ส่วนประกอบแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก EP1

โครงสร้างหลักและชิ้นส่วนขึ้นรูป (Cavity, Core และ Impression) ในแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก

โครงสร้างหลักและชิ้นส่วนขึ้นรูปแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก: Cavity, Core และ Impression

ตอน 1 2 3 4 5

แม่พิมพ์ฉีดเป็นแม่พิมพ์ที่มีส่วนประกอบย่อย ๆ มากมาย เพื่อให้แม่พิมพ์สามารถทำงานผลิตชิ้นงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และแม่พิมพ์แต่ละชนิดก็จะมีส่วนประกอบย่อย ๆ ที่แตกต่างกันเพื่อช่วยให้โรงงานสามารถผลิตชิ้นงานได้ตามต้องการ สำหรับการแนะนำถึงวิธีการออกแบบแม่พิมพ์ฉีดแบบง่าย ๆ ในบทนี้จึงขอกล่าวถึงส่วนประกอบพื้นฐานของแม่พิมพ์ฉีดแบบสองแผ่นเท่านั้น

2.1 แม่พิมส์ส่วนที่อยู่กับที่และส่วนเคลื่อนที่ (Fixed half and moving half)

จากรูปที่ 2.4 จะพบว่าชิ้นส่วนต่าง ๆ ที่ประกอบกันขึ้นเป็นแม่พิมพ์ฉีดนั้นจะแบ่งออกเป็น 2 ตอนหรือ 2ส่วนใหญ่ ๆ ส่วนที่ยึดอยู่กับแผ่นยึดที่อยู่กับที่ของเครื่องฉีดพลาสติก (แสดงด้วยเส้นศูนย์) เรียกว่า “ส่วนที่อยู่กับที่” (fixed half) อีกส่วนหนึ่งจะยึดอยู่กับแผ่นยึดที่เคลื่อนที่ของเครื่องฉีดพลาสติก เรียกว่า “ส่วนเคลื่อนที่” (moving half) ในขั้นตอนนี้จะเป็นการตัดสินใจว่าจะยึดแผ่นเบ้าและแผ่นคอร์เข้ากับส่วนใดของเครื่องฉีดพลาสติก โดยทั่วไปแล้วแผ่นคอร์จะยึดอยู่กับส่วนเคลื่อนที่ ซึ่งได้ให้เหตุผลไว้ดังนี้

ชิ้นงานพลาสติกเมื่อเย็นตัวลงจะหดตัวและรัดติดอยู่กับคอร์และจะคงอยู่เช่นนี้เมื่อแม่พิมพ์เปิดออกปรากฏการณ์เช่นนี้จะเกิดขึ้นไม่ว่าแผ่นคอร์จะยึดอยู่กับที่หรือส่วนเคลื่อนที่ของเครื่องฉีดพลาสติก อย่างไรก็ตามการหดตัวรัดติดกับคอร์ของเนื้อพลาสติกนี้หมายความว่า อาจจำเป็นต้องใช้ระบบปลดบางแบบมาช่วยดันปลดชิ้นงานออก การเคลื่อนที่ของระบบปลดชิ้นงานจะกระทำได้ง่ายถ้าแผ่นคอร์ยึดอยู่กับส่วนเคลื่อนที่ของแม่พิมพ์ นอกจากนี้ในกรณีที่เป็นแม่พิมพ์เบื้องต้นแบบอิมเพรสชั่นเดี่ยว (single-impression basic mould) ที่ซึ่งเนื้อพลาสติกถูกฉีดผ่านปลอกรูฉีดเข้าทางด้านใต้ของชิ้นงานโดยตรงนิยมยึดแผ่นเบ้าติดกับส่วนที่อยู่กับที่และยึดแผ่นคอร์กับส่วนที่เคลื่อนที่ ดังแสดงในรูปที่ 2.1

แม่พิพม์ส่วนที่อยู่กับที่และส่วนเคลื่อนที่ (Fixed half and moving half)

รูปที่ 2.1 โดยทั่วไปชุดแม่พิมพ์จะประกอบด้วยปลอกรูฉีด แหวนบังคับศูนย์ ปลอกนำ เพลานำ

2.2 อิมเพรสชั่น (Impression)

แม่พิมพ์ฉีดเป็นแม่พิมพ์ที่ประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนต่าง ๆ หลายชิ้นเกิดเป็นโพรงภายในที่เรียกว่า “อิม-เพรสชั่น” ที่ซึ่งเนื้อพลาสติกจะถูกฉีดเข้าไปและเย็นตัวลงได้ชิ้นงานพลาสติกที่มีรูปร่างเหมือนกับอิมเพรสชั่น อิมเพรสชั่นเกิดขึ้นจากการประกอบชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ 2 ชิ้นคือ
(1) เบ้า (cavity) ซึ่งเป็นแม่พิมพ์ตัวเมียทำให้เกิดเป็นรูปร่างภายนอกของชิ้นงาน
(2) คอร์ (core) เป็นส่วนของแม่พิมพ์ตัวผู้ที่ทำให้เกิดเป็นรูปร่างภายในของชิ้นงาน

2.3 แผ่นเบ้าและแผ่นคอร์ (Cavity and core plates)

รูปที่ 2.2 แสดงให้เห็นถึงแม่พิมพ์แบบง่าย ๆ ของภาชนะบรรจุสิ่งของทรงแปดเหลี่ยม แม่พิมพ์แบบง่าย ๆ ในกรณีนี้ประกอบด้วยแผ่นแม่พิมพ์ 2 แผ่น แผ่นหนึ่งขุดลึกเป็นโพรงเข้าไปซึ่งเป็นส่วนขึ้นรูปภายนอกของชิ้นงานและเรียกว่า “แผ่นเบ้า” และอีกแผ่นหนึ่งจะทำเป็นแกนยื่นออกมาและเป็นส่วนขึ้นรูปภายในของชิ้นงาน ส่วนนี้เรียกกันว่า “แผ่นคอร์” เมื่อแม่พิมพ์ปิดแผ่นเบ้าและแผ่นคอร์จะเลื่อนเข้าประกบกันทำให้เกิดเป็นช่องว่างขึ้นระหว่างแผ่นเบ้าและแผ่นคอร์ ซึ่งก็คือส่วนที่เรียกว่า “อิมเพรสชั่น”

รูปที่ 2.2 พื้นฐานของแม่พิมพ์ประกอบด้วยแผ่นเบ้าและแผ่นคอร์

วิธีทำเบ้าและคอร์ (Methods of incorporating cavity and core)

