วิธีการขึ้นรูปด้วยการอัด และอุปกรณ์ขึ้นรูปด้วยการอัด

อุปกรณ์หลักสำหรับการผลิตขึ้นรูปคือเครื่องอัดไฮดรอลิก บทบาทของเครื่องอัดไฮดรอลิกในกระบวนการอัดคือการใช้แรงดันกับพลาสติกผ่านแม่พิมพ์ เปิดแม่พิมพ์ และนำผลิตภัณฑ์ออกมา

การขึ้นรูปด้วยการอัดส่วนใหญ่ใช้สำหรับการขึ้นรูปพลาสติกเทอร์โมเซตติง สำหรับพลาสติกเทอร์โมพลาสติก เนื่องจากจำเป็นต้องเตรียมชิ้นงานล่วงหน้า และต้องให้ความร้อนและทำให้เย็นสลับกัน ทำให้วงจรการผลิตยาวนาน ประสิทธิภาพการผลิตต่ำ และสิ้นเปลืองพลังงานมาก นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปทรงซับซ้อนและขนาดที่แม่นยำมากไม่สามารถขึ้นรูปด้วยการอัดได้ ดังนั้นแนวโน้มโดยทั่วไปจึงมุ่งไปสู่การขึ้นรูปด้วยการฉีดซึ่งประหยัดกว่า

เดอะเครื่องขึ้นรูปด้วยการอัดเครื่องอัดขึ้นรูป (เรียกสั้น ๆ ว่า เพรส) ที่ใช้ในการขึ้นรูปคือเครื่องอัดไฮดรอลิก กำลังการอัดของเครื่องจะแสดงเป็นตัน โดยทั่วไปจะมีเครื่องอัดหลายขนาดตั้งแต่ 40 ตัน, 630 ตัน, 100 ตัน, 160 ตัน, 200 ตัน, 250 ตัน, 400 ตัน และ 500 ตัน นอกจากนี้ยังมีเครื่องอัดหลายชั้นที่มีกำลังมากกว่า 1,000 ตัน เนื้อหาหลักของข้อมูลจำเพาะของเครื่องอัดประกอบด้วย กำลังการทำงาน กำลังการดีดออก ขนาดแผ่นยึดแม่พิมพ์ และระยะชักของลูกสูบทำงานและลูกสูบดีดออก เป็นต้น โดยทั่วไป แม่พิมพ์บนและล่างของเครื่องอัดจะมีอุปกรณ์ทำความร้อนและทำความเย็น ชิ้นส่วนขนาดเล็กสามารถใช้เครื่องอัดเย็น (ไม่มีความร้อน ใช้เพียงน้ำหล่อเย็น) สำหรับการขึ้นรูปและการระบายความร้อน การใช้เครื่องอัดแบบให้ความร้อนใช้เฉพาะสำหรับการขึ้นรูปด้วยความร้อนเท่านั้น ซึ่งสามารถประหยัดพลังงานได้

ตามระดับของระบบอัตโนมัติ เครื่องอัดขึ้นรูปสามารถแบ่งออกเป็น เครื่องอัดขึ้นรูปด้วยมือ เครื่องอัดขึ้นรูปกึ่งอัตโนมัติ และเครื่องอัดขึ้นรูปอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ส่วนตามจำนวนชั้นของแผ่นเรียบ สามารถแบ่งออกเป็น เครื่องอัดขึ้นรูปสองชั้น และเครื่องอัดขึ้นรูปหลายชั้น

เครื่องอัดไฮดรอลิกเป็นเครื่องจักรที่ใช้แรงดันจากระบบส่งกำลังไฮดรอลิก ในการอัดนั้น ขั้นแรกจะใส่พลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ที่เปิดอยู่ จากนั้นจึงป้อนน้ำมันแรงดันเข้าไปในกระบอกสูบทำงาน ลูกสูบและคานเคลื่อนที่ซึ่งถูกนำทางโดยเสา จะเคลื่อนที่ลง (หรือขึ้น) เพื่อปิดแม่พิมพ์ ในที่สุด แรงที่เกิดจากเครื่องอัดไฮดรอลิกจะถูกส่งไปยังแม่พิมพ์และกระทำต่อพลาสติก

