การฉีดขึ้นรูปเป็นกระบวนการขึ้นรูปโดยใช้แม่พิมพ์ วัสดุ เช่น เรซินสังเคราะห์ (พลาสติก) จะถูกให้ความร้อนและละลาย จากนั้นจึงถูกส่งไปยังแม่พิมพ์เพื่อระบายความร้อนให้กลายเป็นรูปทรงที่ออกแบบไว้ เนื่องจากมีความคล้ายคลึงกับกระบวนการฉีดของเหลวโดยใช้กระบอกฉีด กระบวนการนี้จึงเรียกว่าการฉีดขึ้นรูป การไหลของกระบวนการมีดังนี้: วัสดุจะถูกหลอมและเทลงในแม่พิมพ์ จากนั้นวัสดุจะแข็งตัว จากนั้นจึงนำผลิตภัณฑ์ออกมาและเสร็จสิ้น
ด้วยการฉีดขึ้นรูป ชิ้นส่วนที่มีรูปทรงหลากหลาย รวมถึงชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน สามารถผลิตได้อย่างต่อเนื่องและรวดเร็วในปริมาณมาก ดังนั้นการฉีดขึ้นรูปจึงถูกนำมาใช้เพื่อผลิตสินค้าและผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมต่างๆ
มันทำงานอย่างไร?
ขั้นตอนแรกของการฉีดขึ้นรูปคือการสร้างแม่พิมพ์ขึ้นมาเอง แม่พิมพ์ส่วนใหญ่ทำจากโลหะ ซึ่งมักจะเป็นอลูมิเนียมหรือเหล็กกล้า และผ่านเครื่องจักรอย่างแม่นยำเพื่อให้ตรงกับคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่จะผลิต
เมื่อผู้สร้างแม่พิมพ์สร้างแม่พิมพ์แล้ว วัสดุสำหรับชิ้นส่วนจะถูกป้อนเข้าไปในถังที่ให้ความร้อนและผสมโดยใช้สกรูรูปทรงเกลียว แถบทำความร้อนจะละลายวัสดุในถัง จากนั้นโลหะหลอมเหลวหรือวัสดุพลาสติกหลอมเหลวจะถูกป้อนเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ซึ่งจะเย็นตัวและแข็งตัวตามรูปร่างของแม่พิมพ์ เวลาในการทำความเย็นสามารถลดลงได้โดยใช้ท่อทำความเย็นที่หมุนเวียนน้ำหรือน้ำมันจากตัวควบคุมอุณหภูมิภายนอก เครื่องมือแม่พิมพ์จะติดตั้งอยู่บนแม่พิมพ์เพลท (หรือ 'เพลเทน') ซึ่งจะเปิดออกเมื่อวัสดุแข็งตัวแล้ว เพื่อให้หมุดดีดตัวออกมาสามารถดีดชิ้นส่วนออกจากแม่พิมพ์ได้
วัสดุที่แยกจากกันสามารถนำมารวมกันเป็นส่วนหนึ่งในรูปแบบการฉีดขึ้นรูปที่เรียกว่าแม่พิมพ์สองช็อต เทคนิคนี้สามารถนำไปใช้เพื่อเพิ่มสัมผัสที่นุ่มนวลให้กับผลิตภัณฑ์พลาสติก เพิ่มสีสันให้กับชิ้นส่วน หรือผลิตสินค้าที่มีลักษณะการทำงานที่แตกต่างกัน
แม่พิมพ์สามารถทำจากช่องเดียวหรือหลายช่องก็ได้ แม่พิมพ์หลายช่องสามารถมีชิ้นส่วนที่เหมือนกันในแต่ละช่องหรือสามารถมีเอกลักษณ์เฉพาะเพื่อสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกัน แม่พิมพ์อะลูมิเนียมไม่เหมาะที่สุดกับการผลิตในปริมาณมากหรือชิ้นส่วนที่มีพิกัดความเผื่อขนาดแคบ เนื่องจากแม่พิมพ์เหล่านี้มีคุณสมบัติเชิงกลต่ำกว่า และอาจมีแนวโน้มที่จะสึกหรอ การเสียรูป และความเสียหายอันเนื่องมาจากแรงฉีดและแรงจับยึด แม้ว่าแม่พิมพ์เหล็กจะมีความทนทานมากกว่า แต่ก็มีราคาแพงกว่าแม่พิมพ์อลูมิเนียมด้วย
กระบวนการฉีดขึ้นรูปต้องมีการออกแบบอย่างระมัดระวัง รวมถึงรูปร่างและคุณสมบัติของชิ้นส่วน วัสดุสำหรับชิ้นส่วนและแม่พิมพ์ และคุณสมบัติของเครื่องขึ้นรูป ด้วยเหตุนี้ จึงมีข้อควรพิจารณาหลายประการที่ต้องนำมาพิจารณาเมื่อฉีดขึ้นรูป