بصفتها ممثلاً رئيسيًا للتغليف الأخضر، تحظى قوالب اللب بتفضيل أصحاب العلامات التجارية. في عملية إنتاج منتجات اللب المصبوب، تعتبر القوالب، كمكونات أساسية، ذات متطلبات فنية عالية، واستثمار كبير، ودورة طويلة، ومخاطر عالية في تصميم البحث والتطوير. إذن، ما هي النقاط والاحتياطات الرئيسية في تصميم قوالب اللب المصبوب؟ ستشارك المقالة التالية الخبرة من منظور تصميم هيكل التغليف، وتأخذك لاستكشاف منطق تصميم قوالب اللب المصبوب.

أولاً: قوالب التشكيل
التركيب الهيكلي: يتكون من لكمة، وقالب، وقالب شاشة، وقاعدة قالب، وتجويف خلفي للقالب، وغرفة هواء، من بينها قالب الشاشة هو الهيكل الرئيسي للقالب. نظرًا لأن قالب الشاشة منسوج من أسلاك معدنية أو بلاستيكية بقطر 0.15-0.25 مم، فلا يمكن تشكيله بشكل مستقل ويجب إرفاقه بسطح القالب للعمل التعاوني.

تصميم التجويف الخلفي: بالنسبة لقاعدة القالب، فإن التجويف الخلفي للقالب هو تجويف بسمك وشكل محددين متزامنين تمامًا مع سطح عمل القالب. اللكمة والقالب عبارة عن أغلفة بسمك جدار معين، وسطح عمل القالب متصل بالتجويف الخلفي من خلال ثقوب صغيرة موزعة بشكل موحد.

التركيب ومبدأ العمل: يتم تركيب القالب على قالب آلة التشكيل من خلال قاعدة القالب، ويتم تركيب غرفة هواء على الجانب الآخر من القالب. تتصل غرفة الهواء بالتجويف الخلفي ومزودة بقناتين للهواء المضغوط والفراغ.

ثانيًا: قوالب التشكيل
قوالب التشكيل هي قوالب تعالج مباشرة الفراغات الورقية الرطبة المشكلة ولها وظائف التسخين والضغط وإزالة الماء. المنتجات المصنعة باستخدام قوالب التشكيل لها أسطح ناعمة وأبعاد دقيقة وصلابة جيدة. يتم إنتاج أدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة في الغالب باستخدام هذا النوع من القوالب؛ في التغليف الصناعي، إذا تم استخدام منتجات اللب المصبوب لبعض أجزاء التغليف الصغيرة والدقيقة ومتعددة الطبقات لتحديد المواقع للعناصر الصغيرة، فإنها تحتاج أيضًا إلى أن يتم تصنيعها من خلال قوالب التشكيل.

الهيكل والعملية: تشتمل قوالب التشكيل على لكمة، وقالب، وقالب شاشة، وعناصر تسخين. يتم تزويد اللكمة أو القالب بقالب شاشة بفتحات تصريف وعادم. أثناء التشغيل، يتم أولاً ضغط الفراغ الورقي الرطب داخل قالب التشكيل لاستخراج 20٪ من الماء (في هذا الوقت، تبلغ نسبة الماء في الفراغ الورقي الرطب 50-55٪)، ثم يتم تبخير الماء المتبقي وتصريفه بعد التسخين داخل القالب. يتم ضغط الفراغ الورقي الرطب وتجفيفه وتشكيله لتشكيل المنتج.

التصميم المبتكر: من السهل أن يتضرر قالب شاشة قالب التشكيل التقليدي أثناء البثق المتكرر وسيترك علامات شاشة على سطح المنتج. طور المصممون قوالب خالية من الشاشة من خلال تقنية تعدين مسحوق كروي قائم على النحاس. بعد عامين من التحسين الهيكلي وفحص حجم جسيمات المسحوق، يبلغ عمر خدمة قوالب التشكيل الخالية من الشاشة المنتجة 10 أضعاف عمر قوالب الشاشة، ويتم تخفيض التكلفة بنسبة 50٪، والمنتجات الورقية المنتجة لها دقة عالية وأسطح داخلية وخارجية ناعمة.

ثالثًا: قوالب الضغط الساخن
إذا تشوه الفراغ الورقي الرطب بعد التجفيف، أو إذا كانت دقة مظهر المنتج مطلوبة لتكون عالية، فيجب تشكيله بواسطة قوالب الضغط الساخن. على الرغم من أن هذا النوع من القوالب يحتاج إلى عناصر تسخين، إلا أنه لا يحتاج إلى قوالب شاشة. يجب أن تحتفظ المنتجات المراد تشكيلها بمحتوى رطوبة يبلغ 25-30٪ أثناء التجفيف لتسهيل التشكيل.

التحسين الفني: في الإنتاج الفعلي، يصعب التحكم في محتوى الرطوبة، لذلك قام أحد المصنعين بتصميم قالب ضغط ساخن بالرش، ويتم ترتيب ثقوب الرش على القالب المقابل للأجزاء التي تحتاج إلى التشكيل. بعد وضع المنتجات المجففة في قالب التشكيل، يتم إجراء الضغط الساخن بالرش على المنتجات من خلال ثقوب الرش، وهو مشابه لمبدأ الرش في صناعة الملابس.

رابعًا: قوالب النقل
قوالب النقل هي محطة العمل الأخيرة للعملية بأكملها، وتتمثل وظيفتها الرئيسية في نقل المنتجات بأمان من القالب المساعد المتكامل إلى صينية الاستقبال. بالنسبة لقوالب النقل، يجب أن يكون تصميمها الهيكلي بسيطًا قدر الإمكان، مع ثقوب شفط موزعة بالتساوي لضمان إمكانية امتصاص المنتجات بسلاسة على سطح القالب.

خامسًا: قوالب التشذيب
من أجل جعل منتجات اللب المصبوب نظيفة وجميلة، يتم تزويد المنتجات ذات المتطلبات المظهرية العالية بعمليات التشذيب. تُستخدم قوالب التشذيب لتقليم الحواف الخشنة لمنتجات اللب المصبوب، والمعروفة أيضًا باسم قوالب قطع الحواف.

ملخص النقاط الرئيسية لتصميم النواة

اختيار المواد: حدد مواد مقاومة للتآكل وذات توصيل حراري جيد (مثل سبائك النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ) وفقًا لاستخدام المنتجات. يمكن لتقنية تعدين مسحوق القوالب الخالية من الشاشة تحسين عمر الخدمة.

التحسين الهيكلي: انتبه إلى تصميم التوصيل بين سطح عمل القالب والتجويف الخلفي، وكفاءة التصريف والعادم. تحتاج قوالب الضغط الساخن إلى تحقيق التوازن بين توحيد التسخين والتحكم في محتوى الرطوبة.

تكييف العملية: تحتاج قوالب التشكيل والضغط الساخن إلى مطابقة معلمات عملية التجفيف. تحتاج قوالب النقل إلى ضمان توازن قوة الامتصاص، وتحتاج قوالب التشذيب إلى ضمان دقة حافة القطع.

التحكم في التكاليف: قلل من تكاليف التطوير والصيانة للقوالب من خلال التصميم المعياري واستبدال المواد (مثل تعدين المسحوق).

يحتاج تصميم قوالب اللب المصبوب إلى تحقيق التوازن بين الوظائف والمتانة والاقتصاد، وتعمل التقنيات المبتكرة مثل القوالب الخالية من الشاشة والضغط الساخن بالرش على دفع الصناعة نحو الكفاءة والدقة.