مواد اولیه تزریق پلاستیک: انواع و انتخاب

“مواد دستگاه تزریق پلاستیک مناسب می تواند عملکرد، دوام و جذابیت زیبایی شناختی محصول را افزایش دهد. برعکس، یک انتخاب نامناسب می تواند عملکرد و بازارپسندی آن را به خطر بیندازد.

روش های مختلفی در ساخت مدرن وجود دارد که تزریق پلاستیک یکی از آنهاست. این فرآیند شامل ذوب پیچیده، تزریق پلاستیک، مواد اولیه و تزریق آنها به قالب های از پیش طراحی شده برای تشکیل اقلام مختلف است. تنوع مواد خواص و قابلیت های منحصر به فردی را به میز ارائه می دهد. این امکان ایجاد قطعات و محصولات مختلف برای صنایع، از خودرو گرفته تا محصولات مصرفی را فراهم می کند.

بیایید در مورد مواد اولیه تزریق پلاستیک به طور عمیق، ترموپلاستیک ها، پلاستیک های ترموستات، فلزات و آلیاژها، روش انتخاب، آماده سازی آنها برای قالب گیری و غیره بحث کنیم.

انواع مواد اولیه تزریق پلاستیک

مواد مورد استفاده می توانند به طور قابل توجهی بر خواص محصول نهایی مانند استحکام، انعطاف پذیری، مقاومت در برابر حرارت و جذابیت زیبایی شناختی تأثیر بگذارند. بنابراین، درک این مواد برای بهینه سازی طراحی و عملکرد محصول ضروری است. در مرحله بعد، می توانیم این مواد را به ترموپلاستیک ها، پلاستیک های ترموست و فلزات دسته بندی کنیم.

1. مواد اولیه ترموپلاستیک

رزین های ترموپلاستیک یک دسته برجسته در مواد تزریق پلاستیک هستند. آنها به دلیل تطبیق پذیری خود شناخته شده اند و می توانند چندین بار ذوب شوند و بدون تغییر خواص شیمیایی آنها تغییر شکل دهند. این قابلیت بازیافت آنها را به گزینه ای سازگار با محیط زیست در دنیای تولید تبدیل می کند.

 

دمای قالب گیری ترموپلاستیک ها بسته به نوع خاص آنها متفاوت است. تولیدکنندگان باید این دما را به دقت کنترل کنند تا یکپارچگی مواد حفظ شود. علاوه بر این، تطبیق پذیری ترموپلاستیک ها امکان پرداخت ها و رنگ های مختلف را فراهم می کند و ارزش زیبایی شناختی محصول را افزایش می دهد.

2. پلاستیک های ترموست

برخلاف ترموپلاستیک ها، پلاستیک های ترموست هنگام قالب گیری دچار تغییر شیمیایی می شوند. پس از تنظیم، قطعات سفت می شوند و شکل خود را برای همیشه حفظ می کنند، حتی در دماهای بالا. این برگشت ناپذیری به دلیل اتصال متقابل زنجیره های پلیمری در طول فرآیند پخت است که مقاومت حرارتی و یکپارچگی ساختاری بالایی را ایجاد می کند.

فرآیند قالب گیری برای پلاستیک های ترموست نیاز به کنترل دقیق دما دارد. دمای نادرست می تواند منجر به پخت ناقص یا تخریب مواد شود. علاوه بر این، این پلاستیک ها اغلب به دلیل توانایی مقاومت در برابر محیط های سخت انتخاب می شوند و آنها را برای کاربردهای با دمای بالا و استرس بالا مناسب می کند.

3. فلز و آلیاژها

فلز و آلیاژها دسته تخصصی تری را در تزریق پلاستیک نشان می دهند که به عنوان تزریق پلاستیک فلز (MIM) شناخته می شود. این فرآیند انعطاف پذیری قالب گیری تزریق پلاستیک را با استحکام و یکپارچگی فلزات ترکیب می کند. فلزات مورد استفاده در MIM شامل آلیاژهای فولاد، مس و آلومینیوم است که هر کدام خواص منحصر به فردی را ارائه می دهند.

