چرا در تزریق پلاستیک از پلیمرها استفاده می‌شود؟
پلیمرهای پلاستیکی مواد بسیار متنوعی هستند، به‌همین‌دلیل است که معمولاً در قالب‌گیری تزریقی از آن‌ها استفاده می‌شود. محصولات تزریق پلاستیک در بخش‌های مختلف، از بسته‌بندی مواد غذایی و نوشیدنی گرفته تا منسوجات و قطعات الکترونیکی وتجهیزات پزشکی و موارد دیگر استفاده می‌شوند؛ اما با این کاربرد گسترده، هنوز هم تقاضای پلاستیک در جهان رو به افزایش است، به‌طوری‌که فقط در سال 2019 بیش‌از 368 میلیون تن پلاستیک در جهان تولید شد. ترموپلاستیک‌ها رایج‌ترین انواع پلاستیک در فرایندقالب‌گیری تزریقی هستند که فرآیند ذوب را طی می‌کنند. ازطرف‌دیگر، ترموست‌ها کمتر رایج هستند و نمی‌توانند مانند ترموپلاستیک‌هاذوب شوند. پلاستیک‌ها را می‌توان به هر شکلی درآورد و در طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها و پرداخت‌ها تولید کرد. به‌طورکلی، پلاستیک سبک‌وزن است، تمیز نگه‌داشتن آن ساده است، به‌راحتی بازیافت می‌شود و می‌تواند برای محافظت از سایر اجزای حساس مثل قطعات الکترونیکی به کار رود. حال در این مقاله قصد داریم ببینیم که چرا در تزریق پلاستیک از پلیمرها استفاده می‌شود ومواد ایده‌آل برای فرایند تزریق پلاستیک چه چیزهایی هستند؟
چرا در تزریق پلاستیک از پلیمرها استفاده می‌شود و کدام پلاستیک‌ها برای این فرایند مناسب‌ترند؟
اکنون وقت آن رسیده است تا به این سوال رایج پاسخ دهیم که چرا در تزریق پلاستیک از پلیمرها استفاده می‌شود؟ مواد مورد استفادهدر قالب‌گیری تزریقی پلاستیک‌ها، عموماً ترموپلاستیک‌ها هستند. صدها ترموپلاستیک کشف‌شده در جهان وجود دارد؛ اما رایج‌ترین ترموپلاستیک‌های مورد استفاده در قالب‌گیری تزریقی عبارت‌اند از:
این ۳ ماده ترموپلاستیک همیشه در فرایند تزریق پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها مقرون‌به‌صرفه و بادوام هستند ومی‌توانند تنش‌های ناشی از استفاده مداوم را تحمل کنند. شما احتمالاً هر روز از محصولات ساخته‌شده از این ۳ ماده استفاده می‌کنید؛ به‌عنوان مثال، ABS ترموپلاستیکی است که برای ساخت صفحه کلید لپ‌تاپ و قطعات گوشی استفاده می‌شود.
برای مشاهده انواع محصولات سایپا و ایران خودرو در فروشگاه نوبخت کلیک کنید.
اترموپلاستیک‌ها دقیقا چه هستند؟
ترموپلاستیک‌ها پلاستیک‌هایی هستند که هنگام گرم‌شدن ذوب می‌شوند و قالب‌گیری از طریق فرایند تزریق پلاستیک را امکان پذیرمی‌کنند. امروزه بیشتر محصولات پلاستیکی مورد استفاده‌ی بشر با استفاده از ترموپلاستیک‌ها (به دلیل تنوع این مواد، و ذوب و شکل پذیری راحت آن‌ها) ساخته می‌شوند. البته برخی از ترموپلاستیک‌ها بسیار محکم و سفت‌اند، درحالی‌که بیشتر آن‌ها انعطاف‌پذیر ولاستیک مانند هستند. برخی از آن‌ها شفاف و برخی دیگر هم مات هستند. همین تنوع است که باعث می‌شود ترموپلاستیک‌ها به یکماده جذاب برای فرایند تزریق پلاستیک تبدیل شوند.
