یکی از راحت ترین و پر مصرف ترین و مهم ترین روش های رایج برای شکل دادن به پلیمرها (بسپارها) استفاده از ماشین قالب تزریق پلاستیک در انواع قالب های صنعتی است. پس از پیدایش و توسعه پلاستیک ها تلاش ها برای ساخت دستگاه هایی که بتوان به وسیله آنها به سادگی مواد اولیه پلاستیک را به شکل دلخواه در آورد آغاز شد و باعث اختراع ماشین تزریق پلاستیک شد. قالبهای تزریق پلاستیک در تولید طیف وسیعی از محصولات مانند لوازم الکتریکی منزل، ظروف، درب بطریها، اجزای داخلی خودروها و بیشتر محصولات پلاستیکی موجود، نقشی اساسی ایفا میکنند.
اکثر پلیمرها، منجمله کلیه ترموپلاستیکها، برخی ترموستها و نیز تعدادی از الستومرها، میتوانند در قالبگیری تزریق پلاستیک مورد استفاده قرار گیرند. در حقیقت دهها هزار ماده مختلف برای این منظور وجود داشته و هر ساله بر تعداد آنها افزوده میشود. مواد، همچنین میتوانند با آلیاژ و یا ترکیبات از پیش ساخته شده مخلوط گردند. این قابلیت طراحان را قادر میسازد، در طراحی قالب های پلاستیک که با ترکیب مواد به خصوصیات دقیق محصول موردنظر نهایی دست یابند. مواد مصرفی بسته به استحکام و کاربرد موردنظر انتخاب میشوند و لذا میبایست خواص ذاتی آنها جهت نیل به هدف، مورد ارزیابی قرار گیرند. پلیمرهای رایج مانند اپوکسی و فنولیک دو نمونه از ترموستها و نایلون، پلیاستر و پلیاتیلن نمونههایی از ترموپلاستیکها محسوب میگردند که بهترین پلیمر برای قالب تزریق پلاستیک در قالب سازی صنعتی می باشند.
سیکل تولید در فرآیند قالب تزریق پلاستیک بسیار کوتاه و معمولاً در حدود 2 ثانیه تا 2 دقیقه به طول میانجامد. این فرآیند شامل مراحل زیر میباشد:
پیش از تزریق مواد به داخل قالب، ابتدا دو نیمهی قالب میبایست توسط واحد گیره به یکدیگر قفل شوند. هر دو نیمهی قالب به دستگاه متصلاند ولی تنها یکی از آن دو میتواند از قابلیت حرکت برخوردار باشد. واحد گیره با اتکا به نیروی هیدرولیکی، دو نیمهی قالب را به یکدیگر فشرده و با اِعمال فشار کافی آنها را در طی روند تزریق ثابت و بیحرکت نگاه میدارد.زمان مورد نیاز جهت بستن و فشردن دو نیمهی قالب بسته به دستگاه مورداستفاده متغیر است: دستگاههای بزرگ (آنهایی که از نیروی گیرهی بالاتری برخوردارند) زمان بیشتری نیاز خواهند داشت. این زمان را میتوان با توجه به زمان چرخهی بیبارِ دستگاه مورد ارزیابی قرار داد.
مواد پلاستیکی خام معمولاً به شکل تکههای پلاستیک به دستگاه وارد و توسط واحد تزریق به سمت قالب رانده میشود. در حین این فرآیند، مواد بواسطه اِعمال حرارت و فشار ذوب و سریعاً به داخل قالب تزریق وارد میگردد. تجمع فشار پشت مواد، تراکم هرچهبیشتر آن در فضای داخلی قالب را در پی خواهد داشت. مقدار مواد لازم جهت پر نمودن کامل فضای قالب اصطلاحاً شات نامیده میشود. به دلیل جریان پیچیده و متغیر مواد در قالب، عموماً محاسبه و تخمین زمان تزریق دشوار میباشد. با این حال، این زمان میتواند با لحاظ نمودن حجم شات موردنیاز، فشار و قدرت تزریق، مورد ارزیابی قرار گیرد.
مواد مذاب درون قالب به محض تماس با سطح داخلی آن، حرارت خود را به تدریج از دست خواهد داد. همزمان با این خنکشدن، مواد شکل و حالت قطعه موردنظر را به خود خواهد گرفت. اگرچه، در این مدت ممکن است پدیدهی کوچکشدن قطعه نیز به قوع پیوندد. تجمع و جریان بیشتر مواد به قالب در مرحله تزریق، میتواند مقدار کوچکشدنِ قابل مشاهده را کاهش دهد. قالب تا پایان مدتزمان خنککاری به صورت قفل و بیحرکت باقی میماند. همچنین، زمان خنککاری با در نظر گرفتن خواص ترمودینامیک پلاستیک و نیز حداکثر ضخامت قطعه قابل تخمین خواهد بود.
پس از گذشتن زمان کافی، قطعه سردشده میتواند توسط سیستم پرانِ تعبیه شده در نیمهی پشتی قالب، از درون آن خارج گردد. هنگامی که قالب باز میگردد، مکانیزمی خاص با اِعمال فشار برای بیرون راندن قطعه وارد عمل میشود. نیاز به این اِعمال فشار بدان جهت است که قطعه در حین سرد شدن کوچکتر و به هستهی اصلی قالب جذب میشود. جهت تسهیل بیرون راندن قطعه، گاهاً پیش از عملیات تزریق، از اسپری کردن عنصری کمکی به فضای داخلی کویتهی قالب استفاده میگردد. زمان موردنیاز جهت باز شدن قالب و نیز بیرون راندن کامل قطعه میتواند از زمان چرخهی بیبارِ دستگاه تخمین زده شود. پس از بیرون راندن قطعه، قالب مجدداً قفل و برای تزریق شات بعدی