محصولات پلاستیکی چگونه تشکیل می شوند؟

روش های اساسی پردازش مواد گرمانرم و ترموست را کشف کنید:

پلاستیک ها همه جا هستند و در پیشرفته ترین فناوری ها و همچنین در پیش پا افتاده ترین اقلام ظاهر می شوند. این پلیمرها - مولکول‌های زنجیره‌ای - به قدری به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند که فقدان آنها بلافاصله و عمیقاً احساس می‌شود. پلاستیک‌ها را می‌توان به دو گروه تقسیم کرد: 1) ترموپلاستیک‌ها که پس از تشکیل، می‌توان آنها را گرم کرد و بارها اصلاح کرد و 2) ترموست‌ها که پس از تشکیل مجدد نمی‌توان آنها را ذوب کرد. در اینجا روش‌های اساسی پردازش این دو گروه پلاستیک آمده است:

قالب گیری تزریقی

این روش اولیه تشکیل ترموپلاستیک است. در قالب‌گیری تزریقی، مواد پلاستیکی در یک قیف بارگذاری می‌شوند و وارد یک واحد تزریق گرم می‌شوند. یک پیچ رفت و برگشتی پلاستیک را در امتداد این محفظه گرمایش طولانی حرکت می دهد، جایی که مواد به حالت سیال ذوب می شوند. هنگامی که پلاستیک نرم شده به انتهای این محفظه می رسد، با فشار بالا از طریق یک نازل وارد یک قالب خنک می شود. پلاستیک در داخل این قالب قرار می گیرد که نیمه های آن توسط گیره ها بسته می شود تا زمانی که ببندد. به محض اینکه مواد جامد می شوند، قالب باز می شود و پرس پلاستیک تشکیل شده را خارج می کند.

نسخه های اصلاح شده این تکنیک گاهی اوقات برای پردازش مواد ترموست استفاده می شود. اما مشکلاتی ممکن است رخ دهد زیرا پلاستیک گرما سخت نرم شده می تواند در حالی که هنوز در محفظه گرمایش است سخت شود. برای رفع این مشکل، قالب‌گیری جت، قالب‌گیری افست و قالب‌گیری با ماشین پیچ، پلاستیک ترموست را درست زمانی که از نازل تزریق به داخل قالب می‌گذرد، مایع می‌کند.

قالب گیری دمشی

این روش برای تشکیل اجسام توخالی از مواد ترموپلاستیک استفاده می شود. در قالب‌گیری دمشی، یک لوله مذاب از مواد ترموپلاستیک تشکیل می‌شود و سپس از هوای فشرده برای منفجر کردن لوله استفاده می‌شود و مواد را مجبور می‌کند شکل داخلی یک قالب دمنده سرد را به خود بگیرد. پرکاربردترین تکنیک های قالب گیری دمشی عبارتند از اکستروژن، تزریق و تزریق-کشش.

در قالب‌گیری دمشی اکستروژن، مواد پلاستیکی از طریق قالب وارد می‌شوند تا لوله پلاستیکی مذاب را تشکیل دهند که توسط هوای فشرده منفجر می‌شود. در همین حال، قالب‌گیری دمشی تزریقی شامل قالب‌گیری تزریقی یک پیش‌فرم - که شبیه یک لوله آزمایش است - سپس پریفرم را در قالب دمنده قرار می‌دهد تا با هوای فشرده پر شود. روش سوم، قالب گیری ضربه ای تزریقی-کششی، عنصر کشش را قبل از شکل گیری دمش در خود جای می دهد.

ترموفرمینگ

فرآیند ترموفرمینگ ورق پلاستیک در سال های اخیر به سرعت پیشرفت کرده است. این روش شامل حرارت دادن ورق ترموپلاستیک به حالت پلاستیک سازگار و سپس استفاده از هوا و/یا کمک‌های مکانیکی برای مطابقت آن با خطوط قالب است.

فشار هوا می تواند تقریباً از صفر تا چند صد psi باشد. تا حدود 14 psi فشار اتمسفر، فشار لازم با خالی کردن فضای بین ورق و قالب به منظور استفاده از این فشار اتمسفر حاصل می شود. این شکل‌دهی خلاء نامیده می‌شود، نوعی از شکل‌دهی حرارتی که به طور رضایت‌بخشی پیکربندی قالب را در بیشتر کاربردهای شکل‌دهی بازتولید می‌کند.

