صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية

ان الوظيفة الكلية للتصميم الجيد هي الاستخدام الامثل للمواد والعمليات المستخدمة في تشكيل وتكوين المنتج ، ويعتبر التصميم في مجال البلاستيك لانجاز هذه الاهداف علم او فن معقد بسبب تعدد البوليمرات المستخدمة وتغيرها في صفاتها وخواصها المختلفة بالاضافة الى عونامل اخرى تتدخل في عملية التصميم مثل نسبة انكماش المواد ... بل واكثر من ذلك .. فان التوتر والانفعال الناتج عن عملية التشكيل يجب السيطرة عليها ... :هذا بالاضافة الى متغيرات العملية كلها يجب اخذها في الاعتبار مثل مراعاة تاثير الجو المحيط ودرجات الحرارة المتغيرة ووجود المنتج تحت احمال دائمة او متقطعة وظروف الرطوبة النسيبة

ويعتبر انسياب المواد من النقاط الهامة ذات الاعتبار اثناء وضع المواصفات والتصميم وتجاهل هذه الحقائق والاحتياجات يؤدي الى تعديلات وتحويرات غير مقنعة ومكلفة ويمكن ان تعصف باقتصاديات العمل . ان التطوير والابحاث والخبرة تعتبر ضروريات لتجنب العثرات بين افتراضات المنتج الجديد والانتاج الناجح ومن النقاط الهامة في اعتبارات التصميم مناقشة الاجزاء التي سيتم تشكيلها مع صاحب المنتج او مع قسم الانتاج في المراحل المبكرة من التصميم من اجل تجنب وازالة أي اخطاء في التصميم وانتاج قالب اقتصادي.

