حقن البوليسترين

حقن البوليسترينإن عملية حقن البوليسترين أو صب البوليسترين بالحقن هي تقنية تصنيع شائعة وتشتهر بقدرتها على إنشاء كميات كبيرة من المكونات المتطابقة بسرعة. يعد البوليسترين مادة ترموبلاستيكية مناسبة للغاية. لأنه رخيص الثمن، وسهل التشكيل، وله تطبيقات عديدة في قطاعات مختلفة. ستساعد هذه المقالة في شرح الإجراءات المتبعة في صب البوليسترين بالحقن إلى جانب مجالات مثل المواد المستخدمة، وإرشادات التصميم، وتفاصيل معلمات المعالجة، وإيجابيات وسلبيات هذه الطريقة.

ما هو صب البوليسترين؟

تعتبر عملية تشكيل البوليسترين إحدى تقنيات التشكيل البوليسترين، وهو بوليمر ترموبلاستيكي له تطبيقات عديدة. ويتم تحقيق ذلك عادة من خلال عمليات القولبة بالحقن. وهنا يتم حقن البوليسترين المنصهر في تجويف القالب لتشكيل أشكال معقدة بدقة عالية. ويحظى قولبة البوليسترين بالحقن بشعبية في العديد من الصناعات لأن المادة رخيصة الثمن وسهلة المعالجة نسبيًا. وإلى جانب ذلك، تتمتع بخصائص مرغوبة مثل الصلابة والوضوح. والعملية متسقة ومكثفة، مما يجعلها مناسبة للإنتاج الضخم.

لماذا يستخدم البوليسترين على نطاق واسع؟

يمكن أن يُعزى الاستخدام الواسع النطاق للبوليسترين إلى عدة عوامل، مثل:

1. فعالية التكلفة: يعتبر تصنيع PS رخيصًا، وتكاليف الإنتاج منخفضة إلى حد كبير عند الوصول إلى نطاق ضخم.
2. التنوع: يمكن تشكيله بسهولة إلى عدة أشكال. لذا، فهو قابل للتطبيق في دفعات المنتجات، مثل العلب وغيرها من السلع الاستهلاكية المعمرة.
3. الوضوح والصلابة: يُنتج PS لمسة نهائية شفافة ومشرقة ولامعة. هذه اللمسة النهائية صلبة ولكنها خفيفة جدًا أيضًا.
4. سهولة المعالجة: يتميز بنقطة انصهار منخفضة وخصائص تدفق جيدة، مما يجعله سهل المعالجة في عملية القولبة بالحقن.
5. قابلية إعادة التدوير: يمكن إعادة تدوير مادة PS مما يعزز نظام التصنيع المستدام.

خصائص البوليسترين (PS)

يوضح الجدول التالي خصائص البوليسترين المختلفة.

 

ملكية	البوليسترين للأغراض العامة (GPPS)	البوليسترين عالي التأثير (HIPS)
كثافة	1.04 – 1.06 جرام/سم3	1.03 – 1.06 جرام/سم3
قوة الشد	30 – 60 ميجا باسكال	15 – 35 ميجا باسكال
قوة الانحناء	70 – 110 ميجا باسكال	25 – 55 ميجا باسكال
قوة التأثير (إيزود مسنن)	20 – 35 جول/م	150 – 300 جول/م
الاستطالة عند الكسر	1 – 2%	30 – 50%
نقطة الانصهار	210 درجة مئوية – 250 درجة مئوية	200 درجة مئوية – 230 درجة مئوية
انكماش	0.4 – 0.7%	0.3 – 0.8%
امتصاص الماء (24 ساعة)	0.03%	0.03%
الشفافية	شفاف	غير شفاف
التطبيقات	التغليف، أدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة	قطع غيار السيارات والألعاب

عملية حقن البوليسترين خطوة بخطوة (حقن البوليسترين)

إن عملية حقن البوليسترين هي عملية قياسية لإنتاج أجزاء تفصيلية مصنوعة من مادة البوليسترين (PS) بكميات كبيرة. وهي تتألف من بعض المراحل الحرجة. وقد تشمل هذه المراحل تحضير المواد وإذابتها وتفريغ الأجزاء النهائية. وفيما يلي شرح مفصل لكل خطوة في عملية حقن البوليسترين:

1. إعداد المواد

تتكون هذه الخطوة بشكل أساسي من عمليات فرعية. لذا، دعنا نناقشها جميعًا بإيجاز.

1. اختيار المواد الخام: نختار الحبيبات أو حبيبات البوليسترين حسب المنتج النهائي. قد يشمل ذلك، على سبيل المثال، البوليسترين للمنتجات الشفافة (GPPS)، أو البوليسترين عالي التأثير (HIPS) للمنتجات التي تتعرض لصدمات حادة.
2. تجفيف: بشكل عام، لا يميل البوليسترين إلى امتصاص الماء. ولكن في حالة الرطوبة العالية، تتطلب المادة تجفيفًا بسيطًا لتجنب عيوب الرطوبة في عملية التشكيل. إذا لزم الأمر، يتم تجفيف المادة لإزالة أي رطوبة من المادة.

