قولبة الحقن طريقة شائعة جدًا لإنتاج أعداد كبيرة من القطع البلاستيكية بسرعة وكفاءة. لكن اختيار البلاستيك الصحيح من أهم عوامل النجاح. في هذا المقال نستعرض أكثر أنواع البلاستيك استخدامًا في قولبة الحقن والتطبيقات التي تلائمها.
PS (بوليسترين)
1. الأداءPS عبارة عن بوليمر عديم الشكل ذو قابلية تدفق جيدة وامتصاص منخفض للماء (أقل من 0.2%). إنه بلاستيك شفاف وسهل التشكيل. وتتميز منتجاته بنفاذية ضوء تتراوح بين 88-92%، وقدرة تلوين قوية وصلابة عالية. ومع ذلك، فإن منتجات PS هشة، وعرضة للتشقق الإجهادي الداخلي، ولديها مقاومة ضعيفة للحرارة (60-80 درجة مئوية)، وغير سامة، ولها ثقل نوعي يبلغ حوالي 1.04 جم/سم مكعب (أثقل قليلاً من الماء).
2. التطبيقأشياء مثل الحاويات، والأغطية، والزجاجات، والمستلزمات الطبية التي تتخلص منها، والألعاب، والأكواب، والسكاكين، وبكرات الأشرطة، والزجاج الأمامي، والكثير من المنتجات الرغوية مثل علب البيض. صواني اللحوم والدواجن، وملصقات الزجاجات، ومواد التوسيد الرغوية، وأغلفة المنتجات، والأدوات المنزلية (الأواني، والصواني، وما إلى ذلك)، والكهربائية (الحاويات الشفافة، وموزعات الضوء، والأغشية العازلة، وما إلى ذلك).
HIPS (بوليسترين عالي التأثير)
1. الأداءHIPS هي مادة معدّلة من البوليسترين عالي الكثافة تحتوي على مكونات مطاطية من 5-15% في جزيئاتها، مما يزيد من صلابتها بنحو أربعة أضعاف مقارنةً بالبوليسترين عالي الكثافة. وتتميز بقوة تأثير محسّنة بشكل كبير (البوليسترين عالي التأثير) وتأتي في درجات مختلفة مثل مثبطات اللهب، ومقاومة التشقق الإجهادي، واللمعان العالي، وقوة تأثير عالية للغاية، ومقوّى بالألياف الزجاجية، ومحتوى منخفض من المواد المتطايرة المتبقية.
2. التطبيقيُستخدم في الغالب في منتجات التعبئة والتغليف والمنتجات التي تستخدم لمرة واحدة والأجهزة والألعاب ومنتجات الترفيه وصناعة البناء. وتستخدم درجات مثبطات اللهب (UL V-0 و UL 5V) والبوليسترين عالي التأثير على نطاق واسع في علب التلفزيونات والآلات التجارية والمنتجات الكهربائية.
SAN (الستايرين-أكريلونيتريل كوبوليمر)
1. الأداءالخواص الكيميائية والفيزيائية: SAN مادة صلبة وشفافة تقاوم التشقق تحت الضغط. وهي أكثر شفافية، وتتميز بدرجة حرارة تليين أعلى، كما أنها أكثر مقاومة للصدمات من PS. ويجعل الستايرين مادة SAN صلبة وشفافة وسهلة المعالجة؛ ويمنح الأكريلونيتريل مادة SAN ثباتاً كيميائياً وحرارياً. تتمتع SAN بقدرة جيدة على تحمل الأحمال، ومقاومة كيميائية، ومقاومة للحرارة، وثبات في الأبعاد.
