به عنوان نماینده اصلی بسته‌بندی سبز، قالب‌گیری خمیر کاغذ مورد توجه صاحبان برند قرار دارد. در فرآیند تولید محصولات قالب‌گیری شده با خمیر کاغذ، قالب‌ها به عنوان اجزای اصلی، نیازمند الزامات فنی بالا، سرمایه‌گذاری زیاد، چرخه طولانی و ریسک بالا در طراحی تحقیق و توسعه هستند. بنابراین، نکات کلیدی و احتیاط‌های طراحی قالب‌های قالب‌گیری خمیر کاغذ چیست؟ در ادامه، تجربه از منظر طراحی ساختار بسته‌بندی به اشتراک گذاشته می‌شود و شما را به کشف منطق طراحی قالب‌های قالب‌گیری خمیر کاغذ می‌برد.

I. قالب‌های شکل‌دهی
ترکیب ساختاری: شامل پانچ، دای، قالب صفحه، پایه قالب، حفره پشتی قالب و محفظه هوا است که در این میان قالب صفحه بدنه اصلی قالب است. از آنجایی که قالب صفحه از سیم‌های فلزی یا پلاستیکی با قطر 0.15-0.25 میلی‌متر بافته شده است، نمی‌تواند به طور مستقل شکل بگیرد و باید به سطح قالب متصل شود تا به صورت مشترک کار کند.

طراحی حفره پشتی: نسبت به پایه قالب، حفره پشتی قالب یک حفره با ضخامت و شکل مشخص است که کاملاً با سطح کار قالب همگام‌سازی شده است. پانچ و دای پوسته هایی با ضخامت دیواره مشخص هستند و سطح کار قالب از طریق سوراخ‌های کوچک توزیع شده یکنواخت به حفره پشتی متصل می‌شود.

نصب و اصل کار: قالب از طریق پایه قالب بر روی شابلون دستگاه قالب‌گیری نصب می‌شود و یک محفظه هوا در طرف دیگر شابلون نصب می‌شود. محفظه هوا به حفره پشتی متصل است و دارای دو کانال برای هوای فشرده و خلاء است.

II. قالب‌های شکل‌دهی
قالب‌های شکل‌دهی قالب‌هایی هستند که مستقیماً مواد خام خیس شده را پردازش می‌کنند و عملکردهای گرم کردن، فشار دادن و آب‌گیری را دارند. محصولاتی که با قالب‌های شکل‌دهی تولید می‌شوند، دارای سطوح صاف، ابعاد دقیق، استحکام و سفتی خوب هستند. ظروف یکبار مصرف عمدتاً با این نوع قالب تولید می‌شوند. در بسته‌بندی صنعتی، اگر محصولات قالب‌گیری شده با خمیر کاغذ برای برخی از قطعات بسته‌بندی موقعیت‌یابی کوچک، دقیق و چند لایه از اقلام کوچک استفاده شوند، باید از طریق قالب‌های شکل‌دهی نیز تولید شوند.

ساختار و فرآیند: قالب‌های شکل‌دهی شامل پانچ، دای، قالب صفحه و عناصر گرمایشی هستند. پانچ یا دای با قالب صفحه دارای سوراخ‌های زهکشی و اگزوز است. در حین کار، ابتدا مواد خام خیس شده در داخل قالب شکل‌دهی فشرده می‌شود تا 20٪ از آب خارج شود (در این زمان، میزان آب مواد خام خیس شده 50-55٪ است) و سپس آب باقیمانده پس از گرم شدن در داخل قالب تبخیر و تخلیه می‌شود. مواد خام خیس شده فشرده، خشک و شکل داده می‌شوند تا محصول شکل بگیرد.