 

پودر آلومینیوم برای تزریق پلاستیک

فرآیند MIM شامل مخلوط کردن پودرهای فلزی با یک ماده چسب برای ایجاد مواد اولیه است. سپس این ماده اولیه به شکل دلخواه قالب گیری می شود. پس از قالب گیری، چسب برداشته می شود و قطعه در دمای بالا پخته می شود و باعث ذوب شدن ذرات فلزی می شود. MIM امکان تولید قطعات پیچیده و با استحکام بالا را با دقت بالا فراهم می کند.

 

مواد اولیه ترموپلاستیک

مواد اولیه ترموپلاستیک در تزریق پلاستیک اساسی هستند و تطبیق پذیری و کارایی قابل توجهی را ارائه می دهند. این مواد اولیه تزریق پلاستیک با توانایی گرم شدن، شکل دهی و سرد شدن به شکل نهایی مشخص می شوند.

موارد زیر ترموپلاستیک های خام رایج هستند:

پلی اتیلن (PE): سبک و بادوام، در بسته بندی، ظروف و وسایل خانگی استفاده می شود.

پلی پروپیلن (PP): مقاوم در برابر مواد شیمیایی و خستگی. ایده آل برای قطعات خودرو، دستگاه های پزشکی و منسوجات.

پلی کربنات (PC): شفافیت و مقاومت در برابر ضربه بالا را ارائه می دهد. تزریق پلاستیک پلی کربنات برای عینک، قطعات الکترونیکی و تجهیزات ایمنی مناسب است.

اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS): تزریق پلاستیک ABS ترکیبی از استحکام، چقرمگی و پایداری حرارتی است. رایج در لوازم الکترونیکی مصرفی، اسباب بازی ها و قطعات خودرو.

پلی وینیل کلراید (PVC): همه کاره و مقرون به صرفه است و در لوله ها، دستگاه های پزشکی و مصالح ساختمانی استفاده می شود.

پلی اتیلن ترفتالات (PET): خاصیت شفافیت و مانع عالی، معمولا در بطری های نوشیدنی و بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود.

نایلون: استحکام بالا و مقاومت در برابر سایش. ایده آل برای قطعات مکانیکی، منسوجات و قطعات خودرو.

تفلون (PTFE): همچنین می توان آن را تزریق پلاستیک کرد. قطعات تزریق پلاستیک تفلون مقاومت شیمیایی عالی، پایداری در دمای بالا و اصطکاک کم از خود نشان می دهند.

پلی اورتان (PU): بادوام و انعطاف پذیر، در محصولات فوم، پوشش ها و کفش استفاده می شود.

الاستومرها ترموپلاستیک (TPE): ترکیبی از خواص پلاستیک و لاستیک است که در مهر و موم ها، واشرها و قطعات قالب گیری پزشکی استفاده می شود.

 

پلاستیک های ترموست خام

پلاستیک های ترموست به دلیل پایداری حرارتی بالا و مقاومت در برابر تغییر شکل در برابر گرما شناخته شده اند. آنها در کاربردهایی که نیاز به دوام و مقاومت در برابر حرارت دارند ضروری هستند. ساختار سفت و سخت و پایدار آنها پس از پخت آنها را برای محصولات با استحکام بالا و مقاوم در برابر حرارت ایده آل می کند.

در اینجا انواع مختلف پلاستیک های ترموست خام تزریق پلاستیک آورده شده است:

رزین های اپوکسی: آنها به دلیل خواص چسبندگی عالی و عایق الکتریکی شناخته شده اند که در قطعات الکترونیکی، چسب ها و پوشش ها استفاده می شوند.

