كيف تتشكل المنتجات البلاستيكية؟

اكتشف الطرق الأساسية لمعالجة المواد البلاستيكية الحرارية والحرارة:

البلاستيك موجود في كل مكان ، ويظهر في أحدث التقنيات وكذلك في أكثر العناصر العادية. هذه البوليمرات - جزيئات شبيهة بالسلسلة - مستخدمة على نطاق واسع لدرجة أن غيابها سيكون محسوسًا بشكل فوري وعميق. يمكن تقسيم البلاستيك إلى مجموعتين: 1) اللدائن الحرارية ، والتي بمجرد تشكيلها ، يمكن تسخينها وإعادة تشكيلها بشكل متكرر ، و 2) مواد حرارية لا يمكن إعادة صهرها بمجرد تشكيلها. فيما يلي الطرق الأساسية لمعالجة هاتين المجموعتين من البلاستيك:

صب الحقن

هذه هي الطريقة الأساسية لتشكيل اللدائن الحرارية. في عملية التشكيل بالحقن ، يتم تحميل المواد البلاستيكية في قادوس وتنتقل إلى وحدة الحقن المسخنة. يقوم المسمار الترددي بتحريك البلاستيك على طول حجرة التسخين الطويلة هذه ، حيث يتم صهر المادة إلى حالة سائلة. عندما يصل البلاستيك الملين إلى نهاية هذه الحجرة ، يتم دفعه بضغط عالٍ من خلال فوهة إلى قالب بارد. يتم احتواء البلاستيك داخل هذا القالب ، الذي يتم إغلاق نصفيه بواسطة مشابك ، حتى يتم تثبيته. بمجرد أن تصلب المادة ، يفتح القالب ، وتخرج الصحافة البلاستيك المشكل.

تُستخدم الإصدارات المعدلة من هذه التقنية أحيانًا لمعالجة المواد بالحرارة. ولكن يمكن أن تحدث مشاكل لأن البلاستيك الملين بالحرارة يمكن أن ينتهي بالتصلب أثناء وجوده في غرفة التسخين. ولمعالجة هذه المشكلة ، فإن القولبة النفاثة والقولبة الأوفست والقولبة من النوع اللولبي تعمل على تسييل البلاستيك بالحرارة بمجرد مروره عبر فوهة الحقن إلى القالب.

التشكيل عن طريق النفخ

تستخدم هذه الطريقة لتشكيل أجسام مجوفة من مواد لدن بالحرارة. في عملية التشكيل بالنفخ ، يتم تشكيل أنبوب مصهور من مادة لدائن حرارية ، ثم يتم استخدام الهواء المضغوط لتفجير الأنبوب ، مما يجبر المادة على اتخاذ شكل الجزء الداخلي لقالب نفخ مبرد. أكثر تقنيات القولبة بالنفخ استخدامًا هي البثق والحقن وشد الحقن.

في قولبة النفخ بالبثق ، يتم إجبار المادة البلاستيكية من خلال قالب لتشكيل الأنبوب البلاستيكي المنصهر ، والذي يتم تفجيره بواسطة الهواء المضغوط. وفي الوقت نفسه ، يتضمن قولبة النفخ بالحقن قولبة التشكيل بالحقن - التي تشبه أنبوب الاختبار - ثم وضع التشكيل في قالب نفخ ليتم ملؤه بالهواء المضغوط. الطريقة الثالثة ، قولبة النفخ بالحقن ، تدمج عنصر التمدد قبل التشكيل بالنفخ.

التشكيل الحراري

تقدمت عملية التشكيل الحراري للصفائح البلاستيكية بسرعة في السنوات الأخيرة. تتضمن هذه الطريقة تسخين اللدائن الحرارية إلى حالة بلاستيكية متوافقة ثم استخدام الهواء و / أو المساعدات الميكانيكية لجعلها متوافقة مع ملامح القالب.

يمكن أن يكون ضغط الهواء في أي مكان من الصفر تقريبًا إلى عدة مئات من الرطل لكل بوصة مربعة. حتى حوالي 14 رطل / بوصة مربعة من الضغط الجوي ، يتم تحقيق الضغط اللازم عن طريق إخلاء المسافة بين الصفيحة والقالب من أجل الاستفادة من هذا الضغط الجوي. وهذا ما يسمى بالتشكيل بالفراغ ، وهو نوع من التشكيل الحراري سيعيد إنتاج تكوين القالب بشكل مرضٍ في معظم تطبيقات التشكيل.

