การออกแบบและพัฒนาแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกสำหรับกระบวนการ In-mold labeling

บทคัดย่อ

กระบวนการ in-mold labeling เป็นการตกแต่งผิวชิ้นงานพลาสติกในระหว่างกระบวนการผลิต โดยแผ่นฟิล์มลวดลายจะถูกนำเข้าไปติดที่ผนังด้านในของคาวิตี้ แล้วจึงทำการฉีดขึ้นรูปชิ้นงานพลาสติก ซึ่งชิ้นงานที่ได้จะมีผิวที่สวยงาม ลวดลายคงทน ไม่หลุดลอก เนื่องจากแผ่นฟิล์มลวดลายถูกหลอมรวมเป็นเนื้อเดียวกันกับชิ้นงานพลาสติก อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายสำหรับการตกแต่งผิวชิ้นงานด้วยกระบวนการ in-mold labeling ยังค่อนข้างสูงเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นๆ ทำให้ไม่คุ้มกับการลงทุนสำหรับผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดเล็ก ดังนั้นผู้วิจัยจึงมีแนวคิดที่จะออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกสำหรับกระบวนการ in-mold labeling ในเบื้องต้น เพื่อลดการนำเข้าและตอบสนองความต้องการของผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดเล็ก ในการปรับปรุงประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตต่อไป ชิ้นงานที่ใช้ในการศึกษาคือ ฝากลมมีเกลียวด้านใน ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 102.8 มม. ความหนาสม่ำเสมอ 1.4 มม. ฉีดขึ้นรูปด้วยวัสดุโพลีโพรพิลีน (PP 2300NC) แผ่นฟิล์มลวดลายที่ใช้ทำจากโพลีเอทิลีน (PE) มีความหนา 55 ไมครอน แม่พิมพ์ที่ได้ออกแบบและสร้างเป็นแบบ 2 แผ่น ชนิดรูวิ่งร้อน จำนวน 1 คาวิตี้ ใช้แผ่นปลดเป็นตัวดันปลดชิ้นงาน จากผลการทดสอบแม่พิมพ์พบว่าแม่พิมพ์ทำงานได้ดี นอกจากนี้ยังได้ศึกษาหาเงื่อนไขในการฉีดที่เหมาะสม ได้แก่ ความเร็วในการฉีด และเวลาในการอัดย้ำ โดยความเร็วฉีดที่ใช้ในการศึกษาได้แก่ 20%, 25% และ 30% เวลาในการอัดย้ำที่ใช้ในการศึกษาได้แก่ 4, 8, และ 12 วินาที ตามลำดับ จากผลการทดสอบพบว่าชิ้นงานที่มีการตกแต่งผิวด้วยแผ่นฟิล์มจะมีการโก่งตัวน้อยกว่าชิ้นงานที่ไม่ถูกตกแต่งผิว ความเร็วฉีดและเวลาที่ใช้ในการอัดย้ำที่เหมาะสมสำหรับการฉีดชิ้นงานฝ่าเกลียวในกรณีศึกษานี้คือ 25% และ 4 วินาทีตามลำดับกระบวนการ in-mold labeling เป็นการตกแต่งผิวชิ้นงานพลาสติกในระหว่างกระบวนการผลิต โดยแผ่นฟิล์มลวดลายจะถูกนำเข้าไปติดที่ผนังด้านในของคาวิตี้ แล้วจึงทำการฉีดขึ้นรูปชิ้นงานพลาสติก ซึ่งชิ้นงานที่ได้จะมีผิวที่สวยงาม ลวดลายคงทน ไม่หลุดลอก เนื่องจากแผ่นฟิล์มลวดลายถูกหลอมรวมเป็นเนื้อเดียวกันกับชิ้นงานพลาสติก อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายสำหรับการตกแต่งผิวชิ้นงานด้วยกระบวนการ in-mold labeling ยังค่อนข้างสูงเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นๆ ทำให้ไม่คุ้มกับการลงทุนสำหรับผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดเล็ก ดังนั้นผู้วิจัยจึงมีแนวคิดที่จะออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกสำหรับกระบวนการ in-mold labeling ในเบื้องต้น เพื่อลดการนำเข้าและตอบสนองความต้องการของผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดเล็ก ในการปรับปรุงประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตต่อไป ชิ้นงานที่ใช้ในการศึกษาคือ ฝากลมมีเกลียวด้านใน ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 102.8 มม. ความหนาสม่ำเสมอ 1.4 มม. ฉีดขึ้นรูปด้วยวัสดุโพลีโพรพิลีน (PP 2300NC) แผ่นฟิล์มลวดลายที่ใช้ทำจากโพลีเอทิลีน (PE) มีความหนา 55 ไมครอน แม่พิมพ์ที่ได้ออกแบบและสร้างเป็นแบบ 2 แผ่น ชนิดรูวิ่งร้อน จำนวน 1 คาวิตี้ ใช้แผ่นปลดเป็นตัวดันปลดชิ้นงาน จากผลการทดสอบแม่พิมพ์พบว่าแม่พิมพ์ทำงานได้ดี นอกจากนี้ยังได้ศึกษาหาเงื่อนไขในการฉีดที่เหมาะสม ได้แก่ ความเร็วในการฉีด และเวลาในการอัดย้ำ โดยความเร็วฉีดที่ใช้ในการศึกษาได้แก่ 20%, 25% และ 30% เวลาในการอัดย้ำที่ใช้ในการศึกษาได้แก่ 4, 8, และ 12 วินาที ตามลำดับ จากผลการทดสอบพบว่าชิ้นงานที่มีการตกแต่งผิวด้วยแผ่นฟิล์มจะมีการโก่งตัวน้อยกว่าชิ้นงานที่ไม่ถูกตกแต่งผิว ความเร็วฉีดและเวลาที่ใช้ในการอัดย้ำที่เหมาะสมสำหรับการฉีดชิ้นงานฝ่าเกลียวในกรณีศึกษานี้คือ 25% และ 4 วินาทีตามลำดับ

คำสำคัญ