توجیه اقتصادی محصولات پلیمری

 

 

طی سال­های اخیر شمار زیادی از مواد ترموپلاستیکی در اختیار طراحان بوده است. درنتیجه استفاده از مواد ترموپلاستیکی در انواع مختلفی از کاربری­ها در سراسر کره خاکی گسترش یافته است. محصولات ترموپلاستیکی در طیف وسیعی از مصارف، از جمله ماشین­آلات صنعتی، لوازم خانگی، کالاهای ورزشی، محصولات الکترونیکی و الکتریکی، پزشکی و بسته­بندی یافته می­شوند. ارزیابی از شمار کاربردهای ترموپلاستیک­ها نشان خواهد داد که استفاده ترموپلاستیک­ها در حوزه­ها و گروه­های مختلف قابل توجیه می­باشد. مواد ترموپلاستیک بر اساس مزایای منحصربفردشان، نظیر قابلیت فرآیندگیری، مقرون به صرفه بودن و کیفیت به اثبات رسیده­اند. مطالعۀ بیشتر قطعات ترموپلاستیکی نشان می­دهد که بر اساس عواملی چون جایگزینی مواد، کاهش هزینه، ساخت، طراحی چند عامله و سادگی قطعه با دیگر مواد نظیر فلزات، شیشه، چوب و سرامیک در رقابت هستند. با تبدیل هزینه بر مبنای واحد حجم نشان می­دهد که مواد ترموپلاستیکی بیشتر مورد علاقه هستند.

 

 

 

گوشه ای از تاریخچه فرآیند های پلیمری

موضوع قالب گیری تزریق برای پلاستیک­ها از صنعت ریخته ­گری فلزات اقباس گرفته شده بود، که از اوایل تا اواسط دهۀ 1800 میلادی توسعه یافته بودند. خواص مفید پلاستیک­ها در آن زمان شناخته شده نبود. تمام پلیمرها مواد طبیعی بودند و مقدار زیادی از مواد صنعتی در اختیار نبود. در سال 1869، جان هیات موضوع ساخت گلوله­ های بیلیارد از نیترات سلولز، که همچنین به عنوان سلولئید شناخته می­شود، را توسعه داد. ماشین او شامل یک سیلندر حرارت داده شده توسط بخار بود تا مذاب سلولئید به کمک یک پلانجر (plunger) به درون قالب تزریق شود. پیشرفت­ها ادامه داشت و چندین مخترع، طرح­های مختلفی را از دستگاه­های دستی تا ماشین آلات خودکار با کنترل الکتریکی را ارائه دادند. تقریبا 70 سال بعد از اینکه اولین ماشین قالب گیری تزریق توسعه داده شده بود، نقطۀ عطف مهمی در این زمینه دست یافته شده بود. در سال 1948، برای اولین بار در صنعت قالب گیری تزریق اسکرو دو مرحله­ای معرفی شده بود. تا بکمک torpedoes مذاب یکنواختی در سیلندر(barrel) تزریق بدست آید. استفاده از اسکرو دو مرحله­ای همگنی مورد نیاز را مهیا می­نماید و اجازۀ کنترل بهتر حجم (shot size) تزریق شده به دورن قالب را می­دهد. علاوه بر بهبود با استفاده از اسکرو دو مرحله­ای منتج به بهبود راندمان مذاب و یکنواختی بهتر آن، بکمک این تکنولوژی می­توان حجم بزرگتری از مذاب را مهیا نمود و این امر امکان مدلسازی قطعات بزرگتر را منجر می­گردد. با ظهور پیشرفت در مهندسی الکترونیک، سیستم­های کنترلی ماشین قالب گیری نیز بهبود یافته و ماشین­آلات قالب گیری پیشرفته شده و کنترل بهتری در فرآیند قالب گیری تزریق را فراهم می­نماید. ماشین­های چند ضرب (multi-shot)، طراحی بهتر اسکرو، تطبیق پذیری بهتر موقعیت کلمپ، و ماشین­های تمام الکتریکی و غیر هیدرولیکی برخی از ویژگی­های بهبود یافته ماشین آلات تزریق بودند و به صنعت قالب گیری معرفی شده بودند. امروزه ماشین­ها بسیار پیچیده شده ­اند و تقریباً قادر به مدلسازی هر چیزی که یک طراح محصول خواسته باشد، از قطعات مدل شده در ابعاد میکرو بکار رفته در صنعت ساعت تا قطعات بزرگ استفاده شده در صنعت اتومبیل ­سازی و هر چیز مابین این دو دسته، می­باشد. آخرین ماشین آلات تولید شده می­تواند با اینترنت و لوازم کنترل از راه دور به هر کامپیوتری در دنیا متصل شده باشد. این موضوع به حل مشکلات ماشین و قالب گیری بدون احتیاج به حضور مهندسین در سایت کمک می­نماید.