رزین های فنلی: مقاومت در برابر آتش و مقاومت مکانیکی برتر را ارائه می دهند که در عایق های الکتریکی، ظروف آشپزخانه و قطعات خودرو استفاده می شود.

رزین های پلی استر اشباع نشده: استحکام، دوام و مقاومت شیمیایی را ارائه می دهند. ایده آل برای قطعات بدنه خودرو، مصالح ساختمانی و کاربردهای دریایی.

ملامین فرمالدئید: مقاومت بالایی در برابر حرارت و آتش نشان می دهد که در ورقه ورقه ها، ظروف غذاخوری و قطعات الکتریکی استفاده می شود.

اوره فرمالدئید: استحکام مکانیکی و سختی خوبی را ارائه می دهد. در چسب ها، پوشش ها و اتصالات الکتریکی رایج است.

رزین های سیلیکونی: به دلیل پایداری حرارتی و دفع آب شناخته شده است. قالب گیری تزریق سیلیکون در درزگیرها، دستگاه های پزشکی و ظروف آشپزی استفاده می شود.

پلی اورتان (سفت و سخت): عایق بندی و خواص ساختاری عالی را فراهم می کند. رایج در فوم های عایق، قطعات خودرو و مصالح ساختمانی.

هر یک از این پلاستیک های ترموست مجموعه ای از خواص منحصر به فرد را به میز می آورند و آنها را در کاربردهای مربوطه ضروری می کند.

 

فلزات و آلیاژها (MIM)

فلزات و آلیاژها مواد اولیه تزریق پلاستیک پیشرفته هستند و قالب گیری به عنوان تزریق پلاستیک فلز (MIM) شناخته می شود. این فرآیند انعطاف پذیری طراحی و کارایی قالب گیری تزریق پلاستیک را با استحکام و دوام فلزات ترکیب می کند تا قطعات فلزی پیچیده ایجاد کند. فرآیند MIM به ویژه برای تولید قطعات کوچک و پیچیده با خواص مکانیکی فلز سودمند است.

 

قطعات فلزی تزریق پلاستیک

فلزات و آلیاژهای برجسته در MIM به شرح زیر است:

فولاد ضد زنگ: به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و استحکام شناخته شده است و در ابزارهای پزشکی، قطعات خودرو و کالاهای مصرفی استفاده می شود.

تیتانیوم: نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت در برابر خوردگی را ارائه می دهد. مناسب برای هوافضا، ایمپلنت های پزشکی و کاربردهای نظامی.

آلیاژهای آلومینیوم: سبک و در عین حال قوی، با هدایت حرارتی خوب. رایج در قطعات خودرو، الکترونیک و قطعات هوافضا.

آلیاژهای نیکل: درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر خوردگی را ارائه می دهد. اینها در قطعات هوافضا، بخش انرژی و تجهیزات پردازش شیمیایی استفاده می شوند.

آلیاژهای مس: آنها رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی را ارائه می دهند که در اتصالات الکتریکی، هیت سینک ها و اقلام تزئینی استفاده می شود.

این گزینه های متنوع مواد نه تنها راه هایی را برای طراحی های منحصر به فرد محصول باز می کند، بلکه سردرگمی را در مورد اینکه کدام یک می تواند بهترین ماده برای تزریق پلاستیک باشد، ایجاد می کند. پاسخ بستگی به نیازهای پروژه شما، املاک مورد نظر، هزینه و غیره دارد.

 

تهیه مواد اولیه برای تزریق پلاستیک

تهیه ترموپلاستیک ها با انتخاب مواد متناسب با نیاز محصول آغاز می شود. سپس گلوله ها یا گرانول های انتخاب شده خشک می شوند تا رطوبت از بین برود. این مرحله بسیار مهم است. رطوبت بیش از حد می تواند باعث نقص در محصول نهایی شود. در نهایت، مواد تا نقطه ذوب خاص خود گرم می شوند و آن را برای تزریق آماده می کنند.