จากข้อความข้างต้นพอจะกล่าวได้ว่า โดยทั่ว ๆ ไปแล้วแผ่นคอร์จะยึดอยู่กับส่วนเคลื่อนที่และแผ่นเบ้ายึด แต่อย่างไรก็ตามวิธีการทำแผ่นเบ้าและแผ่นคอร์เพื่อยึดติดกับส่วนของแม่พิมพ์มีอยู่ด้วยกัน กับส่วนที่อยู่กับที่ หลายวิธี ในที่นี้จะกล่าวเพียง 2 วิธีคือ (1) แบบชิ้นเดียว (integer method) เป็นแบบที่แผ่นเบ้าหรือแผ่นคอร์ทำ ขึ้นจากแผ่นเหล็กใหญ่ชิ้นเดียวกันตลอด ซึ่งต่อมาจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างแม่พิมพ์หรือ (2) แผ่นเบ้า และแผ่นคอร์สามารถทำขึ้นจากแผ่นเหล็กเล็ก ๆ ซึ่งเรียกว่า อินเสิร์ต (Inserts) และหลังจากนั้นจึงนำไปประกอบ ยึดกับแผ่นยึดอินเสิร์ต (bolster) ข้อพิจารณาในการเลือกใช้วิธีทำแม่พิมพ์ทั้งสองแบบนี้เป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญ ในการตัดสินใจของผู้ออกแบบแม่พิมพ์ จะอย่างไรก็แล้วแต่ผลที่ได้ในบั้นปลายจะเหมือนกันไม่ว่าจะเลือกใช้วิธีใด ก็ตาม ในการออกแบบทั้งสองวิธีแผ่นที่เป็นคอร์หรือประกอบกับคอร์เรียกว่า แผ่นคอร์ (core plate) และแผ่น ที่เป็นเบ้าหรือประกอบกับเบ้า เรียกว่า แผ่นเบ้า (cavity plate)

2.4 เบ้าแม่พิมพ์และคอร์แม่พิมพ์ (Mold cavities and core)

จากหัวข้อที่ผ่านมาเป็นการสนทนาถึงการก่อรูปของอิมเพรสชั่นของแม่พิมพ์จากความสัมพันธ์ของเบ้าและคอร์ ซึ่งทำให้เกิดรูปร่างภายในและภายนอกของชิ้นงานตามลำดับ อิมเพรสชั่นจะถ่ายทอดรูปทรงทั้งหมดไปยังชิ้นงาน ในลำดับต่อมาเป็นการกล่าวถึงวิธีการทำเบ้าและคอร์และพบว่ามีอยู่ด้วยกัน 2 วิธีที่แตกต่างกัน กล่าวคือ แบบชิ้นเดียวและแบบอินเสิร์ต อีกวิธีหนึ่งที่สามารถทำเป็นเบ้าได้ คือ แบบอินเสิร์ตแยกชิ้น (split inserts) หรือแบบแยกชิ้น (splits) แบบนี้ยังไม่เคยกล่าวถึงมาก่อนแต่เป็นแบบอินเสิร์ตที่พัฒนาต่อไปอีกขั้นหนึ่งต่อไปนี้จะเป็นการกล่าวถึงเบ้าและคอร์แบบชิ้นเดียวและแบบอินเสิร์ตแต่ละแบบโดยละเอียด

2.4.1 แผ่นเบ้าและแผ่นคอร์แบบชิ้นเดียว (Integer cavity and core plates)

เมื่อเบ้าหรือคอร์ขึ้นรูปด้วยการตัดเฉือนจากแผ่นเหล็กหรือก้อนเหล็กขนาดใหญ่หรือหล่อขึ้นรูปเป็นชิ้นเดียวกันและใช้โดยปราศจากแผ่นยึดอินเสิร์ต ประหนึ่งว่าเป็นแม่พิมพ์แผ่นหนึ่ง เราเรียกว่า แผ่นเบ้าแบบชิ้นเดียว (integer cavity plate) หรือแผ่นคอร์แบบชิ้นเดียว (integer core plate) การออกแบบลักษณะนี้นิยมใช้กับแม่พิมพ์แบบอิมเพรสชั้นเดียว เนื่องจากคุณสมบัติเกี่ยวกับความแข็งแรง มีขนาดเล็กและราคาถูกแต่ในแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่นมีการใช้ไม่มากนัก ทั้งนี้เนื่องจากมีแฟกเตอร์อื่น ๆ ที่ต้องนำมาพิจารณา เช่น การปรับตำแหน่งศูนย์ เป็นต้น ตัวอย่างการออกแบบแม่พิมพ์ที่ใช้เบ้าและคอร์แบบชิ้นเดียวได้แสดงไว้ใน รูปที่ 2.3

การผลิตเบ้าและคองแบบชิ้นเดียว

ในจำนวนกรรมวิธีการผลิตหลาย ๆ วิธีที่ใช้ผลิตแม่พิมพ์ได้ในกรณีนี้จะมีอยู่เพียง 2 วิธีที่ใช้กันตามปกติ ได้แก่ (ก) ใช้ขั้นตอนการตัดเฉือนโดยตรงจากเหล็กดีขึ้นรูปหยาบ ๆ หรือจากแผ่นเหล็กโดยอาศัยเครื่องจักรกลที่ใช้งานกันทั่วไป หรือ (ข) ใช้วิธีหล่อแบบประณีตโดยต้นแบบจะทำเป็นรูปเบ้าและคอร์ จากนั้นจึงนำต้นแบบไปเตรียมหล่อเบ้าหรือคอร์โดยกรรมวิธีพิเศษ เหล็ก 4^1/4 % นิเกิล-โครเมี่ยม-โมลิบดินัม (BS.970-835M30) มักจะระบุให้ใช้ทำแผ่นแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียวที่ขึ้นรูปด้วยการตัดเฉือนโดยตรง สำหรับกรรมวิธีหล่อแบบประณีตมักใช้ เหล็กโครเมี่ยมผสมสูง

แม่พิมพ์ของถังกลม

ลักษณะแม่พิมพ์ฉีดของถังสี่เหลี่ยมพลาสติก

แม่พิมพ์ของถังสี่เหลี่ยม

แม่พิมพ์ถาด

ลักษณะแม่พิมพ์ฉีดของสัญลักษณ์ป้ายประกาศพลาสติก

แม่พิมพ์ของสัญลักษณ์ป้ายประกาศ

แม่พิมพ์ของจาน

แม่พิมพ์ของพวงมาลัย

รูปที่ 2.3 ตัวอย่างแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียว

การใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่ง (Use of local inserts)

