตกแต่งไว้ก็มีความคงทน ไม่หลุดลอกจากผิวชิ้นงานพลาสติก (พิชิต, 2540; Rosato et al.,2001) โดยส่วนใหญ่การตกแต่งผิวชิ้นงานด้วยกระบวนการ in-mold labeling (IML) จะใช้กับการตกแต่งชิ้นส่วนภายในรถยนต์ ตกแต่งกรอบมือถือ ตกแต่งลวดลายของเล่น หรือแสดงยี่ห้อสินค้าบนบรรจุภัณฑ์ต่างๆ เช่น ขวดแชมพู กล่องไอศครีม เป็นต้นอย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายสำหรับการตกแต่งผิวชิ้นงานด้วยกระบวนการ in-mold labeling ยังค่อนข้างสูงเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นๆ เนื่องจากแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกที่ใช้สำหรับขึ้นรูปชิ้นงานต้องถูกออกแบบมาเฉพาะสำหรับกระบวนการตกแต่งผิวชิ้นงานแบบ in-mold labeling และต้องมีการเชื่อมต่อเข้ากับระบบสุญญากาศหรือใช้งานร่วมกับอุปกรณ์กำเนิดกระแสไฟฟ้าสถิตย์ เพื่อทำให้แผ่นฟิล์มลวดลายสามารถยึดติดกับผนังแม่พิมพ์ด้านในในตำแหน่งที่ต้องการได้ อีกทั้งในการน าแผ่นฟิล์มลวดลายเข้าไปติดที่ผนังด้านในของแม่พิมพ์ยังต้องอาศัยอุปกรณ์เสริมที่ทำงานแบบอัตโนมัติเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตอีกด้วย ซึ่งอุปกรณ์เสริมต่างๆ ที่จำเป็นสำหรับกระบวนการ in-mold labeling ที่กล่าวมาแล้วนั้นมีราคาค่อนข้างสูง และต้องนำเข้าจากต่างประเทศเป็นส่วนใหญ่ ทำให้ไม่คุ้มกับการลงทุนสำหรับผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดเล็ก ดังนั้นผู้วิจัยจึงมีแนวคิดที่จะออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกสำหรับกระบวนการ IML เพื่อเป็นแนวทางสำหรับผู้ประกอบการที่สนใจและช่วยลดการนำเข้าจากต่างประเทศ นอกจากนี้ในอนาคตจะนำแม่พิมพ์ที่ได้ออกแบบไว้ไปทำการศึกษาเกี่ยวกับปัจจัยต่างๆที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการ IML เพื่อช่วยในการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตรวมถึงการออกแบบและสร้างชุดอุปกรณ์เสริมที่จำเป็นสำหรับกระบวนการ IMLอีกด้วย
การออกแบบแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกสำหรับกระบวนการ in-mold labeling
กระบวนการ in-mold labeling เป็นการตกแต่งผิวชิ้นงานพลาสติกในระหว่างกระบวนการผลิต โดย
แผ่นฟิล์มลวดลายจะถูกนำเข้าไปติดที่ผนังด้านในของคาวิตี้แล้วจึงทำการฉีดขึ้นรูปชิ้นงานพลาสติก ซึ่งชิ้นงานที่ได้จะมีผิวที่สวยงาม ลวดลายคงทน ไม่หลุดลอก เนื่องจากแผ่นฟิล์มลวดลายถูกหลอมรวมเป็นเนื้อเดียวกันกับชิ้นงานพลาสติก อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายสำหรับการตกแต่งผิวชิ้นงานด้วยกระบวนการ in-mold labeling ยังค่อนข้างสูงเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นๆ อาทิเช่น hot stamping หรือ printing เนื่องจากแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกที่ใช้สำหรับขึ้นรูปชิ้นงานต้องถูกออกแบบมาเฉพาะสำหรับกระบวนการตกแต่งผิวชิ้นงานแบบ in-mold labeling และต้องมีการเชื่อมต่อเข้ากับระบบสุญญากาศหรือใช้งานร่วมกับอุปกรณ์กำเนิดกระแสไฟฟ้าสถิตย์ เพื่อทำให้แผ่นฟิล์มลวดลายสามารถยึดติดกับผนังแม่พิมพ์ด้านในในตำแหน่งที่ต้องการได้ อีกทั้งในการนำแผ่นฟิล์มลวดลายเข้าไปติดที่ผนังด้านในของแม่พิมพ์ยังต้องอาศัยอุปกรณ์เสริมที่ทำงานแบบอัตโนมัติเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตอีกด้วย โดยส่วนใหญ่แม่พิมพ์และอุปกรณ์เสริมต่างๆ จะถูกนำเข้าจากต่างประเทศ ซึ่งมีราคาค่อนข้างสูง ทำให้ไม่คุ้มกับการลงทุนสำหรับผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดเล็กดังนั้นผู้วิจัยจึงมีแนวคิดที่จะออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกสำหรับกระบวนการ in-mold labeling ในเบื้องต้น เพื่อลดการนำเข้าและตอบสนองความต้องการของผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดเล็ก ในการปรับปรุงประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตต่อไป ชิ้นงานที่ใช้ในการศึกษาคือ ฝากลมมีเกลียวด้านใน ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 102.8 มม. ความหนาสม่ำเสมอ 1.4 มม. ฉีดขึ้นรูปด้วยวัสดุโพลีโพรพิลีน (PP 2300NC)แผ่นฟิล์มลวดลายที่ใช้ทำจากโพลีเอทิลีน (PE) มีความหนา 82 ไมครอน แม่พิมพ์ที่ได้ออกแบบและสร้างเป็นแบบ 2 แผ่น ชนิดรูวิ่งร้อน จำนวน 1 คาวิตี้ ใช้แผ่นปลดเป็นตัวดันปลดชิ้นงาน จากผลการทดสอบแม่พิมพ์พบว่า
แม่พิมพ์ทำงานได้ดี ชิ้นงานพลาสติกที่ได้ไม่มีข้อบกพร่องใดๆอันเนื่องมาจากแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก และแม่พิมพ์ที่ผ่านการทดสอบแล้วนี้จะถูกนำไปใช้ในการศึกษาเกี่ยวกับปัจจัยต่างๆที่มีผลต่อกระบวนการ in-mold labeling อาทิเช่น ตัวแปรในการฉีดขึ้นรูป ชนิดและความหนาของแผ่นฟิล์มลวดลาย รวมถึงการออกแบบและสร้างชุดอุปกรณ์เสริมที่จำเป็นสำหรับกระบวนการ in-mold labeling เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตต่อไป
แผ่นฟิล์มลวดลายจะถูกนำเข้าไปติดที่ผนังด้านในของคาวิตี้แล้วจึงทำการฉีดขึ้นรูปชิ้นงานพลาสติก ซึ่งชิ้นงานที่ได้จะมีผิวที่สวยงาม ลวดลายคงทน ไม่หลุดลอก เนื่องจากแผ่นฟิล์มลวดลายถูกหลอมรวมเป็นเนื้อเดียวกันกับชิ้นงานพลาสติก อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายสำหรับการตกแต่งผิวชิ้นงานด้วยกระบวนการ in-mold labeling ยังค่อนข้างสูงเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นๆ อาทิเช่น hot stamping หรือ printing เนื่องจากแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกที่ใช้สำหรับขึ้นรูปชิ้นงานต้องถูกออกแบบมาเฉพาะสำหรับกระบวนการตกแต่งผิวชิ้นงานแบบ in-mold labeling และต้องมีการเชื่อมต่อเข้ากับระบบสุญญากาศหรือใช้งานร่วมกับอุปกรณ์กำเนิดกระแสไฟฟ้าสถิตย์ เพื่อทำให้แผ่นฟิล์มลวดลายสามารถยึดติดกับผนังแม่พิมพ์ด้านในในตำแหน่งที่ต้องการได้ อีกทั้งในการนำแผ่นฟิล์มลวดลายเข้าไปติดที่ผนังด้านในของแม่พิมพ์ยังต้องอาศัยอุปกรณ์เสริมที่ทำงานแบบอัตโนมัติเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตอีกด้วย โดยส่วนใหญ่แม่พิมพ์และอุปกรณ์เสริมต่างๆ จะถูกนำเข้าจากต่างประเทศ ซึ่งมีราคาค่อนข้างสูง ทำให้ไม่คุ้มกับการลงทุนสำหรับผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดเล็กดังนั้นผู้วิจัยจึงมีแนวคิดที่จะออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกสำหรับกระบวนการ in-mold labeling ในเบื้องต้น เพื่อลดการนำเข้าและตอบสนองความต้องการของผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดเล็ก ในการปรับปรุงประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตต่อไป ชิ้นงานที่ใช้ในการศึกษาคือ ฝากลมมีเกลียวด้านใน ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 102.8 มม. ความหนาสม่ำเสมอ 1.4 มม. ฉีดขึ้นรูปด้วยวัสดุโพลีโพรพิลีน (PP 2300NC)แผ่นฟิล์มลวดลายที่ใช้ทำจากโพลีเอทิลีน (PE) มีความหนา 82 ไมครอน แม่พิมพ์ที่ได้ออกแบบและสร้างเป็นแบบ 2 แผ่น ชนิดรูวิ่งร้อน จำนวน 1 คาวิตี้ ใช้แผ่นปลดเป็นตัวดันปลดชิ้นงาน จากผลการทดสอบแม่พิมพ์พบว่า
แม่พิมพ์ทำงานได้ดี ชิ้นงานพลาสติกที่ได้ไม่มีข้อบกพร่องใดๆอันเนื่องมาจากแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก และแม่พิมพ์ที่ผ่านการทดสอบแล้วนี้จะถูกนำไปใช้ในการศึกษาเกี่ยวกับปัจจัยต่างๆที่มีผลต่อกระบวนการ in-mold labeling อาทิเช่น ตัวแปรในการฉีดขึ้นรูป ชนิดและความหนาของแผ่นฟิล์มลวดลาย รวมถึงการออกแบบและสร้างชุดอุปกรณ์เสริมที่จำเป็นสำหรับกระบวนการ in-mold labeling เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตต่อไป