2. التطبيقالأدوات الكهربائية (المقابس، العلب، إلخ)، والسلع اليومية (أدوات المطبخ، وأجهزة الثلاجة، وقواعد التلفزيون، وعلب الأشرطة، إلخ)، وصناعة السيارات (علب المصابيح الأمامية، والعاكسات، ولوحات العدادات، إلخ)، والأدوات المنزلية (أدوات المائدة، وسكاكين الطعام، إلخ)، وعبوات مستحضرات التجميل، وزجاج الأمان، وعلب مرشحات المياه، ومقابض الصنابير. المنتجات الطبية (المحاقن وأنابيب شفط الدم وأجهزة الغسيل الكلوي والمفاعلات). مواد التعبئة والتغليف (علب مستحضرات التجميل، وأنابيب أحمر الشفاه، وزجاجات أغطية الماسكارا، والأغطية، وزجاجات الرذاذ، والفوهات)، والمنتجات الخاصة (أغلفة الولاعات التي تستخدم لمرة واحدة، وركائز الفرشاة وشعيراتها، وأدوات الصيد، وأطقم الأسنان، ومقابض فرش الأسنان، وأعمدة الأقلام، وأبواق الآلات الموسيقية، والخيوط الأحادية الاتجاه)، إلخ.
ABS (أكريلونيتريل بوتادين ستايرين)
1. الأداءيتكون ABS من ثلاث مواد كيميائية: الأكريلونيتريل والبوتادين والستايرين. ABS عبارة عن راتنج أصفر فاتح غير شفاف، غير سام وعديم الرائحة وقليل الامتصاص للماء، ويتميز بخصائص فيزيائية وميكانيكية شاملة ممتازة، مثل الخواص الكهربائية الممتازة ومقاومة التآكل وثبات الأبعاد والمقاومة الكيميائية ولمعان السطح. إلا أنه يتميز بمقاومة ضعيفة للعوامل الجوية ومقاومة للحرارة وقابل للاشتعال.
2. التطبيقالسيارات (لوحة العدادات، وأبواب صندوق القفازات، وأغطية العجلات، وأغطية المرايا، وما إلى ذلك)، والثلاجات، والأدوات عالية القوة (مجففات الشعر، والخلاطات، ومعالجات الطعام، وجزازات العشب، وما إلى ذلك)، وحافظات الهواتف، ولوحات مفاتيح الآلة الكاتبة، والمركبات الترفيهية مثل عربات الغولف وجرّافات الثلج النفاثة، وما إلى ذلك.
BS (بوتادين - ستيرين كوبوليمر)
1. الأداءBS عبارة عن بوليمر مشترك من البوتادين والستايرين. ويتميز بالصلابة والمرونة والصلابة المنخفضة (اللينة) والشفافية الجيدة. تبلغ كثافة راتينج BS حوالي 1.01 جم/سم مكعب (مماثل للماء). وهو سهل التلوين، ويتميز بسيولة جيدة وسهل التشكيل.
2. خصائص عملية BSتكون درجة حرارة معالجة BS مناسبة بشكل عام بين 190-225 درجة مئوية، ويفضل أن تكون درجة حرارة القالب بين 30-50 درجة مئوية. يجب تجفيف المادة قبل المعالجة. نظرًا لسيولتها الجيدة، يمكن أن يكون ضغط الحقن وسرعة الحقن أقل.
3. التطبيقتُستخدم في القولبة بالحقن والقولبة بالنفخ والبثق وطرق معالجة أخرى. وتُستخدم على نطاق واسع في تصنيع المنتجات الشفافة غير سهلة الكسر، مثل الأكواب والأغطية والزجاجات والصناديق المفصلية والشماعات وعبوات الأغذية والاستخدام الطبي وغيرها.
بولي ميثيل ميثاكريليت PMMA (بولي ميثيل ميثاكريليت)
1. الأداءPMMA هو بوليمر غير متبلور، يُعرف باسم زجاج الأكريليك. ويتميز بشفافية ممتازة، ومقاومة جيدة للحرارة (درجة حرارة التليين 98 درجة مئوية)، ومقاومة جيدة للصدمات، وقوة ميكانيكية متوسطة، وصلابة سطحه منخفضة، وهو عرضة للخدش، ولكنه يتمتع بخصائص بصرية ممتازة ومقاومة للتغير المناخي.
2. التطبيققطع غيار السيارات (إشارات الانعطاف، لوحات العدادات، إلخ)، والمواد الطبية (حاويات تخزين الدم، إلخ)، والمواد الصناعية (أقراص الفيديو الرقمية، ناشرات الضوء)، والمواد اليومية (الأكواب، الأقلام، إلخ).