อินเสิร์ตเฉพาะแห่งอาจนำมาใช้ร่วมกับแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียวเพื่อให้การทำแม่พิมพ์ง่ายขึ้น หากใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่ง แผ่นเบ้าหรือแผ่นคอร์จะต้อง ทำเป็นช่องป่าฉากหรือทำเป็นรูสำหรับสวมอินเสิร์ตและยึดให้แน่นในตำแหน่งที่ถูกต้อง ตัวอย่างการใช้อินเสิร์ต เฉพาะแห่งที่เหมาะสมในแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียว มีดังนี้

ตัวอย่างที่ 1 เป็นรูปร่างเบ้าของถังพลาสติกที่มีขอบตรงกันถังสำหรับวางตั้ง ในกรณีนี้จำเป็นต้องมีร่องแคบ ๆ ที่ฐานของเบ้าเพื่อขึ้นรูปขอบถังนี้ ซึ่งจะประสบกับปัญหาในการขึ้นรูปร่องนี้จะกระทำได้ยากถ้าทำเบ้าขึ้นจากเหล็กชิ้นเดียวกันตลอด ปัญหาข้อนี้สามารถแก้ไขได้ง่ายหากท่าฐานของเบ้าในรูปของอินเสิร์ตเฉพาะแห่ง ดังแสดงในรูปที่ 2.4 นอกเหนือจากนี้วิธีดังกล่าวยังมีข้อดีอีก คือ แผ่นเบ้าสามารถคว้านเป็นรูทะลุตลอดได้ซึ่งลดเวลาในการตัดเฉือนลง ส่วนอินเสิร์ตเฉพาะแห่งจะขึ้นรูปตัดเฉือนต่างหากและประกอบเข้ากับฐานของเบ้าโดยใช้แผ่นประกบหลังช่วยยึด

การใช้อินเสิร์ตแม่พิมพ์ฉีดเฉพาะแห่งที่ฐานของ เบ้าแบบชิ้นเดียวเพื่อให้ขึ้นรูปถังพลาสติกได้ง่าย

รูปที่ 2.4 การใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่งที่ฐานของ เบ้าแบบชิ้นเดียวเพื่อให้ขึ้นรูปได้ง่าย

ตัวอย่างที่ 2 ชิ้นงานที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอในบางจุด ตัวอย่างที่ยกมาแสดงในที่นี้เป็นอ่างน้ำที่ประกอบด้วยหูหิ้ว 2 ข้าง ซึ่งแสดงให้เห็นหูหิ้วข้างหนึ่งในรูปที่ 2.5(ก) รูปร่างด้านในของหูหิ้วจำเป็นต้องทำเป็นแผ่นยื่นออกมาทางด้านบนของเบ้าดังรูป (ข) ในขณะที่ส่วนอื่น ๆ ทั้งหมดสามารถทำได้ด้วยขั้นตอนงานกลึงง่าย ๆ หูหิ้วที่ยื่นออกมาทำให้ไม่สามารถขึ้นรูปด้วยกรรมวิธีง่าย ๆ ได้ ถ้าจะพยายามทำแม่พิมพ์เป็นชิ้นเดียวกันตลอด รูปร่างทั่ว ๆ ไปของขอบอ่างน้ำและรูปร่างของอิมเพรสชั่นได้แสดงไว้ในรูป (ค) และแสดงภาพตัดตรงตำแหน่งหูหิ้วในรูป (ง) หากไม่ใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่งรูปร่างของแกนที่ยื่นออกมาทั้งหมดบนแผ่นเบ้าของแม่พิมพ์จะต้องทำด้วยงานกัดลอกแบบ ซึ่งเสียเวลามากและมีราคาแพง อย่างไรก็ตามหากใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่งดังแสดงในรูป (จ) ขอบอ่างน้ำจะสามารถทำได้ด้วยงานกลึงง่าย ๆ และช่องสำหรับใส่อินเสิร์ตสามารถทำได้ด้วยงานกัดแบบง่าย ๆ จากนั้นจึงประกอบอินเสิร์ตเฉพาะแห่งซึ่งเป็นแกนตัวผู้ของหูหิ้วเข้ากับช่องที่เตรียมไว้บนแผ่นเบ้าส่วนด้านแผ่นคอร์ของแม่พิมพ์ไม่จำเป็นต้องใช้อินเสิร์ต ในกรณีนี้ส่วนของแม่พิมพ์ที่ขึ้นรูปภายนอกของหูหิ้วทำได้โดยการตัดเฉือนเนื้อโลหะออกจากแผ่นคอร์

การใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่งกับแผ่นเบ้าแบบชิ้นเดียวในการผลิตชิ้นงานที่มีหูหิ้ว

รูปที่ 2.5 แสดงการใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่งกับแผ่นเบ้าแบบชิ้นเดียว

(ก) ส่วนของอ่างน้ำ, ตะกร้า, ถัง ที่มีหูหิ้วยื่นออกมา
(ข) ส่วนของเบ้าจะต้องทำเป็นแผ่นยื่นออกมาเพื่อขึ้นรูปหูหิ้ว
(ค) ภาพตัดของแม่พิมพ์ตามแนว x - x
(ง) ภาพลัดของแม่พิมพ์ตามแนว y - y โดยไม่ใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่ง
(จ) ภาพตัดตามแนว y - y เมื่อใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่ง

ตัวอย่างที่ 3 แม่พิมพ์ที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนที่บอบบางซึ่งอาจเสียหายได้ง่ายและต้องการให้ถอดเปลี่ยนได้ชิ้นส่วนเล็ก ๆ ที่ยื่นออกมาสำหรับขึ้นรูปร่องหรือรูของชิ้นงานและเสียหายได้ง่ายเพราะมีสัดส่วนที่เล็กเมื่อเทียบกับส่วนที่เหลือของแม่พิมพ์ควรจะทำเป็นแบบอินเสิร์ตเฉพาะแห่ง วิธีนี้ทำให้การถอดเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหายกระทำได้ง่าย ตัวอย่างได้แสดงไว้ในรูปที่ 2.6 ซึ่งแสดงภาพสะเก็ตและภาพตัดบางส่วนของแม่พิมพ์ สำหรับทำแปรงสีฟัน ที่ด้ามของแปรงสีฟันต้องการให้มีรู ส่วนคอร์ที่ขึ้นรูปรูนี้เป็นแท่งสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ ยื่นออกมาและในขณะที่ส่วนนี้สามารถที่จะตัดเฉือนขึ้นรูปจากแผ่นเบ้าที่เป็นชิ้นเดียวตลอดได้ แต่จะทำให้การทำงานสะดวกและง่ายขึ้นถ้าใช้เป็นแบบอินเสิร์ตเฉพาะแห่ง ดังแสดงในรูปภาพตัดอินเสิร์ตเฉพาะแห่งถูกยึดให้อยู่ในตำแหน่งด้วยเกลียว