ويمكن ان تشمل المناقشة النقاط الاتية • ارخص نوع من خامات التشكيل يمكن استخدامها ومدى مطابقتها للاستخدام • يجب ان تكون جدران المنتج ذات سمك متجانس على قدر الامكان حيث ان المقاطع السميكة تستلزم زمن تسوية اكبر وبالتالي تستلزم دورة تشكيل ذات زمن كبير نسبيا ، ويمكن تقليل زمن التسوية في هذه الحالة عن طريق اختزال المقاطع السميكة التقيلة مثل ادخال ثقب او شكل مستدير في المكان السميك ، وكذلك التحكم في سماكة الاجزاء وعلى سبيل المثال في المنتجات الصغيرة الحجم يمكن ان تكون الجدران بسمك 3 مم وتتدرج في المنتجات المختلفة حتى 6 مم كما في حالة قواعد السويتشات • يمكن استخدام الخامة بلونها الطبيعي الغامق لاعتبارات اقتصادية. • ان القالب يعتبر معيار مستقبل للمدخلات Inserts وكلا منهما يجب ان يصنع الى اقرب تجاوز ، ويفضل ان تكون المدخلات Inserts مصنوعة من النحاس او الصلب حتى توفر مطالب الصناعات الكهربائية ويراعى على قدر الامكان ان تكون تلك المدخلات مسدودة أي لات تكون ذات طرف مستدق (مسلوب) او مثقوبة بطولها حيث انها تسبب مشاكل في تشغيلها بسبب زخف الرايش الى الثقوب. • لا تتوقع نفس الدقة في الابعاد من مواد البلاستيك المشكلة مثل تلك الاجزاء المصنوعة من المعدن ، حيث ان استخدام البلاستيك يحتاج الى المزيد من المهارة في التصميم. • حاول ان تسمح باقصى تجاوز ممكن يمكن وضعه في القطعة المراد تشكيلها حيث ان التجاوزات الواسعة تعني رقابة جيدة على الجودة ، والتجاوزات المحكمة تعني رقابة جيدة على الجودة . والتجاوزات المحكمة تعني الفحص والتفتيش بنسبة 100% وينتج عنها معدل عال من المرفوضات والهوالك • يجب الاخذ في الاعتبار الفهم الكامل لمحدودية البلاستيك اذا اردنا الحصول على افضل تصميمات • يجب مراعاة نسبة الانكماش فالمادة تنكمش ككل اثناء عملية التشكيل وكلما زاد معدل الانكماش كلما كانت قيمة التسامح مقبولة نظريا. • ان التشكيل الجيد للقالب يعطي منتج جيد وسهل التنفيذ والانتاج يجب الاخذ في الاعتبار ان الاشكال المجوفة الغير منتظمة تعتبر غير مناسبة حيث انها ستتشوه وتعوج اثناء الانكماش وذلك كنتيجة لقوى الشد التي تنشأ. • تجنب المناطق ذات سمك الجدران الرقيقة ملاصقة لتلك ذات المقاطع السميكة حيث ان المقاطع السميكة تدفع الى تكوين شد وامكانية تكون الشروخ ، قم بتصميم انصاف الاقطار واسعة على قدر الامكان. • ان وجود المناطق المستدقة الطرف (مسلوبة او على شكل مخروط) لتسهيل خروج المنتج . ويوصى بان يكون المسلوب في حدود درجة واحدة كحد ادنى للجزء الذكر وان يكون درجتين كحد ادنى للجزء النتاية . • اعمل على تكبير انصاف الاقطار في الاركان على قدر الامكان لتساعد في انسياب المادة وتجنب الاجهاد في اركان الجزء النتاية من القالب . من الممكن ان يكون الاجهاد نتيجة المعاملة الحرارية. • قم بعمل ترتيب لازالة الرايش بسهولة لو كان الرايش غير حرج وفي المناطق المتوافقة في كل نصف من القالب تستخدم خطوة التشكيل لازالة عدم الارتباط. • ان القوالب تتحرك في اتجاهات متضادة بصورة طبيعية وتكون عمودية على شق الانشقاق والثقوب الجانبية المائلة تعطي تعقيدات ، وتكون ارخص في تكلفتها عن طريق تشغيلها ميكانيكيا بعد التشكيل. • لا تضع ثقوب بالقرب من الحافة او وجه الشكل حيث ان المقاطع الرقيقة القريبة من الثقوب سوف تعطي فقاعات وانتفاخات او شقوق. • لا تقم بعمل ثقوب جانبية طويلة بدون استعداد للتدعيم ويمكن تشكيلها بطريقة التحويل او الحقن ولكن مع البنوز الاسطوانية الطويلة سوف تنعكس تحت ضغط الحقن. ولو كانت البنوز صلدة جدا فمن الممكن ان تنكسر واذا لم تكن قاسية وصلدة بدرجة كافية فانها تمكن ان تنحني. • لا يوصى باستخدام راس مسمار برمة في التشكيل حيث يسبب كسر المنتج • لا تقم بتصميم سن قلاووظ ذكر على طول الطريقة اسفل وجه التشكيل حيث ستسبب مشاكل مستمرة • تعتبر اسنان القلاووظ المشكلة داخل المواد ذات الموالئ النسيجية عديمة الفائدة ، والموالئ النسيجية تستخدم لتغذية المادة لن تمنع الانسياب الى داخل القلاووظ ولكن يحدث ان يجبر الراتنج على الدخول وتبعا لذلك فان القلاووظ سوف يكون ضعيفا • تجنب الحفر عند المنحنيات الغير منتظمة ويتم الحفر بماكينة البانتو جراف واذا لم يكن حفر القطعة بطريقة حسابية فانها تحتاج لاعادة صف كل حرف مرة ثانية. • لو اردنا عمل سن قلاووظ داخلي فيفضل عمل مسلوب بعد الانتهاء من التشكيل وفي القلاووظ الصغير يجب ان يكون طول القلاووظ لا يزيد عن ضعف القطر. • استخدم الحروف البارزة على قدر الامكان حيث انها سهلة الحفر في القالب • يجب مراعاة التمدد الحراري للمدخلات "الاجسام المحشورة" البلاستيك والمعدن • لا تضع مدخلات اجسام محشورة ذات شكل سداسي او غير منتظم في الالة وخاصة اذا كانت بارزة من سطح التشكيل الثقب المتقبل للجسم الغير منتظم الشكل يكون من الصعب تشغيله بدقة وخاصة اذا كان هذا الثقب عميق لاسفل. • تجنب وضع الجسم المدخل بحيث يكون قريبا جدا من حافة الجسم المراد تشكيله ، حيث ان المقطع الصلب يمكن ان يكون رقيقا جدا ويحتمل تعرضه للكسر اثناء تصلد خامة التشكيل او بتاثير الاجهاد عند التشكيل. • ان سمك المادة فوق جسم المدخل "المحشور" يجب ان يكون وافيا باغرض ليقاوم ضغط الانكماش ، فلو كان هذا السمك رقيقا جدا فسيعطي منتج به انتفاخات وشروخ. • لو كانت الاجسام المدخلة ستحتاج الى عمليات تشغيل بالورش بعد عمليات التشكيل فيجب مراعاة ان ذلك الجزء سيتعرض لتاثيرات التسخين وما يتبعه من اختلاف معاملات التمدد الحراري وكذلك الاجتهادات المختلفة في عمليات التشغيل وكل هذه العوامل سوف تنتقل الى التشكيل وتسبب ظهور شروخ في المنتج.