قالب الضغط

هذه هي الطريقة الأكثر استخدامًا لمعالجة المواد بالحرارة. لا تستخدم عادة لتشكيل اللدائن الحرارية. يتضمن قولبة الضغط تطبيق الحرارة والضغط على مادة في قالب بحيث يتم ضغطها في شكل معين.

في هذه العملية ، يتم خلط مسحوق التشكيل بالبلاستيك مع مواد مالئة لتعزيز خصائص المنتج النهائي مباشرةً في تجويف قالب مفتوح. يُغلق القالب بعد ذلك ، مع تطبيق الحرارة والضغط على البلاستيك وإجباره على التدفق في جميع أنحاء القالب. أثناء إغلاق القالب المسخن ، يتغير البلاستيك المتصلد بالحرارة كيميائيًا ويثبت بشكل دائم في شكل القالب. تختلف متغيرات تشكيل الضغط الثلاثة - الضغط ودرجة الحرارة ووقت إغلاق القالب - باختلاف تصميم المنتج والمادة التي يتم تشكيلها.

صب النقل

مثل قولبة الضغط ، تُستخدم هذه الطريقة لتشكيل مواد بالحرارة وتتضمن معالجة البلاستيك بشكل دائم في قالب تحت الحرارة والضغط. على عكس قولبة الانضغاط ، يتضمن قولبة النقل تسخين البلاستيك إلى حالة سائلة قبل أن يصل إلى القالب وإجباره على قالب مغلق باستخدام مكبس يعمل هيدروليكيًا.

تم تصميم قولبة النقل لقولبة الأشياء المعقدة ذات الثقوب العميقة الصغيرة أو العديد من الإضافات المعدنية. بينما يعتمد قولبة الضغط على مركب القالب الجاف الذي يمكن أن يعطل وضع الحشوات المعدنية والدبابيس التي تشكل الثقوب ، فإن المادة البلاستيكية في قولبة النقل يتم تسييلها بحيث يمكن أن تتدفق حول هذه الأجزاء المعدنية دون الإخلال بموضعها.

صب حقن رد الفعل

تقنية المعالجة هذه جديدة نسبيًا ولكنها اكتسبت قبولًا سريعًا. في قولبة حقن التفاعل (RIM) ، يتم مزج مكونين سائلين - البوليولات والأيزوسيانات - في غرفة عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا (75 درجة -140 درجة فهرنهايت) قبل حقنها في قالب مغلق ، حيث يحدث تفاعل طارد للحرارة . بسبب هذا التفاعل ، تستهلك هذه العملية طاقة أقل بكثير من أي نظام قولبة بالحقن آخر.

يتضمن RIM المقوى (R-RIM) إضافة مادة مثل الألياف الزجاجية المقطعة أو المطحونة إلى البولي يوريثين لتحسين الصلابة والمعامل وبالتالي توسيع التطبيقات.

النتوء

يمكن أن تشكل هذه الطريقة مواد لدن بالحرارة إلى صفائح مستمرة ، وأفلام ، وأنابيب ، وقضبان ، وأشكال جانبية وخيوط. بالإضافة إلى ذلك ، تُستخدم هذه العملية لتشكيل اللدائن الحرارية في طلاءات للأسلاك والكابلات والأسلاك.

في عملية التشكيل بالبثق ، يتم وضع مادة بلاستيكية جافة أولاً في قادوس يغذي غرفة تسخين طويلة. يتم دفع المادة البلاستيكية عبر هذه الحجرة بواسطة لولب دوار باستمرار. عند الوصول إلى نهاية الحجرة ، يتم دفع المادة المنصهرة للخارج من خلال فتحة صغيرة أو تموت ، والتي تحمل الشكل المطلوب في المنتج النهائي. عندما ينبثق بثق البلاستيك من القالب ، يتم وضعه على حزام ناقل حيث يتم تبريده ، في الغالب عن طريق المنافيخ أو من خلال الغمر في الماء.