ใช้อินเสิร์ตในแม่พิมพ์เฉพาะแห่งขึ้นรูปรูตรงด้ามของแปรงสีฟัน

รูปที่ 2.6 ใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่งขึ้นรูปรูตรงด้ามของแปรงสีฟัน

ตัวอย่างที่ 4 ชิ้นงานที่ต้องการให้มีรูกลมรวมอยู่ด้วย เหตุผลที่เลือกใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่ง ในกรณีนี้จะคล้ายคลึงกับตัวอย่างที่ 3 ถ้าขนาดของรูจำเป็นต้องใช้แกนที่บอบบาง แต่โดยทั่ว ๆ ไปแล้วเหตุผลที่ใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่งก็คือ แกนตัวผู้ที่ใช้ขึ้นรูปรูนั้นเป็นทรงกระบอกกลมและอินเสิร์ตเฉพาะแห่งที่เป็นทรงกระบอกกลมสลักแทน (core pin) สามารถทำได้ง่ายกว่าสลักที่มีลักษณะเดียวกันที่ทำจากแผ่นแม่พิมพ์ชิ้นเดียวตลอด เมื่อรูกลมเป็นส่วนหนึ่งของชิ้นงาน ผู้ออกแบบแม่พิมพ์ควรพิจารณาเลือกใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่งเสมอ สลักกลมเหล่านี้จะสวมเข้ากับรูที่เจาะไว้บนแผ่นแม่พิมพ์ (แผ่นเบ้าหรือแผ่นคอร์)

วิธีการต่าง ๆ ที่ใช้ยึดอินเสิร์ตเฉพาะแห่งแบบทรงกระบอกเข้ากับแผ่นแม่พิมพ์ แสดงไว้ในรูปที่ 2.7 อินเสิร์ตเฉพาะแห่งที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางค่อนข้างใหญ่สามารถยึดโดยใช้เป็นแบบหน้าแปลนยึด (Flange Fitting (ก)) หรือใช้สกรูขันยึดทางด้านล่าง (ค) สำหรับอินเสิร์ตเฉพาะแห่งที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางเล็ก มักจะใช้เป็นแบบบ่ารับ (Shoulder method (ข)) ได้ง่าย ความยาวของอินเสิร์ตเฉพาะแห่ง

การยึดอินเสิร์ตเฉพาะแห่งด้วยวิธีต่าง ๆ กัน ในแม่พิมพ์ฉีด

รูปที่ 2.7 การยึดอินเสิร์ตเฉพาะแห่งด้วยวิธีต่าง ๆ กัน

ตัวอย่างที่ 5 ในกรณีที่อิมเพรสชั่นต้องมีการเขียนแกะสลักเป็นตัวอักษร ตัวเลขหรือสัญลักษณ์อื่น ๆ ลักษณะนี้โดยปกติมักจะทำเป็นแผ่นอินเสิร์ตเฉพาะแห่งเพื่อให้สามารถเปลี่ยนลายแกะสลักหรือตัวอักษรได้เมื่อต้องการ นอกจากนี้ยังมีเหตุผลอื่น ๆ อีกกล่าวคือ ประการที่หนึ่ง การเขียนแกะสลักที่ด้านฐานของเบ้าที่ลึกมากจะทำได้ยากมาก ประการที่สอง ลักษณะโครงสร้างของเครื่องเขียนแกะสลัก (engraving machines) โดยปกติจะมีขนาดเล็กไม่เหมาะที่จะใช้จับยึดแผ่นแม่พิมพ์ที่มีขนาดใหญ่ ตัวอย่างแผ่นอินเสิร์ตเฉพาะแห่งที่ใช้ในข้อนี้แสดงให้เห็นในรูปที่ 2.8 ในกรณีนี้แผ่นอินเสิร์ตเฉพาะแห่งจะประกอบอยู่ในช่องที่ด้านฐานของเบ้าและยึดแน่นด้วยสกรูหัวฝัง

แสดงวิธีการใช้เพลายึดหินเจียระไนในการผลิตแม่พิมพ์

รูปที่ 2.8 การยึดอินเสิร์ตเฉพาะแห่ง (แผ่นตัวอักษร) เข้ากับเบ้าแบบชิ้นเดียว

2.4.2 อินเสิร์ตของเบ้าและคอร์ (Inserts: cavity and core)

สำหรับแม่พิมพ์ที่มีอิมเพรสชั่นค่อนข้างประณีตซับซ้อนและเป็นแม่พิมพ์หลายอิมเพรสชั่น หากจะพยายามทำแผ่นเบ้าและแผ่นคอร์ขึ้นจากแผ่นเหล็กชิ้นเดียวตลอดเหมือนแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียว จะพบว่ามีความยากลำบากมากและมีราคาแพง วิธีทำแม่พิมพ์ที่ได้จากการประกอบของแผ่นยึดอินเสิร์ตจึงถูกนำมาใช้แทน

วิธีการดังกล่าวจะขึ้นรูปอิมเพรสชั่นจากแผ่นเหล็กเล็ก ๆ ซึ่งต่อมาภายหลังจากตัดเฉือนขึ้นรูปแล้วเราเรียกแผ่นเหล็กเล็ก ๆ นี้ว่า “อินเสิร์ต” และส่วนที่ขึ้นรูปภายในของชิ้นงานหรือเป็นตัวผู้ เรียกว่า อินเสิร์ตของคอร์ (core insert) และในทางกลับกันส่วนที่ขึ้นรูปภายนอกของชิ้นงานหรือเป็นตัวเมีย เรียกว่า อินเสิร์ตเบ้า (cavity insert) จากนั้นจึงนำอินเสิร์ตเหล่านี้สวมและขันยึดเข้ากับรูในแผ่นเหล็กที่เรียกว่า แผ่นยึดอินเสิร์ต (bolster) รูเหล่านี้อาจเจาะเป็นรูตันหรือเจาะทะลุตลอดแผ่นยึดแม่พิมพ์ สำหรับกรณีหลังจะมีแผ่นประกบยึดกับด้านหลังของแผ่นยึดอินเสิร์ต เพื่อยึดให้อินเสิร์ตอยู่ในตำแหน่งที่ต้องการ

แสดงภาพอินเสิร์ตของเบ้าและคอร์แบบต่าง ๆ ของแม่พิมพ์ฉีด

รูปที่ 2.9 อินเสิร์ตของเบ้าและคอร์แบบต่าง ๆ

(ก.ข) แบบสี่เหลี่ยม ใช้สกรูยึด
(ค.ง) แบบสี่เหลี่ยม ใช้หน้าแปลนยึด
(จ.ฉ) แบบทรงกระบอก ใช้สกรูยึด
(ซ.ซ) แบบทรงกระบอก ใช้หน้าแปลนยึด