طراحی نوآورانه: قالب صفحه قالب شکل‌دهی سنتی به راحتی در حین اکستروژن مکرر آسیب می‌بیند و علائم صفحه را روی سطح محصول باقی می‌گذارد. طراحان قالب‌های بدون صفحه را از طریق فناوری متالورژی پودر مبتنی بر مس کروی توسعه داده‌اند. پس از دو سال بهینه‌سازی ساختاری و غربالگری اندازه ذرات پودر، عمر مفید قالب‌های شکل‌دهی بدون صفحه تولید شده 10 برابر قالب‌های صفحه است، هزینه 50٪ کاهش می‌یابد و محصولات کاغذی تولید شده دارای دقت بالا و سطوح داخلی و خارجی صاف هستند.

III. قالب‌های پرس داغ
اگر مواد خام خیس شده پس از خشک شدن تغییر شکل دهد، یا دقت ظاهری محصول بالا مورد نیاز باشد، باید توسط قالب‌های پرس داغ شکل داده شود. اگرچه این نوع قالب به عناصر گرمایشی نیاز دارد، اما نیازی به قالب صفحه ندارد. محصولاتی که باید شکل داده شوند باید در حین خشک شدن 25-30٪ رطوبت را حفظ کنند تا شکل‌دهی تسهیل شود.

بهینه‌سازی فنی: در تولید واقعی، کنترل میزان رطوبت دشوار است، بنابراین یک تولید کننده یک قالب پرس داغ اسپری طراحی کرده است و سوراخ‌های اسپری بر روی قالب متناظر با قسمت‌هایی که نیاز به شکل‌دهی دارند، مرتب شده‌اند. پس از قرار دادن محصولات خشک شده در قالب شکل‌دهی، پرس داغ اسپری بر روی محصولات از طریق سوراخ‌های اسپری انجام می‌شود که از نظر اصل مشابه اتوی اسپری در صنعت پوشاک است.

IV. قالب‌های انتقال
قالب‌های انتقال آخرین ایستگاه کاری کل فرآیند هستند و عملکرد اصلی آنها انتقال ایمن محصولات از قالب کمکی یکپارچه به سینی دریافت است. برای قالب‌های انتقال، طراحی ساختاری آنها باید تا حد امکان ساده باشد، با سوراخ‌های مکش توزیع شده یکنواخت تا اطمینان حاصل شود که محصولات می‌توانند به آرامی روی سطح قالب جذب شوند.

V. قالب‌های برش
به منظور تمیز و زیبا کردن محصولات قالب‌گیری شده با خمیر کاغذ، محصولاتی با الزامات ظاهری بالا با فرآیندهای برش ارائه می‌شوند. قالب‌های برش برای برش لبه‌های خشن محصولات قالب‌گیری شده با خمیر کاغذ استفاده می‌شوند که به عنوان قالب‌های برش لبه نیز شناخته می‌شوند.

خلاصه نکات کلیدی طراحی

انتخاب مواد: با توجه به استفاده از محصولات، مواد مقاوم در برابر سایش و هدایت حرارتی خوب (مانند آلیاژهای مبتنی بر مس، فولاد ضد زنگ) را انتخاب کنید. فناوری متالورژی پودر قالب‌های بدون صفحه می‌تواند عمر مفید را بهبود بخشد.

بهینه‌سازی ساختاری: به طراحی اتصال بین سطح کار قالب و حفره پشتی، راندمان زهکشی و اگزوز توجه کنید. قالب‌های پرس داغ باید تعادل یکنواختی گرمایش و کنترل میزان رطوبت را حفظ کنند.

انطباق فرآیند: قالب‌های شکل‌دهی و پرس داغ باید با پارامترهای فرآیند خشک کردن مطابقت داشته باشند. قالب‌های انتقال باید تعادل نیروی جذب را تضمین کنند و قالب‌های برش باید دقت لبه برش را تضمین کنند.

کنترل هزینه: هزینه‌های توسعه و نگهداری قالب‌ها را از طریق طراحی مدولار و جایگزینی مواد (مانند متالورژی پودر) کاهش دهید.

طراحی قالب‌های قالب‌گیری خمیر کاغذ باید عملکرد، دوام و اقتصاد را متعادل کند و فناوری‌های نوآورانه مانند قالب‌های بدون صفحه و پرس داغ اسپری در حال ترویج صنعت به سمت راندمان و دقت بالا هستند.