برخی دیگر از مواد رایج مورد استفاده برای قالب‌گیری تزریقی عبارت‌اند از:
هر کدام از این مواد مزایا و معایب خود را دارند و به‌همین‌دلیل است که هنگام تعیین مواد برای شروع فرایند تزریق پلاستیک، باید به نحوه استفاده از محصول نهایی فکر کنید. مثلاً یک طراح و مهندس ساخت قبل‌از انتخاب یک پلیمر برای ساخت محصولی خاص به سوالات زیر فکر می‌کند:
این‌ها برخی از مواردی است که باید قبل‌از تصمیم‌گیری در مورد استفاده از مواد در نظر بگیرید و هنگامی که فهمیدید باید از کدام متریال استفاده کنید، می‌توانید تصمیم بگیرید که کدام ماده برای پروژه شما بهترین است. به‌طور خاص، شما باید بین پلاستیک آمورف یا پلاستیک نیمه‌کریستالی یکی را انتخاب کنید. تفاوت اصلی این دو خانواده پلاستیک در نحوه واکنش آن‌ها به گرما است.
مواد آمورف در هنگام گرم‌شدن یا سرد‌شدن، کمتر منبسط یا منقبض می‌شوند؛ زیرا نقطه ذوب مشخصی ندارند و فرآیند ذوب در آن‌هاآرام‌تر و تدریجی‌تر از سایر مواد موجود در دنیا است. برخلاف پلاستیک‌های آمورف، پلاستیک‌های نیمه‌کریستالی نقطه ذوب تقریبامشخصی دارند و زمانی که در معرض تغییرات شدید دمایی قرار می‌گیرند، بیشتر منبسط یا منقبض می‌شوند.
در ادامه لیستی از انواع پلاستیک‌های مورد استفاده در قالب‌گیری تزریقی و اینکه در کدام یک از دو خانواده آمورف یا نیمه‌کریستالی قرار می‌گیرند آورده شده است:
پلاستیک‌های آمورف:
پلاستیک‌های نیمه‌کریستالی:
مواد ایده‌آل برای تزریق پلاستیک
پس‌از پاسخ به سوال چرا در تزریق پلاستیک از پلیمرها استفاده می‌شود؟ بد نیست نگاهی به کاربرد هر یک از پلیمرهای معروف درفرایند قالب‌گیری تزریقی بپردازیم.
به‌طور کلی، کاربرد محصول نهایی تعیین کننده مواد مورد استفاده در این فرایند خواهد بود. اگر یک محصول باید شفاف و در عینحال بادوام باشد (مانند چراغ جلوی اتومبیل)، پلی‌کربنات انتخاب خوبی خواهد بود. اگر محصول شما یک ظرف غذا باشد (مانندبطری شیر)، پلی‌اتیلن ماده‌ای است که احتمالا می‌خواهید از آن استفاده کنید. برای بسته بندی مواد غذایی اغلب از پلی‌اتیلناستفاده می‌شود؛ زیرا ایمن است و با مواد غذایی واکنش شیمیایی نمی‌دهد.
در ادامه، یک راهنمای 4 مرحله‌ای برای کمک به انتخاب مواد برای قالب‌گیری تزریقی ارائه می‌دهیم:
راهنمای انتخاب مواد ترموپلاستیک و متداول‌ترین پلیمرها
در ادامه، برخی از متداول‌ترین پلیمرها را براساس عملکردشان در فرایند تزریق پلاستیک انتخاب کرده‌ایم:
گرید کالایی
گرید مهندسی
● پلی‌بوتیلن ترفتالات (PBT): به‌عنوان یک رزین پلی‌استر، PBT دارای خواص الکتریکی، مکانیکی و حرارتی خوب با مقاومت شیمیایی عالی در برابر انواع مواد شیمیایی از جمله هیدروکربن‌های آلیفاتیک، روغن، گریس، اسیدها و بازهای رقیق و موادشوینده است.
گرید عملکردی
سخن پایانی
امیدواریم در این مقاله توانسته باشیم به‌طور کامل به سوال چرا در تزریق پلاستیک از پلیمرها استفاده می‌شود، پاسخ دهیم. قالب‌گیری تزریق پلاستیک به تولید طیف گسترده‌ای از محصولات پلاستیکی کمک می‌کند. پلیمرهای رایج مورد استفاده در این فرآیند شامل پلی‌کربنات، پی وی سی، نایلون و ABS هستند که هر کدام خواص منحصربه‌فردی دارند؛ بنابراین انتخاب متریال مناسب برای ساخت یک محصول، به ساده‌سازی فرآیند تولید، بهبود عملکرد محصول و کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند.
مقالات بیشتر
انژکتور خودرو؛ قلب تپنده سوخترسانی و تاثیر آن بر شتاب و مصرف سوخت