รูปทรงและชนิดของอินเสิร์ต (Shape and type of insert)

เพื่อให้การตัดเฉือนขึ้นรูปกระทำได้ง่าย ผู้ออกแบบควรจะทำอินเสิร์ตให้มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกหรือสี่เหลี่ยม ทั้งสองแบบนี้จะเลือกใช้แบบใดย่อมขึ้นอยู่กับรูปร่างของชิ้นงาน การตัดเฉือนขึ้นรูปจะกระทำได้สะดวกถ้าทำแม่พิมพ์ของชิ้นงานที่มีรูปร่างเป็นวงกลมหรือใกล้เคียงวงกลมในอินเสิร์ตที่มีรูปร่างเหมือนกัน และชิ้นงานที่มีรูปทรงอื่น ๆ ใช้อินเสิร์ตแบบสี่เหลี่ยม ตัวอย่างของอินเสิร์ตได้แสดงไว้ในรูปที่ 2.9 อินเสิร์ตทรงกระบอกจะประกอบเข้ากับรูในแผ่นยึดอินเสิร์ต (รูปที่ 2.10) แผ่นยึดอินเสิร์ตสำหรับแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่นจะมีจำนวนรูหลาย ๆ รูเช่นกัน ซึ่งคงอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกันหรือในแนววงกลมพิต สำหรับแบบวงกลมพิตได้แสดงไว้ในรูปที่ 2.11 หากพิจารณาตาม หลักเศรษฐกิจจะพบว่าแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่นที่ใช้อินเสิร์ตทรงกระบอก มีข้อดีคือ การผลิตอินเสิร์ตด้วยงานกลึงและการทำรูบนแผ่นยึดอินเสิร์ตด้วยงานคว้าน ล้วนเป็นขั้นตอนการทำงานที่มีราคาถูก

รายละเอียดการประกอบของอินเสิร์ตของคอร์ขนาดเล็กในแม่พิมพ์ฉีด

รูปที่ 2.10 รายละเอียดการประกอบของอินเสิร์ตของคอร์ขนาดเล็ก

การยึดอินเสิร์ตของคอร์ทรงกระบอกโดยใช้หน้าแปลนยึดแม่พิมพ์ฉีด

รูปที่ 2.11 การยึดอินเสิร์ตของคอร์ทรงกระบอกโดยใช้หน้าแปลนยึด

ดังได้กล่าวแล้วข้างต้นสำหรับชิ้นงานที่มีรูปทรงนอกเหนือไปจากรูปทรงกระบอกหรือวงกลม มักนิยมใช้อินเสิร์ตทรงสี่เหลี่ยม สำหรับเหตุผลข้อนี้สามารถอธิบายได้จากตัวอย่างต่อไปนี้ หากพิจารณาชิ้นงานที่มีรูปร่างแคบและยาวเช่น กล่อง ถ้าใช้อินเสิร์ตทรงกระบอกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของอินเสิร์ตจะต้องสัมพันธ์กับขนาดความยาวของชิ้นงาน ดังนั้นอินเสิร์ตทรงกระบอกจะมีขนาดค่อนข้างใหญ่และถ้าเป็นแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่น แม่พิมพ์จะต้องมีขนาดใหญ่ด้วยเพื่อให้สามารถประกอบอินเสิร์ตเหล่านี้ได้ ซึ่งทำให้ข้อดีของการใช้อินเสิร์ตทรงกระบอกตามหลักเศรษฐกิจที่ได้กล่าวมาข้างต้นบิดเบือนไป อินเสิร์ตทรงสี่เหลี่ยมมีวิธีการประกอบเข้ากับแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่นที่แตกต่างไปจากอินเสิร์ตทรงกระบอกที่กล่าวมา โดยทั่วไปจะวางประกอบเข้าด้วยกันเป็นแถวดูประหนึ่งเป็นอินเสิร์ตขนาดใหญ่ชิ้นหนึ่ง ดังรูปที่ 2.12 ซึ่งเป็นแผ่นตอร์ของแม่พิมพ์แบบหกอิมเพรสชั่น อินเสิร์ตของคอร์แต่ละชิ้นแยกกันขึ้นรูปต่างหากและนำอินเสิร์ตทรงสี่เหลี่ยมมาวางต่อกันเป็นสองแถว ๆ ละสามชิ้นในระหว่างแถวทั้งสองใส่แท่งเหล็กเชื่อมต่อกัน ซึ่งเรียกว่า แผ่นสะพาน (bridge piece) การใช้แผ่นสะพานเชื่อมต่อทำให้สามารถกัดเป็นร่องสี่เหลี่ยมขนาดใหญ่เพียงร่องเดียวในแผ่นยึดแม่พิมพ์ได้แทนที่จะต้องแยกกัดเป็นสองร่องสำหรับใส่อินเสิร์ตร่องละสามขึ้นเท่านั้น เราอาจรู้สึกว่าแผ่นสะพานนี้ไม่จำเป็นต้องมีก็ได้โดยการทำอินเสิร์ตให้มีขนาดใหญ่ขึ้นจนบรรจบกันพอดีที่แนวศูนย์กลางของแม่พิมพ์ แต่วิธีนี้จะสร้างความลำบากให้กับปลอกรูฉีดและระบบป้อน (feed system) กล่าวคือ หากปราศจากแผ่นสะพานปลอกรูฉีดจะประกอบเข้ากับแม่พิมพ์ตรงกับขอบที่แผ่นอินเสิร์ตทั้งสองบรรจบกันและรูวิ่งหลัก (main runner) ก็จะอยู่ในแนวเส้นตรงนี้ด้วย ถ้าหากมีช่องว่างเพียงเล็กน้อยระหว่างรอยต่อของแผ่นอินเสิร์ตทั้งสอง เนื้อพลาสติกจะแทรกตัวเข้าไปและเกิดแรงที่พยายามดันให้แผ่นอินเสิร์ตแยกออกจากกัน