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / التسخين المبدئي Pre heating

ان تسوية المواد المتصلدة بالحرارة تتاثر بالتفاعل الكيميائي الذي تتخذ من خلاله جزيئات الراتنج ذات الوزن الجزيئي المنخفض وذات الروابط القصيرة نسبيا لتعطي تركيب ثلاثي الابعاد غير قابل للصهر وذات وزن جزيئي لا نهائي كما ذكرنا من قبل.

والتسوية حسب المواصفات القياسية البريطانية BS-1755 هي عملية تصلد مادة مستقرة بالحرارة تحت تأثير الحرارة وعملية التسوية في القالب تتكون من مرحلتين: مرحلة تسخين المادة بالتوصيل من سطح القالب الساخن ثم مرحلة التفاعل الكيميائي لتكوين الرابطة الصليبية والعملية الاخيرة تعتبر ذاتية العوامل المساعدة.

ويزداد معدل التفاعل بزيادة درجة الحرارة ، وحيث ان طبيعة التفاعل طاردة للحرارة لذا فانها تساعد التفاعل في هذا الاتجاه ولهذا السبب يعتبر صعبا للغاية ان تحسب النسبة المئوية لزمن التسوية الكلي وهل يرجع ذلك الى تسخين المادة الى درجات الحرارة البادئة بالتسوية ام لا . ولكن على ايه حال فقد وجد ان عملية التسخين المبدئي تؤدي الى توفير في زمن دورة التشكيل (بمعنى تسخين المادة قبل ادخالها في القالب) وهذا التوفير في الوقت يعتمد على سمك القطعة المراد تشكيلها وعلى درجة الحرارة التي يتم التسخين اليها وكذلك على طريقة واسلوب التسخين المبدئي.

ويمكن تسخين مواد البلاستيك فوق درجة 60م بدرجة امنة بدون خوف من حدوث تفاعل يؤدي الى تصلد المادة قبل البدء في التشكيل. امثلة: نوع التفاعل : اضافة نوع البوليمر : بولي استر نوع التسوية (المصلد) ستيرين

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / نسب خلط بلاستيك بي في سي

نسب خلط بلاستيك (pvc)

إليكم مجموعة جداول توضح نسب خلط أنواع البلاستيك المختلفة من مادة "pvc":
All about PVCmixing:
Profiles (Window Profiles, Panels & Roller shutters, Sidings

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412737

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412737

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412745

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412664

Window Profiles

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412674

Panels & Roller shutters

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412683

Sidings

Pipes and Fittings
صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412757

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412694

Pipes

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412703

Fittings

Cables

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412769

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412711

Cables

Flexible PVC applications
صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156412651

Flexible PVC applications

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / التجانس بين أنواع البلاستيك المختلفة

من أهم العوامل المؤثرة على خصائص أنواع البلاستيك المختلط هو درجة التجانس بين مكونات المخلوط، وحيث أن مواد البلاستيك عبارة عن أنواع مختلفة، فإن التزاوج والتجانس بينهم له عوامله التي تؤثر عليه.

فنجد المواد البلاستيكية المستقطبة ( البولي استرات مثلاً ) تنسجم وتتجانس مع بعضها بنسب متفاوتة، كذلك المواد البلاستيك غير المستقطب ( كالبولي أوليفينات – بولي ايثيلين، بولي بروبيلين ....) ينسجم مع بعضه، ولكي ينسجم البلاستيك غير المستقطب مع البلاستيك المستقطب، مثلا البولي ايثيلين تيريفثالات PET ، بوليمر شبه قطبي بينما البولي إيثيلين PE فهو غير قطبي، لذلك فإن التجانس بينهما ضعيف.