قالب گیری فشاری

این پرکاربردترین روش پردازش مواد ترموست است. معمولاً برای تشکیل ترموپلاستیک ها استفاده نمی شود. قالب گیری فشاری شامل اعمال گرما و فشار بر روی یک ماده در قالب است تا به شکل خاصی فشرده شود.

در این فرآیند، پودر قالب‌گیری پلاستیک که با پرکننده‌ها برای افزایش خواص محصول نهایی مخلوط می‌شود، مستقیماً در یک حفره قالب باز قرار می‌گیرد. سپس قالب بسته می‌شود و حرارت و فشار روی پلاستیک وارد می‌شود و آن را مجبور می‌کند تا در سراسر قالب جریان یابد. در حالی که قالب گرم شده بسته است، پلاستیک ترموست از نظر شیمیایی تغییر می کند و به طور دائم به شکل قالب در می آید. سه متغیر قالب گیری فشاری - فشار، دما و زمان بسته شدن قالب - با طراحی محصول و مواد تشکیل شده متفاوت است.

قالب گیری انتقالی

مانند قالب گیری فشرده، این روش برای تشکیل مواد ترموست استفاده می شود و شامل پخت دائمی پلاستیک در قالب تحت گرما و فشار است. با این حال، بر خلاف قالب‌گیری فشاری، قالب‌گیری انتقالی شامل گرم کردن پلاستیک به حالت سیال قبل از رسیدن به قالب و وادار کردن آن به داخل یک قالب بسته با استفاده از یک پیستون فعال هیدرولیکی است.

قالب‌گیری انتقالی برای قالب‌گیری اجسام پیچیده با سوراخ‌های عمیق کوچک یا بسیاری از درج‌های فلزی طراحی شده است. در حالی که قالب‌گیری فشاری بر یک ترکیب قالب خشک تکیه می‌کند که می‌تواند قرارگیری درج‌ها و پین‌های فلزی را که سوراخ‌ها را تشکیل می‌دهند، مختل کند، مواد پلاستیکی در قالب‌گیری انتقالی مایع می‌شوند تا بتوانند در اطراف این قطعات فلزی بدون ایجاد اختلال در موقعیت آنها جریان پیدا کنند.

قالب گیری تزریقی واکنش

این تکنیک پردازش نسبتا جدید است اما به سرعت مورد پذیرش قرار گرفت. در قالب‌گیری تزریقی واکنش (RIM)، دو جزء مایع - پلی‌ال‌ها و ایزوسیانات‌ها - در یک محفظه در دماهای نسبتاً پایین (75 درجه -140 درجه فارنهایت) قبل از تزریق در قالب بسته، جایی که واکنش گرمازا انجام می‌شود، مخلوط می‌شوند. . به دلیل این واکنش، این فرآیند نسبت به هر سیستم قالب گیری تزریقی انرژی بسیار کمتری مصرف می کند.

RIM تقویت شده (R-RIM) شامل افزودن موادی مانند فیبر شیشه ای خرد شده یا آسیاب شده به پلی اورتان برای بهبود سفتی و مدول و در نتیجه گسترش کاربردها است.

اکستروژن

این روش می تواند مواد ترموپلاستیک را به ورقه های پیوسته، فیلم، لوله ها، میله ها، شکل های پروفیل و رشته ها تبدیل کند. علاوه بر این، از این فرآیند برای تبدیل ترموپلاستیک ها به پوشش هایی برای سیم، کابل و بند ناف استفاده می شود.

در قالب‌گیری اکستروژن، ابتدا مواد پلاستیکی خشک را در یک قیف قرار می‌دهند که در یک محفظه گرمایش طولانی تغذیه می‌شود. مواد پلاستیکی توسط یک پیچ به طور مداوم در این محفظه رانده می شوند. پس از رسیدن به انتهای محفظه، مواد مذاب از طریق یک دهانه یا قالب کوچک که شکل مورد نیاز در محصول نهایی را دارد، خارج می شود. همانطور که اکستروژن پلاستیکی از قالب خارج می شود، روی یک تسمه نقاله قرار می گیرد که در آنجا خنک می شود، معمولاً توسط دمنده ها یا از طریق غوطه وری در آب.