แสดงรูปอินเสิร์ตของคอร์แบบสี่เหลี่ยม (สกรูยึด) ประกอบในงานแม่พิมพ์ฉีด

รูปที่ 2.12 อินเสิร์ตของคอร์แบบสี่เหลี่ยม (สกรูยึด) ประกอบ

ถึงแม้ว่าในหลาย ๆ กรณีแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่นจะมีอิมเพรสชั่นที่เหมือนกันและซ้ำ ๆ กันหลาย ๆ อัน แต่ก็มีบางกรณีที่แม่พิมพ์แบบนี้ประกอบด้วยอิมเพรสชั่นที่มีรูปร่างแตกต่างกัน ลักษณะเช่นนี้มักจะพบบ่อย ๆ ในอุตสาหกรรมผลิตเครื่องเล่นที่มีชิ้นส่วนของเครื่องเล่นทั้งหมดรวมกันอยู่ในแม่พิมพ์ชุดเดียวกัน ในขบวนการฉีดพลาสติกเพียงครั้งเดียวจะได้ชิ้นส่วนของเครื่องเล่นทั้งหมดสามารถประกอบเป็นเครื่องเล่นที่สมบูรณ์ได้

ขนาดของอินเสิร์ตแต่ละชิ้นจะขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของชิ้นงานเป็นเบื้องต้น จากนั้นขนาดของอินเสิร์ตแต่ละชิ้นจะต้องปรับขนาดใหม่จนกระทั่งในขั้นสุดท้าย เมื่อประกอบอินเสิร์ตทั้งหมดเข้าด้วยกันจะอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน วิธีนี้จะทำให้การตัดเฉือนขึ้นรูปช่องสำหรับประกอบอินเสิร์ตในแผ่นยึดอินเสิร์ตและการประกอบอินเสิร์ตเข้ากับแผ่นยึดอินเสิร์ต กระทำได้ง่ายและสะดวก

อินเสิร์ตเฉพาะแห่งก็สามารถนำมาใช้กับแผ่นอินเสิร์ตของเบ้าหรือคอร์ได้เหมือนกัน ก่อนหน้านี้เราได้ทราบถึงการใช้งานของอินเสิร์ตเฉพาะแห่งในแผ่นเบ้าหรือแผ่นคอร์แบบชิ้นเดียว และหน้าที่การใช้งานของอินเสิร์ตเฉพาะแห่งในที่นี้จะเหมือนกันกับที่กล่าวมาข้างต้น

วิธีการทำอินเสิร์ตของเบ้าหรือคอร์อีกลักษณะหนึ่งคือ แผ่นอินเสิร์ตของคอร์หรือแผ่นอินเสิร์ตทั้งสองแผ่นสามารถทำขึ้นได้มากกว่าหนึ่งชิ้น ตัวอย่าง (รูปที่ 2.13) เป็นชิ้นส่วนที่เรียกว่า แขนกระเดื่อง (rocker arm รูป (ก)) ปีกที่ยาวเรียวของชิ้นส่วนทำให้การตัดเฉือนขึ้นรูปอินเสิร์ตของเบ้าจากวัสดุชิ้นเดียวตลอดกระทำได้ลำบาก หากทำอินเสิร์ตของเบ้าออกเป็น 2 ส่วน (รูป (ข)) การตัดเฉือนขึ้นรูปจะกระทำได้ง่าย รูปทรงขอบนอกของอินเสิร์ตทั้งสามแผ่นทำเป็นรูปทรงง่าย ๆ เพื่อความสะดวกในการยึดอินเสิร์ตเข้ากับแผ่นยึดอินเสิร์ต

วิธีการยึดแผ่นอินเสิร์ต (Methods of fitting inserts)

วิธียึดแผ่นอินเสิร์ตเข้ากับแผ่นยึดอินเสิร์ตมีอยู่ด้วยกัน 2 วิธี จะเลือกใช้วิธีใดนั้นจะขึ้นอยู่กับชนิดของอินเสิร์ต ซึ่งมีข้อพิจารณาดังนี้

วิธีที่ 1 ใช้สกรูยึด วิธีนี้แผ่นอินเสิร์ตจะสวมอยู่ในร่องต้นในแผ่นยึดอินเสิร์ตและยึดให้แน่นด้วยสกรูหัวฝังจากทางด้านล่างผ่านรูที่เจาะไว้ในแผ่นยึดอินเสิร์ตสำหรับรูเกลียวในแผ่นอินเสิร์ตที่ใช้สำหรับขันยึดด้วยสกรูไม่ควรจะเจาะรูทำเกลียวทะลุตลอดแผ่นอินเสิร์ต เพราะว่าช่องว่างที่เหลืออยู่ตรงปลายสกรูอาจจะเป็นที่กักขังของววัสดุที่ทะลักออกมาได้ (รูปที่ 2.14 (ก)) ในทำนองเดียวกันถ้ายึตอินเสิร์ตในวิถีทางที่กลับกันโดยขันยึด จากด้านบนของอินเสิร์ต (รูปที่ 2.14 (ข)) ก็จะเกิดเป็นช่องว่างหรือแอ่งที่ไม่ต้องการรอบ ๆ หัวสกรูขึ้นอีก ซึ่งอาจเป็นที่กักขังของเศษวัสดุ เทคนิคการยึดด้วยสกรูที่ถูกต้องได้แสดงไว้ในรูปที่ 2.14(ค)

อินเสิร์ตของเบ้าแม่พิมพ์ฉีดแบบสี่เหลี่ยมที่มีมากกว่า 1 ชิ้น

รูปที่ 2.13 อินเสิร์ตของเบ้าแบบสี่เหลี่ยมที่มีมากกว่า 1 ชิ้น

(ก) ชิ้นงานแขนกระเดื่อง
(ข) อินเสิร์ตของเบ้าที่ประกอบกันขึ้น

รูปที่ 2.14 แสดงวิธีการยึดแผ่นอินเสิร์ตกับแผ่นยึดอินเสิร์ตโดยใช้สกรูในวิธีที่ถูกต้องและไม่ถูกต้อง

อินเสิร์ตทรงสี่เหลี่ยม (รูปที่ 2.9(ก) (ข)) มักจะยึดด้วยวิธีนี้เพราะอินเสิร์ตแบบนี้จะมีขนาดใหญ่เพียงพอที่จะเจาะรูขันสกรูตรงตำแหน่งระหว่างอิมเพรสชั่นกับขอบด้านนอกของอินเสิร์ต ส่วนอินเสิร์ตรูปทรงกระบอกขนาดเล็กจะมีเนื้อที่ไม่เพียงพอที่จะเจาะรูขันสกรูและด้วยเหตุผลข้อนี้จึงมักนิยมยึดด้วยวิธีที่ 2