بولي إيثيلين (بولي إيثيلين)
1. الأداءPE هو البلاستيك الأكثر إنتاجًا في العالم. وهو ناعم، وغير سام، ورخيص، وسهل المعالجة، ومقاوم للمواد الكيميائية، ومقاوم للتآكل، ومن الصعب الطباعة عليه.
2. التطبيقتشمل استخدامات البولي إيثيلين البولي إيثيلين الأغشية والقوالب والأنابيب والأسلاك والكابلات وحاويات الثلاجات وحاويات التخزين وأدوات المطبخ المنزلية وأغطية الختم وما إلى ذلك.
بولي بروبيلين (بولي بروبيلين)
1. الأداءPP هو بوليمر بلوري. ومن بين المواد البلاستيكية شائعة الاستخدام، يُعدّ البولي بروبيلين بروبيلين الأخف وزناً، حيث تبلغ كثافته 0.91 جم/سم مكعب فقط (أقل من الماء). يتمتع PP بأفضل مقاومة للحرارة بين المواد البلاستيكية للأغراض العامة، حيث تبلغ درجة حرارة التشوه الحراري 80-100 درجة مئوية، ويمكن غليه في الماء المغلي. ويتمتع PP بمقاومة جيدة للتشقق الإجهادي، وعمر إجهاد انثناء مرتفع، والمعروف باسم “علكة المائة أضعاف”.
2. التطبيقالسيارات (معظمها مع إضافات معدنية: واقيات الطين، وأنابيب التهوية، والمراوح، وما إلى ذلك)، والأدوات (بطانات أبواب غسالة الصحون، وفتحات المجفف، وإطارات وأغطية الغسالات، وبطانات أبواب الثلاجات، وما إلى ذلك)، والأشياء اليومية (معدات الحدائق والعشب مثل جزازات العشب والرشاشات)، وما إلى ذلك. البولي بروبيلين المقولب بالحقن هو ثاني أكبر سوق للبوليمرات المتجانسة، بما في ذلك الحاويات والأختام وأغراض السيارات والأغراض المنزلية والألعاب والكثير من الأشياء الأخرى التي يستخدمها الناس.
السلطة الفلسطينية (نايلون)
1. الأداءPA بلاستيك بلوري (النايلون راتنج بلوري متين وزاوي وشبه شفاف أو أبيض حليبي). وبصفته بلاستيكًا هندسيًا، يتراوح الوزن الجزيئي للنايلون عمومًا بين 15,000-30,000، وله أنواع كثيرة تستخدم في القولبة بالحقن. وتشمل مزاياه الرئيسية القوة الميكانيكية العالية والمتانة الجيدة ومقاومة التعب والسطح الأملس وارتفاع نقطة التليّن ومقاومة الحرارة وانخفاض معامل الاحتكاك ومقاومة التآكل والتشحيم الذاتي وامتصاص الصدمات والصوت ومقاومة الزيوت والأحماض الضعيفة والقلويات والمذيبات العامة، إضافةً إلى العزل الكهربائي الجيد والإطفاء الذاتي وعدم السمية وانعدام الرائحة ومقاومة الطقس الجيدة. أما عيبه فهو امتصاصه العالي للماء وضعف قابليته للصبغ، ما يؤثر في الثبات الأبعادي والخواص الكهربائية.
2. خصائص عملية السلطة الفلسطينيةالسلطة الفلسطينية هي مادة استرطابية ويجب تجفيفها تمامًا قبل المعالجة، مع محتوى رطوبة أقل من 0.3%. تتميز السلطة الفلسطينية بلزوجة أقل بكثير من اللدائن الحرارية الأخرى، كما أن نطاق درجة حرارة انصهارها ضيق (حوالي 5 درجات مئوية فقط). تتميز PA بثبات حراري ضعيف وهي عرضة للتحلل عند ذوبانها.
3. التطبيقعدادات المياه وغيرها من المعدات التجارية، وأغلفة الكابلات، والكاميرات الميكانيكية، والآليات المنزلقة والمحامل، وصناعة السيارات، وأغلفة الأدوات، وغيرها من المنتجات التي تحتاج إلى أن تكون قوية ومتينة.
