صنایع پتروشیمی

با انواع روشهای شکل دهی پلی استایرن مقاوم به ضربه (HIPS) آشنا شویم

با انواع روشهای شکل دهی پلی استایرن مقاوم به ضربه (HIPS)

روشهای شکل دهی پلی استایرن مقاوم به ضربه (HIPS)

پلی استایرن مقاوم به ضربه HIPS را می توان با تمامی روشهای مرسوم شکل دهی پلاستیک ها فرایند کرد. این محصول معمولاً نیازی به پیش خشک سازی نداشته و می تواند به مدت ۲ ساعت در دمای ۸۰ درجه خشک شود. مرسوم ترین روش شکل دهی این کوپلیمر، فرایند قالب گیری تزریقی است.

فرایند تزریق پلاستیک یکی از پر کاربردترین روش های ساخت و شکل دهی محصولات پلیمری مانند بسته بندی های مواد غذایی، بعضی ظروف، بعضی قطعات تلویزیون، سرنگ، تلفن می باشد. به طور کلی تزریق فرایند ساده ای است که در آن یک ترموپلاستیک در شکل گرانول یا پودر، از میان یک قیف عبور کرده و به برل وارد می شود. در برل مواد تحت حرارت نرم می شوند. سپس این مواد از میان نازل تحت نیرو وارد یک قالب تزریق شده و سرد می شوند.

پس از طی زمان مورد نیاز پلاستیک به منظور رسیدن به حالت جامد، قالب باز شده و قطعه ساخته شده از آن خارج می شود. از جمله مهمترین مزایای فرایند تزریق پلاستیک می توان به تنوع بسیار بالا در نوع قالب ها و محصولات نهایی و همچنین امکان ساخت محصول با سرعت و دقت بالا اشاره کرد.

در این مقاله در رابطه با دستگاه تزریق پلاستیک و انواع فرایندهای قالب گیری تزریقی برای تولید پلی استایرن مقاوم به ضربه (HIPS) توضیحاتی ارائه خواهد شد.

 

دستگاه تزریق پلاستیک

در دستگاه های اولیه تزریق پلاستیک، ابتدا مواد در داخل دستگاه نرم و سپس به داخل نازل حرکت کرده و به داخل سوراخ های قالب می روند. به دلیل تقسیم مواد داخل برل برای بهبود انتقال حرارت، یک تورپادو در برل قرار داده می شود.

این نوع از دستگاه ها شامل دو برل می باشد. ابتدا مواد خام به اولین برل ریخته می شوند، در این برل یک مارپیچ وجود دارد که مواد را نرم می کند و از طریق یک دریچه یک طرفه به برل دوم انتقال می دهد.

یک پیستون در برل ثانویه مواد را به داخل نازل و سپس به قالب تزریق پلاستیک می راند. امروزه به ندرت از این نوع دستگاه ها استفاده می شود؛ زیرا به علت سیستم پیچیده ترشان قیمت بالاتری دارند. امروزه بیشتر از دستگاه تزریق پیچه دار استفاده می گردد.

در دستگاه های تزریق پیچه دار یا دستگاه های قالب گیری تزریقی امروزی، یک پیچه از نوع اکسترودر در یک برل که قابلیت گرم شدن دارد، دو نقش را ایفا می کند. پیچه می تواند به طور عادی بچرخد تا مواد را ذوب کند و در برل انتقال دهد. همچنین قادر است مانند یک پیستون به جلو حرکت کرده و مواد را به داخل قالب تزریق کند.

دستگاه تزریق پلاستیک

فرایندهای تزریق پلی استایرن مقاوم به ضربه HIPS

فرایند هایی که برای شکل دهی پلی استایرن مقاوم به ضربه HIPS استفاده می شوند، به طور معمول شامل فرایند قالب گیری تزریقی، فرایند قالب گیری دمشی تزریقی و فرایند قالب گیری دمشی تزریقی کششی می باشند. فرایند قالب گیری تزریقی به طور کلی شامل چهار مرحله می شود. ابتدا بعد از اینکه قالب بسته شد، پیچه بدون چرخش مواد را جهت تزریق به سمت قالب جلو می برد.

هوا داخل قالب از طریق دریچه یا ونت های کوچک تعبیه شده به بیرون رانده می شود. سپس زمانی که حفره ها پر شدند و قالب نیز کاملاً پر گردید، مارپیچ به هل دادن مواد به سمت جلو برای نگه داشتن فشار ادامه می دهد (زمان نگهداری). این کار باعث می شود تا مقدار ماده ی مذاب اضافی به داخل حفره ها وارد شود تا از تجمع مواد در هنگام سرد شدن جلوگیری به عمل آید.

زمانی که دریچه ها بسته شوند، مذاب دیگر نمی تواند وارد قالب شود و فشار داخل قالب همچنان بالا خواهد بود. در این حالت پیچه شروع به برگشت و چرخیدن می کند و پلاستیک جدیدی از قیف می کشد و آنها را به جلو می راند. زمانی که پلاستیک ها به سمت جلو حرکت می کنند، گرما از طریق هیتر های الکتریکی برل و همچنین نیروهای برشی اعمال شده به مواد شروع به ذوب کردن مواد می کنند.

به عبارت دیگر وقتی مواد کاملاً ذوب شده در انتهای پیچه تخلیه می شوند، مواد مذاب جمع شده در انتهای پیچه آن را به عقب هل می دهند تا پیچه بچرخد و به گردش در آید و همزمان نیز به سمت عقب حرکت کند.

فرایندهای تزریق پلی استایرن مقاوم به ضربه HIPS

پس از طی مدت زمانی که از قبل تعیین شده است، پیچه از چرخش می ایستد تا فرایند جامد شدن و تثبیت شدن قالب کامل شود. در واقع زمانی که مواد مذاب کافی در جلوی پیچه جمع شود، چرخش پیچه متوقف می شود. در زمان بازیابی یا ریکاوری پیچه، قالب خنک می شود. پیچه باید بعد از زمان ریکاوری باز هم مدت زمانی را ثابت باقی بماند تا خنک سازی قالب کامل شود.

زمانی که قالب و مواد مذاب به قدر کافی خنک شدند، قالب باز می شود و محصول پرت می شود. سپس دوباره قالب بسته شده و این چرخه تکرار خواهد شد. فرایند قالب گیری دمشی تزریقی به طور خلاصه به این صورت است که نخست محصول اولیه به روش مرسوم قالب گیری تزریقی ساخته می شود و سپس در قالب دیگری قرار می گیرد و در آن دمیده می شود و در نهایت خارج می گردد.

بیش تر ترموپلاستیک ها می توانند با فرایند قالب گیری دمشی تزریقی ساخته شوند. فرایند قالب گیری دمشی تزریقی کششی نیز دقیقاً مشابه فرایند قالب گیری دمشی تزریقی است، با این تفاوت که قبل از دمیدن هوا و شکل گیری نهایی قطعه، محصول اولیه کمی گرم شده و در جهت طولی و شعاعی کشیده می شود.

در واقع، با این کار زنجیرهای آمورف ماده پلیمری کشیده و جهت دهی می شوند که منجر به شکل گیری نوع متفاوتی از بلورینگی می گردد. زنجیرها در جهت اعمال تنش جهت گیری کرده و یک ساختار مرتب شده ی خطی را در سرتاسر منطقه تحت تنش اعمال می کنند. این جهت گیری در ساختار ماده به نوبه ی خود می تواند باعث استحکام مکانیکی محصول شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

3 × 5 =