วิธีที่ 2 ใช้หน้าแปลนยึดโดยการออกแบบอินเสิร์ตให้มีบ่ายื่นออกมา (รูปที่ 2.9 (ซ), (ซ)) แล้วสวมเข้ากับบ่ารับในแผ่นยึดอินเสิร์ต ในกรณีนี้รูจะทำทะลุตลอดแผ่นยึดอินเสิร์ต บ่ารับจะอยู่ด้านล่างของแผ่นยึดอินเสิร์ตเมื่อประกอบแผ่นอินเสิร์ตเข้าตำแหน่งส่วนของหน้าแปลนจะประกอบอยู่ตรงบ่ารับและยึดให้แน่นด้วยแผ่นประกบหลัง ซึ่งขันยึดเข้ากับด้านล่างของแผ่นยึดอินเสิร์ต (รูปที่ 2.11) ข้อดีประการหนึ่งของวิธีนี้ก็คือ การตัดเฉือนรูทรงกระบอกที่ทะลุตลอดทำได้ง่ายกว่ารูตัน และอีกประการหนึ่งการตัดเฉือนขึ้นรูปหน้าแปลนของอินเสิร์ตทรงกระบอกและบ่ารับในแผ่นยึดอินเสิร์ตก็กระทำได้ง่าย เว้นเสียแต่ในกรณีที่เป็นอินเสิร์ตทรงสี่เหลี่ยม ข้อดีทั้งหมดของกรรมวิธีนี้จะตกอยู่กับกรณีที่เป็นแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่นที่ใช้อินเสิร์ตทั้งสองด้าน ในประเด็นที่ว่ารูสำหรับใส่อินเสิร์ตที่ทำเป็นรูทะลุตลอดทั้งสองด้านทำให้สามารถคว้านรูในแผ่นยึดอินเสิร์ตทั้งสองแผ่นพร้อม ๆ กันได้ ถ้าแผ่นอินเสิร์ตของเบ้าและคอร์สามารถทำให้มีขนาดเท่ากัน การปรับศูนย์ของแผ่นเบ้าและแผ่นคอร์ก็กระทำได้ง่าย โดยเพียงแต่ประกอบอินเสิร์ตทั้งสองเข้ากับแผ่นยึดอินเสิร์ตทั้งสองก็จะทำให้ได้ศูนย์ร่วมกัน และในทางปฏิบัติวิธีนี้ มักใช้เฉพาะกับอินเสิร์ตรูปทรงกระบอกสำหรับอินเสิร์ตทรงสี่เหลี่ยมมักไม่ค่อยใช้กัน เนื่องจากเหตุผลที่ว่า (1) การทำหน้าแปลนบนแผ่นอินเสิร์ตจำเป็นต้องใช้การตัดเฉือนขึ้นรูปที่พิเศษกว่าวิธีปกติ และ (2) บ่ารับในแผ่นยึดอินเสิร์ตจะเพิ่มงานให้มากขึ้นและเพิ่มค่าใช้จ่ายในการทำขึ้นด้วย ข้อยกเว้น ในการใช้จะมีเฉพาะในกรณีที่ต้องการให้การปรับศูนย์กระทำได้ง่าย หรือในกรณีที่เป็นอินเสิร์ตทรงสี่เหลี่ยมขนาดเล็ก ๆ ที่มีเนื้อที่ไม่เพียงพอที่จะใช้วิธียึดด้วยสกรูได้

2.4.3 ข้อดีและข้อเสียของแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียวและแบบอินเสิร์ต (For and against integer and insert-bolster method)

แม่พิมพ์แบบชิ้นเดียวและแบบอินเสิร์ตทั้งสองแบบนี้ต่างก็มีข้อดีของแต่ละวิธี ซึ่งขึ้นอยู่กับขนาด รูปร่างของชิ้นงาน ความซับซ้อนของแม่พิมพ์ แม่พิมพ์ที่ต้องการเป็นแบบอิมเพรสชั่นเดี่ยวหรือแบบหลายอิมเพรสชั่น ค่าใช้จ่ายในการทำแม่พิมพ์ เป็นต้น ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าเมื่อได้พิจารณาถึงคุณลักษณะของแม่พิมพ์ที่ต้องการใช้ในการผลิตชิ้นงานชิ้นหนึ่งเรียบร้อยแล้วจะสามารถตัดสินใจได้ว่าจะเลือกใช้แบบใด ข้อพิจารณาบางประการเหล่านี้ได้มีการสนทนากันมาก่อนแล้วภายใต้หัวข้อกว้าง ๆ หลายหัวข้อ แต่เพื่อช่วยให้ผู้อ่านสามารถตัดสินใจได้ง่ายขึ้นเมื่อเผชิญกับปัญหาเฉพาะ ข้อพิจารณาเปรียบเทียบถึงข้อดีและข้อเสียของแม่พิมพ์แต่ละระบบภายใต้หัวข้อต่าง ๆ มีดังนี้

(1) ต้นทุน (cost) ต้นทุนในการผลิตทั้งหมดคิดมาจาก (ก) ราคาของวัสดุทำแม่พิมพ์ และ (ข) ค่าใช้จ่ายในการคัดเฉือนขึ้นรูปและการปรับแต่งประกอบ
(ก) สำหรับแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียว แผ่นแม่พิมพ์ทั้งแผ่นต้องทำจากเหล็กทำแม่พิมพ์ที่มีราคาแพง ส่วนแม่พิมพ์แบบใช้อินเสิร์ตเฉพาะส่วนที่คัดเฉือนขึ้นรูปเป็นอิมเพรสชั่นหรือส่วนอินเสิร์ตเท่านั้นที่ทำจากเหล็กทำแม่พิมพ์ ส่วนแผ่นยึดอินเสิร์ตมักจะทำจากเหล็กเหนียวซึ่งมีราคาถูกกว่า ดังนั้นหากพิจารณาถึงราคาของวัสดุทำแม่พิมพ์แล้ว แม่พิมพ์แบบชิ้นเดียวจะมีราคาแพงมากกว่า
(ข) การตัดเฉือนขึ้นรูปและการปรับแต่งประกอบแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียวที่มีเพียงอิมเพรสชั่นเดียวจะใช้เวลาและขั้นตอนการทำงานที่น้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับแม่พิมพ์แบบใช้อินเสิร์ต แต่ถ้าเป็นแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่นจะต้องพิจารณาแฟกเตอร์อื่น ๆ ที่แตกต่างไปจากนี้

(2) จำนวนอิมเพรสชั่น (Number of impressions) ความยากลำบากในการตัดเฉือนขึ้นรูปและการปรับแต่งตำแหน่งศูนย์ของเบ้าและคอร์ในแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียวจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนของอิมเพรสชั่นในแม่พิมพ์ ดังนั้นสำหรับแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่นจึงมักนิยมทำเป็นแบบใช้อินเสิร์ต

