يُعدّ التشكيل بالحقن المزدوج، مثل التشكيل بالحقن المشترك، والتشكيل بالحقن المزدوج، والتشكيل بالحقن الساندويتش، نوعًا من تقنيات التشكيل بالحقن متعدد المواد. وتتمثل الفكرة الأساسية للتشكيل بالحقن متعدد المواد في دمج مادتين أو أكثر ذات خصائص مختلفة لزيادة قيمة المنتج. في هذا المقال، تُسمى المادة الأولى المحقونة بالركيزة أو المادة الأساسية، وتُسمى المادة الثانية المحقونة بمادة التغطية.
في عملية التشكيل بالحقن المزدوج، تُحقن مادة التغطية فوق أو أسفل أو حول أو داخل الركيزة لتشكيل مكون كامل. ويمكن إنجاز هذه العملية من خلال حقن متعددة أو حقن مضمنة. وتُستخدم الراتنجات المرنة عادةً كمواد تغطية.
الحقن المتعدد: يُعدّ الحقن المتعدد طريقةً فعّالةً لتصنيع الأجهزة الطبية إذا سمحت بنية المادة المُغلِّفة بذلك. تتطلب هذه التقنية آلة حقن خاصة مزودة بأسطوانات متعددة لحقن أنواع مختلفة من الراتنجات في القالب. تُوضع الأسطوانات جنبًا إلى جنب أو على شكل حرف L، ويتم حقن الراتنجات في القالب من خلال نقطة حقن واحدة أو أكثر. عند استخدام نقطة حقن واحدة، يُطلق على هذه العملية اسم الحقن المشترك، ويكون المكون المركب الناتج عبارة عن مادة راتنجية أساسية مغطاة بطبقة خارجية. أما عند استخدام نقاط حقن متعددة، فيُطلق عليها اسم الحقن المزدوج، حيث تُصبّ مادة فوق أخرى لتكوين بنية متعددة الطبقات.
مع ذلك، لا تُناسب عمليات الحقن المتعددة جميع المنتجات. أثناء الحقن المزدوج، يجب تحريك المنزلق أو نقل القلب إلى تجويف آخر، أو يمكن استخدام آلة حقن أخرى.
الحقن المدمج: يُعدّ الحقن المدمج ضروريًا لإنتاج مقابض مصبوبة بالحقن مغطاة بالكامل، وما شابهها من المنتجات. ولتحقيق تغطية كاملة، يجب إزالة الركيزة من التجويف الأصلي ووضعها في قالب وتجويف آخرين لحقن مادة التغطية. خلال هذه العملية، يجب تشغيل القالب الآخر على نفس آلة الحقن أو على آلة حقن ذات حجم مختلف (بحسب حجم القطعة المصبوبة). عادةً ما تكون الركيزة أكبر بكثير من مادة التغطية، وقد يلزم تسخينها مسبقًا لرفع درجة حرارة سطحها إلى ما يقارب درجة انصهار مادة التغطية، وذلك لضمان قوة ربط مثالية.
التجميع داخل القالب
يُطلق على عملية التشكيل بالحقن المزدوج أحيانًا اسم التجميع داخل القالب، لأن المادتين تُدمجان معًا بشكل كامل بدلًا من مجرد إنتاج بنية متعددة الطبقات. يمكن استخدام هذه التقنية لكل من الأجزاء الفردية ومواد المكونات. وبغض النظر عن التطبيق، من الضروري ضمان تحقيق الركيزة ومواد التغطية لقوة الترابط الميكانيكي أو الكيميائي المطلوبة.
احتياطات خاصة بالقولبة بالحقن متعددة المواد
بشكل عام، لتعزيز قوة الترابط، يجب أن تكون درجة انصهار راتنج مادة التغطية مماثلة لدرجة انصهار الركيزة. فإذا كانت درجة انصهار مادة التغطية منخفضة جدًا، فلن ينصهر سطح الركيزة، مما يؤدي إلى ضعف قوة الترابط. أما إذا كانت درجة الانصهار مرتفعة جدًا، فستلين الركيزة وتتشوه، وفي الحالات الشديدة، قد تخترق مادة التغطية الركيزة، مما يتسبب في تلف الجزء. لذا، يُعد اختيار مواد متوافقة ضروريًا لضمان ترابط جيد. وعمومًا، يجب أن تتمتع المواد المتوافقة بخصائص كيميائية متشابهة أو أن تحتوي على مكونات مركبة متوافقة. وعندما لا تتطابق الركيزة مع مواد التغطية، لا يمكن تكوين سوى تشابك ميكانيكي بدلًا من الترابط الكيميائي.
كما يتطلب قولبة الحقن متعددة المواد الانتباه إلى بعض المشكلات، وأكثرها شيوعًا تشمل عدم كفاية قوة الترابط الكيميائي أو الميكانيكي بين البوليمرات، وعدم اكتمال ملء الأجزاء الفردية أو المتعددة، وظهور نتوءات على أجزاء المواد الفردية أو المتعددة.