وطبعاً توجد طرق مختلف لإحداث هذا التجانس في المخلوط، و أنواع عديدة من الإضافات التي تعمل على زيادة نسبة التجانس بينهما، ومنها إضافة مادة تسمى Compatibilizer في عملية تسمى in sitiu compatibilization وذلك لزيادة الترابط والانتشار بين أطوار البوليمرات وبعضها، وتتلخص هذه العملية في إضافة نسبة من 5 – 10 % من مواد ذات مجموعات فعالة مناسبة ( مثل أنهيدريد، كربوكسيل، إيبوكسي ... الخ ) ومن أمثال تلك المواد ( ماليك أنهيدريد Maleic anhydride، حمض الأكريليك Acrylic acid ، جليسيديل ميثا أكريلات Glycidyl methacrylate .. ) تقوم بالترابط مع مجموعات الكربوكسيل للـ PET في المنطقه بين سطحى أطوار البلاستيك PE/PET- INTERFACE وتقلل من التوتر السطحي بين أطوار البوليمر وتزيد من قوى التلاصق بينهم فيظهر وكأنهم طور واحد.

تضاف هذه الإضافات إلى مصهور البلاستيك في عمليات البثق Extrurding مثلاً، وتسمى هذه العملية بالبثق النشط أو الفعالReactive extruding أو Reactive compatibilization ، وينتج عن ذلك تكون مواد بلاستيكيه مطعمة بمواد أخرى، وتحمل المواد الناتجة مزيج من صفات المواد المكونة للمخلوط مع اختلاف بسيط.

ووجدنا أنه حاليا توجد ثلاثة أنواع من البلاستيك هي الأكثر شعبية في عملية إعادة التدوير من الناحية الاقتصادية وهي ( PETE (PET), PVC (V) and HDPE ).

وكما هو معروف فإن البلاستيك ينقسم لأكثر من نوع، أكثرهم شهرة هو (Thermoplastics) وهو النوع الممكن إعادة استخدامه بواسطة الانصهار بالحرارة، والنوع الثاني هو (thermosetting plastics) ويمكن إعادة استخدامه بواسطة التكسير حيث لا يمكن التعامل معه بالانصهار.

أيضا فإن نسب المواد المضافة والمستخدمة في عملية إعادة تدوير البلاستيك تختلف حسب نوع البلاستيك المستخدم، وعموما فإن المهم في عملية التدوير هو معرفة خصائص المادة المراد إعادة تدويرها، على سبيل المثال لدينا كمية من بلاستيك الـ "pvc" ونريد إعادة تدويرها ولكنها مع الحرارة تحترق بسرعة لاحتوائها على نسبة كبيرة من كربونات الكالسيوم، ولذلك فيجب مزجها بعينة أخرى تنخفض فيها نسبة كربونات الكالسيوم للحصول على منتج جيد.

وإليكم جدول به ملخص للرموز الخاصة بأنواع البلاستيك، وهذه الرموز موجودة في أسفل القوارير أو المنتج النهائي البلاستيكي:

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156416613

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156416613

جدول 1

صناعة اللدائن( البلاستيك ) / ملامح تصميم المنتجات البلاستيكية 1156416622

جدول 2

كما يمكن الضغط على الروابط التالية لمعرفة المواد المستخدمة في خلط و إذابة أنواع البلاستيك:

http://www.kenanaonline.com/page/8771

http://www.kenanaonline.com/page/8770

وأخيراً يمكنكم الإطلاع على هذا الموقع المفيد في مجال تصنيع البلاستيك بشكل عام:

www.plastics4arab.com

» صناعة اللدائن( البلاستيك ) / زخرفة وتشطيب البلاستيك
» صناعة اللدائن( البلاستيك ) / طرق تشكيل البلاستيك
» صناعة اللدائن( البلاستيك ) مقدمة
» صناعة اللدائن( البلاستيك ) / الاسفنج الصناعي
» صناعة اللدائن( البلاستيك ) / الألياف الزجاجية FIBER GLASS