(3) การปรับศูนย์ของแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่น (Muti-impression mold alignment) การปรับตำแหน่งของเบ้าและคอร์ให้ได้ศูนย์สามารถทำได้ง่าย ซึ่งเป็นคุณสมบัติเฉพาะของแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่น ตัวอย่างเช่น หลังจากทำแม่พิมพ์เสร็จแล้วและนำแม่พิมพ์ขึ้นทดลองฉีด (try out) บนเครื่องฉีดพลาสติก ชิ้นงานที่ฉีดได้จะถูกนำมาตรวจสอบลักษณะรูปร่างและขนาดต่าง ๆ อาจพบว่าชิ้นงานมีความหนาไม่สม่ำเสมอ หากเป็นแม่พิมพ์แบบใช้อินเสิร์ตจะทำการปรับแต่งได้ง่าย แต่จะแก้ไขได้ยากมากหากเป็นแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียว

(4) ขนาดของแม่พิมพ์ (Mold treatment) จากความจริงที่ว่าแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียวทำขึ้นจากแผ่นเหล็กชิ้นเดียวกันตลอด ในขณะที่แม่พิมพ์แบบใช้อินเสิร์ตทำขึ้นโดยการประกอบแผ่นอินเสิร์ตเข้ากับแผ่นยึดอินเสิร์ต ซึ่งหมายความว่าขนาดของแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียวจะมีขนาดเล็กกว่าแม่พิมพ์แบบใช้อินเสิร์ตที่ใช้ผลิตชิ้นงานขนาดเดียวกัน แต่ถ้าพิจารณาเพียงอิมเพรสชั่นเดียวโดยจำกัดขอบเขตที่การทำรูปร่างของชิ้นงานบนอินเสิร์ตจะพบว่าความยากลำบากในการเคลื่อนย้าย จับยึดและการตัดเฉือนขึ้นรูปอินเสิร์ตจะหมดไป ส่วนแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียวจะต้องเคลื่อนย้ายแผ่นเหล็กที่มีน้ำหนักค่อนข้างมากในระหว่างขั้นตอนการผลิต ลักษณะเช่นนี้ไม่เพียงแต่เพิ่มความลำบากในการเคลื่อนย้ายชิ้นงานเท่านั้น แต่ยังเพิ่มค่าใช้จ่ายในส่วนของเครื่องจักรที่ใช้อีกด้วย

(5) การชุบแข็ง (Heat treatment) ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ในส่วนที่มีอิมเพรสชั่นอยู่มักนิยมชุบแข็งเพื่อให้มีความแข็งและมีผิวที่ต้านทานการสึกหรอ ในระหว่างขั้นตอนของการชุบแข็งเหล็กอาจจะเกิดการบิตตัวหรือโก่งงอได้ ชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กจะมีการบิดตัวเกิดขึ้นน้อย ดังนั้นหากพิจารณาในประเด็นของการชุบแข็งแม่พิมพ์แบบใช้อินเสิร์ตจะมีข้อดีกว่าแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียว

(6) การถอดเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหาย (Replacement of damaged parts) แม่พิมพ์แบบใช้อินเสิร์ตสามารถที่จะซ่อมแซมอิมเพรสชั่นที่เสียหายได้ ในขณะที่ยังคงดำเนินขั้นตอนการฉีดพลาสติกต่อไป ในส่วนของอิมเพรสชั่นที่เหลืออยู่ รูวิ่งที่ป้อนพลาสติกให้กับอิมเพรสชั่นที่เสียหายจะถูกอุดชั่วคราว ซึ่งเป็นผลให้ขั้นตอนการผลิตถูกขัดจังหวะหรือเสียเวลาน้อยที่สุด

(7) ระบบหล่อเย็น (Cooling system) ระบบหล่อเย็นจะออกแบบได้ง่ายมากสำหรับแผ่นเบ้าหรือแผ่นคอร์แบบชิ้นเดียว เพราะว่าผู้ออกแบบสามารถที่จะกำหนดตำแหน่งของระบบหล่อเย็นให้ใกล้กับผนังของเบ้าได้โดยปราศจากความยุ่งยากในการซีล (seal) ที่เกิดขึ้นเมื่อพยายามที่จะหล่อเย็นอินเสิร์ตของเบ้าหรือคอร์

(8) สรุป (Conclusions) จากข้อพิจารณาข้างต้นจะเห็นว่าสำหรับแม่พิมพ์แบบอิมเพรสชั่นเดียวมักจะออกแบบใช้แม่พิมพ์แบบชิ้นเดียวโดยไม่ต้องคำนึงว่าชิ้นงานนั้นจะเป็นแบบง่าย ๆ หรือแบบซับซ้อน แม่พิมพ์ที่ได้จะมีความแข็งแรงกว่า ขนาดเล็กกว่า ราคาถูกและการวางระบบหล่อเย็นจะง่ายกว่าแม่พิมพ์แบบใช้อินเสิร์ตและในการออกแบบควรจะระลึกไว้เสมอว่า การใช้อินเสิร์ตเฉพาะแห่งในตำแหน่งที่เหมาะสมจะทำให้สามารถทำอิมเพรสชั่นของแม่พิมพ์ง่ายยิ่งขึ้น

สำหรับแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่นแนวทางการเลือกใช้ยังไม่อาจกำหนดให้เด่นชัดได้ แต่ในกรณีส่วนใหญ่มักใช้แม่พิมพ์แบบอินเสิร์ต เนื่องจากมีข้อดีหลายประการได้แก่ ผลิตได้ง่าย การปรับศูนย์กระทำได้ง่ายและมีราคาถูก

สำหรับการผลิตชิ้นส่วนแบบง่าย ๆ การออกแบบจะได้ประโยชน์มากถ้าออกแบบใช้แม่พิมพ์แบบหนึ่งบนแผ่นแม่พิมพ์ข้างหนึ่ง ส่วนแผ่นแม่พิมพ์ที่เหลือใช้เป็นแม่พิมพ์อีกแบบหนึ่ง ตัวอย่างเช่น พิจารณาจากแม่พิมพ์แบบหลายอิมเพรสชั่นที่ใช้ผลิตชิ้นส่วนที่มีลักษณะเป็นกล่อง แผ่นเบ้าสามารถออกแบบใช้เป็นแม่พิมพ์แบบชิ้นเดียว เพื่อประโยชน์ในด้านของความแข็งแรงและได้แผ่นแม่พิมพ์ที่มีขนาดเล็ก ส่วนแผ่นคอร์สามารถทำเป็นแม่พิมพ์แบบใช้อินเสิร์ตซึ่งจะทำให้การตัดเฉือนขึ้นรูปแผ่นคอร์ง่ายขึ้นและปรับระยะได้เมื่อต้องการปรับศูนย์ของแม่พิมพ์

ตอน 1 2 3 4 5