พลาสติกภายในแม่พิมพ์จะละลายและอ่อนตัวลงภายใต้ความร้อน แม่พิมพ์จะถูกเติมด้วยแรงดันจากเครื่องอัดไฮดรอลิก และเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้น เพื่อระบายความชื้นและสารระเหยอื่นๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาการควบแน่นของพลาสติก และเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ จำเป็นต้องทำการลดแรงดันและระบายออก จากนั้นจึงเพิ่มแรงดันและคงไว้ทันที ในขณะเดียวกัน เรซินในพลาสติกจะยังคงเกิดปฏิกิริยาเคมีต่อไป หลังจากช่วงเวลาหนึ่ง จะเกิดสถานะของแข็งที่ไม่ละลายและไม่หลอมเหลว และการขึ้นรูปด้วยการแข็งตัวก็เสร็จสมบูรณ์ แม่พิมพ์จะถูกเปิดออกทันทีและนำผลิตภัณฑ์ออกจากแม่พิมพ์ หลังจากทำความสะอาดแม่พิมพ์แล้ว ก็สามารถเริ่มการผลิตรอบต่อไปได้

จากกระบวนการข้างต้น จะเห็นได้ว่าอุณหภูมิ ความดัน และเวลา เป็นเงื่อนไขสำคัญสำหรับการขึ้นรูปด้วยการอัด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตของเครื่องจักร ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือในการทำงาน ความเร็วในการทำงานของเครื่องจักรก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ไม่สามารถมองข้ามได้ ดังนั้น เครื่องอัดไฮดรอลิกพลาสติกที่ใช้ในการอัดจึงควรมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดพื้นฐานดังต่อไปนี้:

① แรงกดควรเพียงพอและปรับได้ และต้องสามารถทำให้แรงกดถึงระดับที่กำหนดไว้และคงไว้ได้ภายในระยะเวลาที่กำหนด

② คานเคลื่อนที่ของเครื่องอัดไฮดรอลิกสามารถหยุดและกลับไปยังตำแหน่งเดิมได้ทุกจุดในระหว่างการเคลื่อนที่ ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งเมื่อติดตั้งแม่พิมพ์ การอัดขึ้นรูปเบื้องต้น การป้อนวัสดุเป็นชุด หรือเมื่อเกิดความผิดพลาด

③ คานเคลื่อนที่ของเครื่องอัดไฮดรอลิกสามารถควบคุมความเร็วและใช้แรงดันในการทำงานได้ทุกจุดตลอดช่วงการเคลื่อนที่ เพื่อตอบสนองความต้องการของแม่พิมพ์ที่มีความสูงแตกต่างกัน

คานเคลื่อนที่ของเครื่องอัดไฮดรอลิกควรมีความเร็วที่สูงขึ้นในจังหวะว่างก่อนที่แม่พิมพ์ตัวผู้จะสัมผัสกับพลาสติก เพื่อลดระยะเวลาการอัด ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตของเครื่องจักร และหลีกเลี่ยงการลดลงหรือการแข็งตัวของพลาสติก เมื่อแม่พิมพ์ตัวผู้สัมผัสกับพลาสติกแล้ว ความเร็วในการปิดแม่พิมพ์ควรลดลง มิฉะนั้น แม่พิมพ์หรือชิ้นส่วนแทรกอาจเสียหาย หรือผงอาจถูกชะล้างออกจากแม่พิมพ์ตัวเมีย ในขณะเดียวกัน การลดความเร็วลงยังช่วยไล่อากาศออกจากแม่พิมพ์ได้อย่างหมดจด