 

مواد تزریق پلاستیک خام

از سوی دیگر، پلاستیک های ترموست به رویکرد متفاوتی نیاز دارند. در ابتدا، این مواد در حالت نرم، جامد یا مایع هستند. اندازه گیری دقیق و اختلاط رزین با سخت کننده ها یا کاتالیزورها ضروری است. پس از مخلوط کردن، مواد برای فرآیند قالب گیری آماده می شوند.

جدول: فرآیندهای آماده سازی مواد اولیه تزریق پلاستیک

نوع مواد	حالت اولیه	فرآیند آماده سازی
گرمانرم	گلوله یا گرانول	خشک کردن برای از بین بردن رطوبت، سپس گرم کردن برای ذوب شدن
پلاستیک ترموست	جامد یا مایع نرم	اختلاط با سخت کننده ها یا کاتالیزورها
فلز و آلیاژها	پودر فلز مخلوط با پلیمر اتصال دهنده	ایجاد گرانول های مواد اولیه با اندازه ثابت

برای قالب گیری تزریق فلز، آماده سازی با مخلوط کردن پودرهای فلزی با یک پلیمر اتصال دهنده شروع می شود. این مخلوط که به عنوان ماده اولیه شناخته می شود، برای تعریف خواص قطعه بسیار مهم است. سپس مواد اولیه به اندازه ای ثابت دانه بندی می شود و از جریان و چگالی یکنواخت در حین تزریق اطمینان حاصل می شود.

 

چگونه ماده اولیه مناسب برای تزریق پلاستیک را انتخاب کنیم؟

فرآیند انتخاب مواد عمدتا شامل شناسایی نیازهای خاص محصولات نهایی و خواص مواد مختلف برای متعادل کردن بسیاری از عوامل است. این عوامل عبارتند از هزینه تزریق پلاستیک، عملکرد، اثرات زیست محیطی و غیره. علاوه بر این، انتخاب صحیح تضمین می کند که محصول عملکرد مورد نظر، دوام و استانداردهای زیبایی شناختی خود را برآورده می کند.

در اینجا شرح گام به گام برای راهنمایی شما به بهترین مواد اولیه تزریق پلاستیک برای پروژه شما آورده شده است.

مرحله 1: الزامات محصول را درک کنید

با درک کامل هدف محصول شروع کنید. عواملی مانند استحکام، انعطاف پذیری، مقاومت در برابر حرارت و نیازهای زیبایی شناختی را در نظر بگیرید. هر برنامه به خواص مواد خاصی نیاز دارد. به عنوان مثال، محصولی که در معرض دمای بالا قرار دارد، به یک ماده مقاوم در برابر حرارت نیاز دارد.

مرحله 2: خواص مواد را ارزیابی کنید

تحقیق و مقایسه خواص مواد مختلف. عواملی مانند استحکام کششی، نقطه ذوب و مقاومت شیمیایی را بررسی کنید. هر ماده مزایا و محدودیت های منحصر به فردی را ارائه می دهد. به عنوان مثال، ترموپلاستیک ها همه کاره و قابل بازیافت هستند، در حالی که پلاستیک های ترموست پایداری حرارتی بالایی را ارائه می دهند.

  سایت کمک کننده : https://axonpolymer.com/materials-injection/

جمع بندی

تزریق پلاستیک یک فرآیند همه کاره در تولید مدرن است. این شامل ذوب و تزریق مواد اولیه به قالب ها برای ایجاد اقلام مختلف است. تنوع این مواد ویژگی های منحصر به فردی را به ارمغان می آورد و امکان ایجاد قطعات برای صنایع مختلف از خودرو گرفته تا محصولات مصرفی را فراهم می کند. درک انواع مواد – ترموپلاستیک ها، پلاستیک های ترموستات و فلزات – برای بهینه سازی طراحی و عملکرد محصول بسیار مهم است.