انتخاب ترموپلاستیک مناسب - بخش اول

دسته: مقالات منتشر شده در 11 آبان 1399
نوشته شده توسط Admin بازدید: 43

کدام نوع ترمو پلاستیک برای تولید محصول مورد نظر شما مناسب است؟ (بخش اول)

شاید پس از مطالعه و تحقیق بسیار گسترده‌ای در اینترنت، بررسی و تحلیل در خصوص انواع طراحی ها و یا حتی کاتالوگ های تولید کننده های مختلف شما در نهایت محصول مورد نظر خود را پیدا کرده اید زیرا این ماده تناسب زیادی برای تولید محصول نهایی شما داشته، عملکرد مناسبی دارد و علاوه بر آن از رنگ خوبی نیز برخوردار است. اما قبل از آن که خرید خود را انجام دهید باید تصمیم نهایی خود را بگیرید که کدام پلاستیک می تواند بهترین گزینه برای تولید محصول مورد نظر شما باشد. به طور کلی در صورتی که محصول شما با استفاده از قالب گیری تزریقی ساخته شده است پلاستیک کاربردی در آن یکی از انواع ترموپلاستیک ها خواهد بود. اگرچه تمامی پلیمرهایی که در این دسته قرار می‌گیرند، ویژگی‌های یکسانی دارند و در دمای بالا حالت مذاب پیدا می کنند اما کیفیت هر ماده ترموپلاستیک از دیگری کاملاً متفاوت خواهد بود. در فرایند قالبگیری تزریقی چهار پلاستیک اصلی داریم که برای تولید محصولات از آنها استفاده می‌کنیم که عبارتند از: اکریلونیتریل بوتادین استایرن، نایلون، پلی کربنات و پلی پروپیلن. چهار مورد نامبرده شده به خوبی می توانند بیشتر نیازمندی های مشتریان را پاسخگو باشند اما فرآیندهای متفاوتی برای پلیمرهای جایگزین وجود دارد و این موضوع با توجه به نیازمندی های مشتریان و طراحی قالب متفاوت خواهد بود. این مقاله به شما کمک می کند تا بتوانید ویژگی های متمایزی از پلیمرهای موجود را در نظر بگیرید و آنها تطابق زیادی با ویژگی‌های ظاهری و عملکردی مورد نظر شما دارند مانند:

  • ویژگی های کلیدی ترموپلاستیک ها
  • تمایز بین پلیمرهای نیمه بلورین بدون شکل
  • گروه‌هایی که در آن پلیمرهای نیمه بلورین و بدون شکل قرار می‌گیرند
  •  نکاتی به منظور انتخاب پلیمر مناسب برای تولید محصول مورد نظر شما.

 

ترموپلاستیک ها از چه ویژگی‌هایی به‌طورکلی برخوردارند؟

یکی از ویژگی‌های بسیار کلیدی و اصلی در ترموپلاستیک ها در این مورد خلاصه می شود که آنها با قرارگیری در معرض دمای بالا حالتی مایع پیدا می‌کنند و در واقع این ویژگی‌ها در نتیجه ساختار مولکولی پلیمر ها به وجود می‌آید که از پیوندهای الکتریکی ضعیفی بین مولکولهای مونومری برخوردار است. چنین ساختاری که شامل واحدهای تکراری از رشته‌های مولکولی می‌شود بدین معنی است که نرم سازی این مواد به سادگی صورت می‌گیرد و حتی قالب گیری یا قالب گیری مجدد آنها در صورت لزوم نیز ساده خواهد بود زیرا الگوی آنها باعث می‌شود تا آنها از قابلیت بازیافت برخوردار باشند. از طرف دیگر ترموپلاستیک ها همان موادی هستند که به عنوان اولین گزینه برای تولید محصولاتی با استفاده از روش قالبگیری تزریقی به شمار می‌آیند و ساخت چنین پلیمرهایی بدین معنی است که آنها از خواص الکتریکی خوبی برخوردارند. علاوه بر آن ضریب سایش آنها پایین بوده و از نظر ابعادی نیز بسیار پایدار می باشند و به همین دلیل گزینه مطلوبی برای تولید بسیاری از قطعات کاربردی هستند. اما به طور کلی تمایز های بسیار کوچکی در ساختار مولکولی آنها وجود دارد و این بدین معنی است که انواع خاصی از ترموپلاستیک ها می توانند تناسب بیشتری برای تولید محصولات ویژه داشته باشد.