بولي أوكسي ميثيلين (POM)
1. الأداءPOM عبارة عن بلاستيك بلوري معروف بصلابته الممتازة والمعروف باسم “الفولاذ”. يتميز POM بالصلابة والمرونة، مع مقاومة ممتازة للزحف، وثبات الأبعاد، ومقاومة الصدمات حتى في درجات الحرارة المنخفضة. ويتميز بمقاومة ممتازة للإجهاد، ومقاومة الزحف، ومقاومة التآكل، ومقاومة الحرارة، وما إلى ذلك.
2. التطبيقيتميز POM باحتكاك منخفض وثبات أبعاد جيد، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص لصنع التروس والمحامل. ونظرًا لمقاومته العالية لدرجات الحرارة، فإنه يُستخدم أيضًا في تجهيزات الأنابيب (صمامات الأنابيب، وأغطية المضخات)، ومعدات الحدائق، إلخ.
الكمبيوتر الشخصي (بولي كربونات)
1. الأداءالكمبيوتر الشخصي هو نوع من البلاستيك الهندسي. إنه غير متبلور، عديم الرائحة، غير سام، شفاف للغاية، عديم اللون أو أصفر قليلاً، وله خصائص فيزيائية وميكانيكية ممتازة. يتميز بمقاومة الصدمات، وقوة الشد العالية، وقوة الانحناء، وقوة الضغط. كما يتميز بصلابة جيدة، ومقاومة للحرارة، ومقاومة للعوامل الجوية، وسهولة التلوين، وانخفاض امتصاص الماء. تبلغ درجة حرارة التشويه الحراري للكمبيوتر الشخصي 135-143 درجة مئوية. ويتمتع بزحف منخفض، وثبات في الأبعاد، ومقاومة جيدة للحرارة، ومقاومة جيدة للحرارة، ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة، وخصائص ميكانيكية مستقرة، وثبات في الأبعاد، وخصائص كهربائية، ومقاومة للهب على نطاق واسع من درجات الحرارة (-60-120 درجة مئوية). يمكن أن يكون الكمبيوتر الشخصي مصبوبًا بالحقن أو مبثوقًا أو مصبوبًا بالضغط أو مصبوبًا بالنفخ أو مطبوعًا أو ملصقًا أو مطليًا أو مُشَكَّلًا آليًا. وأهم طرق المعالجة هي القولبة بالحقن.
2. التطبيقللكمبيوتر الشخصي ثلاثة مجالات تطبيق رئيسية: تجميع الزجاج، وصناعة السيارات، والإلكترونيات، والصناعات الكهربائية، تليها قطع غيار الآلات الصناعية، والأقراص المدمجة، والملابس المدنية، والمعدات المكتبية مثل أجهزة الكمبيوتر، والرعاية الطبية والصحية، والأفلام، ومعدات الترفيه والوقاية، إلخ.
EVA (أسيتات فينيل الإيثيلين فينيل الإيثيلين)
1. الأداءEVA هو نوع من البلاستيك ليس له شكل، وليس سامًا، وهو أخف وزنًا من الماء. الأشياء المصنوعة منه لا تبدو لامعة، ولكنها يمكن أن تتمدد، وهي خفيفة وليست قوية جدًا، ومن السهل صنعها، ومن السهل التعامل معها. إنها تتقلص كثيرًا (2%) ويمكنك وضع الألوان فيها.
2. التطبيقيمكن استخدام مواد EVA في صناعة الأجهزة المنزلية مثل أنابيب الثلاجة وأنابيب الغاز وألواح البناء والحاويات والضروريات اليومية. كما يمكن استخدامها أيضًا في صناعة أغشية التغليف، والحشيات، والمعدات الطبية، والمواد اللاصقة الذائبة بالحرارة، وطبقات عزل الكابلات، وما إلى ذلك.
