شكل دهي پلاستيك ها

شكل دهي پلاستيك ها
انتخاب مواد و فرآيند
پلاستيك ها نيز همانند فلزات استفاده هاي گسترده اي دارند. پلاستيك ها دسته اي از مواد مصنوعي را شامل مي شوند كه مي توان آنها را با اعمال فشار و حرارت قالبگيري يا شكل دهي كرد.
ترموپلاستيك ها موادي هستند كه به طور كامل واكنش داده اند يا پليمريزه شده اند.اين مواد وقتي در معرض حرارت كافي قرار گيرند نرم مي شوند و اعمال فشار باعث جريان يافتن آنها مي شود و مي توان آنها را شكل دهي كرد كه پس از ذوب كردن شكل آنها تثبيت مي شود. اشكال ناقص يا ضايعاتي را مي توان دوباره ذوب و شكل دهي كرد. شكل گيري آسان و بازيافت پذيري مقرون به صرفه اين مواد، آنها را به عنوان يكي از گزينه هاي مناسب براي دسته بندي مطرح كرده است.
پلاستيك هاي ترموست پليمرهايي هستند كه معمولا واكنش آنها به طور كامل انجام نمي شود و صددرصد پليمريزه نمي شوند و به كمك عوامل موثر مانند حرارت واكنش آنها كامل مي شود. محصولات توليد شده از اين مواد شبكه اي بوده و با حرارت دادن مجددآ نرم نمي شوند. لذا قابل فرايند مجدد و شكل دهي دوباره نمي باشند. ترموست هايي مانند فنل، اوره و ملامين فرمآلدهيد در بعضي موارد (مانند بعضي درب هاي ويژه ) استفاده مي شوند. اما استفاده از ترموست ها براي ظروف بزرگ در صنعت بسته بندي بسيار ناچيز است. در اين بخش به علت كاربرد زياد ترموپلاستيك ها در بسته بندي روش هاي شكل دهي آنها بررسي خواهد شد.

روش های شکل دهی پلیمر ها به عوامل زیر بستگی دارد :

برای ارتباط دادن این عوامل، انتخاب روش های تولید باید به دقت بررسی شوند. روش هایی که بیشتر برای شکل دهی ترمو پلاستیک ها استفاده می شوند عبارتند از :

در تمام روش های شکل دهی ترمو پلاستیک ها، ماده ابتدا باید حرارت داده شود تا به دمای نرم شدن یا جریان پذیری برسد و برای شکل پذیری مناسب شود. رفتار هر نوع ماده پلاستیکی در دماهای بالا از عوامل مهم می باشد. شاخص مذاب ( Mfi ) یا سرعت جریان مذاب معمول ترین روش بررسی این رفتار می باشد.

در این آزمایش مقداری از ماده پلیمری در یک محفظه مشخص گذاشته می شود و تا دمای مشخص حرارت می بیند و یک نیروی مشخص با استفاده از یک پیستون به مذاب وارد می شود که منجر به عبور جریان مذاب از سوراخ کالیبره شده می شود. جرم پلیمری که در مدت 10 دقیقه از این سوراخ عبور می کند به عنوان شاخص مذاب یا سرعت جریان مذاب معرفی می شود.

از آن جا که سرعت عبور مذاب با افزایش وزن مولکولی کاهش می یابد، سرعت جریان را می توان به عنوان شاخص تعیین وزن مولکولی پلیمر در نظر گرفت. رزین های پلیمری معمولا به شکل گرانول یا قرص های ریز به فروش می رسد که شکل ظاهری آن ها را می توان به برنج تشبیه کرد.

در هر روش تولید اولین مرحله، حرارت دادن و ذوب کردن دانه های پلیمری و تبدیل آن ها به حالت جریان پذیر می باشد.

شكل دهي حرارتي (ترموفرمينگ) يك فرآيند شكل دهي ثانويه است كه به كمك آن ورق هاي پلاستيكي شكل دهي مي شود.در تمام روش هاي شكل دهي ترموپلاستيك ها، ماده ابتدا بايد حرارت داده شود تا به دماي نرم شدن يا جريان پذيري يبرسد تا براي شكل پذيري مناسب شود. رفتار هر نوع ماده پلاستيكي در دماهاي بالا از عوامل مهم مي باشد. شاخص مذاب MFI)) يا سرعت جريان مذاب، معمول ترين روش بررسي اين رفتار مي باشد.