 

چه تفاوتی بین ترموپلاستیک های بدون شکل و نیمه بلورین وجود دارد؟

پلاستیک ها از دو زیرمجموعه برخوردارند که با توجه به تمایز آنها در ساختار مولکولی شناخته می‌شوند. اگرچه تمامی ترموپلاستیک ها از ترکیبی از مولکولهای مونومری تشکیل شده اند و توسط پیوند های الکتریکی ضعیف به یکدیگر متصل شده‌اند اما رشته‌های مولکولی متمایز معمولاً تمایزاتی را بین پلیمرهای نیمه بلورین و یا بدون شکل به وجود می‌آورد. زنجیره های مولکولی در پلیمر های نیمه بلورین ساختاری بسیار منظم دارند و به صورت بسیار فشرده در کنار یکدیگر قرار گرفتند و بلورینگی در اینجا باعث می‌شود تا ساختار این پلیمرها بسیار منظم شود و علاوه بر آن با قرارگیری در معرض دمای بالا به راحتی تغییر حالت خواهد داد. اما به طور عکس پلیمرهای بدون شکل از ساختار مولکولی متفاوتی برخوردارند و در آنها زنجیره های مولکولی به صورت تصادفی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند و علاوه بر آن انعطاف پذیری بسیار بیشتری در برابر تغییرات دما دارند و این در حالی است که آنها را با ترموپلاستیک های نیمه بلورین مقایسه کنیم. ممکن است در نگاه اول تمامی موارد عنوان شده به عنوان تمایزات بسیار کوچک در نظر گرفته شوند ولی همین موارد می توانند تاثیر بسیار بزرگی بر خواص پلاستیک ها داشته باشند که به هنگام انتخاب یک پلیمر ویژه برای تولید محصول نهایی نقش بسیار پررنگی خواهد داشت. ویژگی های اصلی پلیمرهای نیمه بلورین عبارتند از:

  • زمانی که دمای آنها برابر با نقطه ذوب شود به راحتی حالتی مذاب پیدا خواهند کرد بنابراین قالبگیری این دسته از پلیمرها می‌تواند نوعی فرایند گرمایی باشد.

 

  • ساختار مولکولی فشرده آنها بدین معنی است که آنها از نظر ظاهری رنگی کدر دارند و امکان چسبندگی آنها به سایر پلاستیک ها و یا سایر مواد با استفاده از چسب و یا حلال ها پایین است.

 

  •  از طرف دیگر ساختار مولکولی منظم آنها باعث شود تا این مواد از نظر ساختاری بسیار قوی باشند و به همین دلیل آنها در برابر فشارهای ناشی از وزن و یا سایش های مکرر مقاومت بسیار خوبی دارد. در حقیقت مقاومت آنها در برابر ترک و ساییدگی آنها را به گزینه ایده آلی برای تولید محصولاتی تبدیل می کند که در برابرحرکت های تکراری و یا فشارهای متفاوت قرار میگیرند.

 

به طور عکس ویژگیهای ترموپلاستیک های بدون شکل عبارتند از:

  • تغییر شکل آرامتر از حالت جامد به حالت مایع با قرارگیری در معرض دمای بالا و همین موضوع باعث می‌شود تا قالب گیری و یا قالب گیری مجدد آنها در مقایسه با پلیمرهای نیمه بلورین با سادگی بسیار بیشتری صورت بگیرد.

 

  •  ساختار انعطاف پذیر تر که می‌تواند خود باعث ایجاد ظاهری شفاف شود و همچنین امکان اتصال ساده آنها به سایر پلاستیک ها و یا مواد با استفاده از حلال ها و چسب ها بسیار بالا خواهد بود.

 

  • از طرف دیگر ساختار مولکولی بی نظم آنها باعث می‌شود تا این مواد مقاومت بالایی در برابر حرکات سایشی و یا وزن بالا نداشته باشند و این بدین معناست که از آنها باید برای تولید محصولاتی بهره برد که در برابر فشارهای زیادی قرار نمی گیرد.