كلوريد البوليفينيل المتعدد الفينيل (PVC)
1. الأداءPVC عبارة عن بلاستيك لا يحب الحرارة ويمكن أن يتكسر إذا لم تقم بصهره بشكل صحيح. إنه صعب الاحتراق (مقاومة جيدة للحريق)، وسميك، ولا يتدفق بشكل جيد، وقوي، ويمكنه تحمل الطقس، ولا يتغير شكله كثيرًا. يحتوي PVC عادةً على مثبتات، ومواد زلقة، ومواد مساعدة، وألوان، وأشياء لجعله أقوى، وأشياء أخرى مضافة إليه.
2. التطبيقأنابيب إمدادات المياه، والأنابيب المنزلية، وألواح جدران المنازل، وأغلفة الماكينات التجارية، وتغليف المنتجات الإلكترونية، والأجهزة الطبية، وتغليف المواد الغذائية، وما إلى ذلك.
أوكسيد البولي فينيلين (PPO)
1. الأداءPPO (NORLY) هو نوع من البلاستيك الهندسي ذو أداء شامل ممتاز. يتميز بصلابة أعلى من PA و POM و PC، وقوة ميكانيكية عالية، وصلابة جيدة، ومقاومة جيدة للحرارة (درجة حرارة التشوه الحراري 126 درجة مئوية)، وثبات عالي الأبعاد (معدل انكماش 0.6%)، وامتصاص منخفض للماء (أقل من 0.1%). أما عيوبه فهي عدم استقراره للأشعة فوق البنفسجية وارتفاع سعره وانخفاض استخدامه. أما PPO فهو غير سام وشفاف ويتميز بكثافة نسبية صغيرة نسبيًا، مع قوة ميكانيكية ممتازة ومقاومة ممتازة للاسترخاء الإجهادي ومقاومة الزحف ومقاومة الحرارة ومقاومة الماء ومقاومة بخار الماء.
2. التطبيقيمكن معالجة PPO بالقولبة بالحقن، والبثق، والنفخ، والقولبة بالضغط، وتكوين الرغوة، والطلاء الكهربائي، والطلاء بالتفريغ، والطباعة، وغيرها من الأساليب، نظرًا إلى لزوجة مصهوره ودرجة حرارة معالجته المرتفعتين. ويُستخدم أساسًا في الإلكترونيات والسيارات والأجهزة المنزلية والمعدات المكتبية والآلات الصناعية.
PBT (بولي بيوتيلين تيريفثاليت)
1. الأداءتعد PBT واحدة من أقوى اللدائن الحرارية الهندسية. وهي مادة شبه بلورية ذات ثبات كيميائي ممتاز، وقوة ميكانيكية، وخصائص عزل كهربائي، وثبات حراري. تتمتع هذه المواد بثبات جيد في ظل مجموعة واسعة من الظروف البيئية.
2. التطبيقأشياء مثل شفرات محضّر الطعام، وأجزاء المكنسة الكهربائية، والمراوح الكهربائية، وأغلفة مجففات الشعر، وأجزاء ماكينة صنع القهوة، وكل ذلك. أيضاً، أشياء مثل المفاتيح الكهربائية، وأغطية المحركات، وصناديق الصمامات، ومفاتيح الكمبيوتر، وكل تلك الأشياء الكهربائية. وأغراض السيارات أيضاً، مثل الشبكات، وأجزاء الهيكل، وأغطية العجلات، وأجزاء الأبواب والنوافذ، وكل ذلك.
كيف تختار مواد القولبة بالحقن؟
1. فهم متطلبات المنتج الخاص بكتأكد من أنك تعرف بالضبط ما تريد أن يفعله منتجك. فكّر في أشياء مثل مدى قوته التي يجب أن يكون عليها، ومدى قابليته للانحناء، والمواد الكيميائية التي يجب أن يكون قادراً على التعامل معها، ومدى سخونته التي يجب أن يكون قادراً على تحملها، ومدى جماله الذي يجب أن يكون عليه.
2. تقييم الأداء الميكانيكيتتطلب التطبيقات المختلفة مواد ذات خواص ميكانيكية محددة. حدد المستويات المطلوبة من القوة والمرونة ومقاومة الصدمات لمنتجك. على سبيل المثال، قد تتطلب قطع غيار السيارات قوة ومقاومة عالية للصدمات، في حين أن السلع الاستهلاكية قد تعطي الأولوية للمرونة والمتانة.
فكر في نطاق درجة الحرارة التي سيعمل فيها منتجك. اختر المواد ذات المقاومة المناسبة للحرارة ونقاط الانصهار المناسبة للتأكد من بقائها مستقرة عند تشكيلها واستخدامها. إذا كنت ستستخدم منتجك في درجات حرارة عالية، فقد تحتاج إلى مواد تحافظ على ثباتها في الحرارة، مثل البولي كربونات أو كبريتيد البولي فينيلين (PPS) البلاستيك الهندسي.
4. النظر في مقاومة المواد الكيميائيةإذا كان منتجك سيتعرض لمواد كيميائية أو عوامل بيئية، فستحتاج إلى اختيار مواد مقاومة للتآكل والتدهور. على سبيل المثال، إذا كنت تصنع منتجات لصناعة السيارات أو الصناعات الطبية أو الصناعات الكيميائية، فقد تحتاج إلى مواد جيدة جدًا في مقاومة المواد الكيميائية، مثل البولي بروبيلين (PP) أو البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET).
فكر في تكلفة الأشياء التي تحتاجها وما إذا كان بإمكانك الحصول عليها. تريد أن تتأكد من حصولك على أكبر قدر من الفائدة مقابل المال، ولكنك تريد أيضًا التأكد من أن الأشياء التي تحصل عليها ستعمل. تأكد أيضًا من أنه يمكنك الحصول على الأشياء التي تحتاج إليها عندما تحتاج إليها حتى لا تضطر إلى التوقف عن صنع الأشياء.
6. تقييم الجماليات المرغوبةفكر في الشكل والمظهر الذي سيبدو عليه منتجك. تأتي بعض المواد بألوان ولمسات نهائية مختلفة، مما يمنحك المزيد من الخيارات حول شكل منتجك. إذا كنت تريد أن يكون منتجك شفافاً، يمكنك استخدام مواد مثل البولي كربونات (PC) أو الأكريليك (PMMA). يمكنك أيضاً إضافة أشياء إلى المواد الخاصة بك لجعلها بلون معين أو القيام بشيء خاص.
تعرّف إلى خصائص مواد قولبة الحقن الشائعة مثل البولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP)، وأكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS)، وغيرها. لكل مادة مزايا وعيوب، لذا اختر ما يلائم احتياجات منتجك على أفضل وجه.
8. استشر موردي المواد والخبراءاسأل موردي المواد أو خبراء القولبة بالحقن أو المهندسين ذوي الخبرة في مجال عملك. يمكنهم إعطاؤك نصيحة جيدة وإخبارك بالمواد المتاحة والعمليات المتاحة. يمكنهم إخبارك بما يمكنك فعله وما لا يمكنك فعله.
قبل أن تنتهي من اختيار المواد، تأكد من وضع نموذج أولي واختباره بشكل كامل. سيساعدك ذلك على اكتشاف أي مشاكل في وقت مبكر وإجراء التعديلات اللازمة.
10. النظر في العوامل البيئية والتنظيميةراعِ البيئة والقانون عند اختيار المواد. استخدم المواد التي يمكن إعادة تدويرها أو التي يمكن تكسيرها بطبيعتها أو التي تتبع القواعد والمعايير للحفاظ على البيئة آمنة والبقاء بعيداً عن المشاكل.
الخاتمة
يُعد اختيار البلاستيك الصحيح بالغ الأهمية لنجاح قولبة الحقن. ويمكنك اختيار أفضل مادة لتطبيقك المحدد بالنظر إلى القوة، وتحمل الحرارة والمواد الكيميائية، والتكلفة، والمظهر، وسهولة التوفر. وفهم خصائص أنواع البلاستيك واستخداماتها أساس لإنتاج قطع جيدة بسرعة وبتكلفة منخفضة.
هل تحتاج إلى عرض سعر لمشروع القولبة بالحقن؟احصل على أسعار تنافسية وملاحظات DFM وجدول الإنتاج من فريق ZetarMold الهندسي.
اطلب عرض سعر مجاني ← راجع دليلنا الشامل لقولبة الحقن للحصول على نظرة عامة متكاملة.