 

  • به طور کلی ترموپلاستیک های نیمه بلورین گزینه مطلوب تری برای تولید محصولاتی با نیازمندی‌های ویژه و پیچیده هستند و این در حالی است که پلیمرهای بدون شکل بیشتر برای تولید آن دسته از قطعاتی به کار برده می شوند که به ظاهری انعطاف پذیر نیاز دارند و یا باید در اتصال با سایر مواد مورد استفاده قرار بگیرد. این اطلاعات به شما کمک می کند تا به سرعت بتوانید از بین دو مورد عنوان شده یکی را به عنوان گزینه مناسب برای خود انتخاب کنید اما طبقه بندی های دیگری نیز برای ترموپلاستیک ها وجود دارد که با مطالعه آن می توانید انتخاب بسیار دقیق تری داشته باشید.

 

پلاستیک های بدون شکل و نیمه بلورین خود از چه زیر مجموعه هایی برخوردارند؟

چندین پلیمر متفاوت به عنوان زیرمجموعه‌ ی انواع نیمه بلورین و بدون شکل در نظر گرفته می شوند و هر کدام از آنها ویژگی های خاص خود و قیمت‌های متفاوتی دارند. زیر مجموعه های این دسته از پلیمرها در یکی از سه دسته زیر قرار می گیرد:

 · پلیمرهای با عملکرد بسیار بالا (کارامد)

 · پلیمرهای مهندسی

 · پلیمرهای کاربردی برای تولید محصولات اقتصادی و اساسی

 پلیمرهای کارامد گرانقیمت نیز می باشند زیرا توانایی بالایی برای تحمل دمای بالا دارند و علاوه بر آن می‌توانند استحکام و مقاومت شیمیایی خود را در برابر شرایط دشوار حفظ کنند. زمانی که شما از پلیمرهای کارآمد به انواع اقتصادی حرکت می‌کنید قیمت، مقاومت در برابر دما و استحکام این مواد کاهش پیدا می‌کند و در واقع هر کدام از این نواحی خود می‌توانند ویژگی های متمایزی را بر روی هر ماده ترموپلاستیک تشکیل دهند و این موضوع با توجه به قرارگیری آنها در دسته نیمه بلورین و یا بدون شکل متفاوت خواهد بود.

 

ترموپلاستیک های کارآمد بدون شکل

ترموپلاستیک های کارآمد بدون شکل علاوه بر آنکه قوی میباشند بلکه می‌توانند استحکام و مقاومت خوبی را به ماده در برابر بخار و آب داغ ببخشند و آن را به گزینه مناسبی برای تولید لوله و شیر های سیستمی تبدیل کند. از طرف دیگر مواد نام برده شده حالت بسیار شفاف دارند و به همین دلیل می‌توان آنها را برای سیستم های امنیتی به کاربرد که در آن شفافیت خود یک ویژگی بسیار مهم و متمایز به شما می آید. پلیمر های کارآمد بدون شکل در ۵ دسته متفاوت قرار می‌گیرند که عبارتند از:

 · پلی سولفون که معمولا برای تولید قطعات خودرو همانند درب پوششی باتری، پمپ های روغن و پیستونهای کنترلی به کار برده می شود.

 · پلی اتر ایمید که معمولاً انتخاب بسیار پرطرفداری برای تولید قطعات خودرو می باشد و در اغلب موارد جایگزین فلزات در قطعات انتقالی و سوکت لامپ می باشد.

 · پلی اتر سولفون که همانند مورد اولیه گزینه مناسبی برای تولید محصولات در حوزه صنایع خودرو و علاوه بر آن صنعت پزشکی می باشد مانند جعبه های استریلیزه قطعات و تجهیزات.

 · پلی آری سولفون در اغلب موارد جایگزین فلزات در تولید بخش های داخلی و بخش های الکتریکی خودرو می‌شود و می‌تواند تجهیزات کاملاً استریلی را در محیط های پزشکی تولید نماید.

 · پلی آری لتر سولفون که در اغلب موارد مقاومت زیادی در برابر مایعات ضدعفونی کننده و محلول های مشابه دارد و بیشتر برای تولید تجهیزات و قطعات الکترونیکی به کار برده میشود.

مترجم: ف. ال احمد