2. إذابة البوليسترين

وبالمثل، تتضمن هذه المرحلة أيضًا بعض العمليات الفرعية، على سبيل المثال؛

1. تحميل القادوس: هنا نقوم بتجفيف الحبيبات ثم يتم تغذيتها بدورها عبر قمع إلى آلة التشكيل بالحقن. وفوق المغذي يوجد القمع الذي يزود أسطوانة الآلة بالمواد.
2. التسخين والصهر: تم تزويده بملفات تسخين لإذابة البوليسترين إلى حالته اللينة، أي حوالي 200 درجة مئوية إلى 250 درجة مئوية. يدور البرغي الموجود به ويدفع المادة للأمام وفي نفس الوقت يخلط ويذيب البوليمر بشكل موحد.

3. مرحلة الحقن

قد تتضمن هذه المرحلة العمليات التالية؛

1. حقن: بعد ذلك، يمر البوليسترين بالمرحلة الثانية. هنا يذوب ويختلط بشكل موحد ويصبح متجانسًا. ثم يتحرك البرغي للأمام بسرعة ويضغط على المصهور في تجويف القالب. يضمن الضغط أن يملأ البوليسترين المنصهر تجويف القالب حتى أدق التفاصيل. وبالتالي، يمكن تحقيق شكل الجزء المعني بسهولة.
2. ملء القالب: يتكون القالب من نصفين، وهما نصف قلب القالب ونصف التجويف. ثم يجب الضغط على هذين النصفين بإحكام معًا. ثم يتم حقن البوليسترين المنصهر في التجويف حتى حدود القالب. يشير هذا التصميم إلى أنه يجب تصميم البوابات والممرات والفتحات بشكل صحيح. حتى تتمكن من السماح بملء وتدفق البوليمر المصهور بالتساوي.

4. التبريد والتصلب

وهنا العمليات الرئيسية هي؛

1. مرحلة التبريد: بمجرد ملء تجويف القالب بالمادة، يجب أن يبرد ويتصلب. نحافظ على درجة الحرارة باستخدام سائل التبريد، أي قنوات المياه. وبالتالي، فإن هذا يسمح للبوليسترين بالتبريد بسرعة.
2. التصلب: عندما يبرد البوليسترين، فإنه يغير حالته الفيزيائية من حالة منصهرة إلى حالة صلبة ويأخذ شكل القالب. يعد وقت التبريد مهمًا لأنه يؤثر على هندسة وسطح المنتج النهائي.

5. إزالة الجزء المصبوب

1. فتح القالب: عندما يتم تبريد الجزء وتصلبه بشكل كافٍ، ينفصل نصفي القالب (القلب والتجويف) بشكل فعال.
2. طرد: تُستخدم المسامير أو الألواح الأساسية لإجبار الجزء النهائي على الخروج من تجويف القالب. ويجب توخي الحذر بشكل خاص للتأكد من خروج الجزء دون التسبب في إتلافه بطريقة أو بأخرى.

6. مرحلة ما بعد المعالجة

1. التشذيب والتشطيب: يتم تثبيته بإحكام وبعد القذف يكون به بعض المواد الإضافية مثل الأنابيب أو الممرات التي يتم إزالتها عادةً. يمكن القيام بذلك يدويًا أو من خلال استخدام معدات آلية.
2. التفتيش ومراقبة الجودة: يتم فحص الأجزاء المصبوبة بحثًا عن أي علامات تشوه طفيفة أو علامات غرق مرئية من خلال الجلد أو مناطق غير مملوءة بشكل صحيح. تضمن مراقبة الجودة أن كل جزء من الأجزاء المستلمة يتوافق مع المعايير المطلوبة لإكمال المنتج بالكامل.

7. إعادة تدوير الخردة

1. إعادة الطحن: يمكن سحق أي بقايا من المواد الناتجة عن التشذيب أو أي أجزاء معيبة واستخدامها في عملية الصهر. كما يمكن خلطها مع حبيبات البوليسترين النقية لإعادة استخدام عمليات التشكيل وبالتالي يكون هناك قدر ضئيل من هدر المواد.

إرشادات تصميم قوالب حقن البوليسترين

يتطلب تصميم عملية حقن البوليسترين الاهتمام بالتفاصيل لضمان الجودة والوظيفة: لذا، ركز على الإرشادات التالية؛

• سمك الجدار: يجب أن يكون هناك دائمًا سمك قياسي للجدران. وبالتالي، يمكن تجنب الانحناء أو غرق الهيكل. أي شيء بين 2-4 مم سيكون كافيًا، ولكن السمك النهائي يعتمد على تقدير الشركة المصنعة.
• زوايا المسودة: يجب أن تكون زوايا المسودة ضمن نطاق 1-2 درجة لإزالة الأجزاء من القالب بسرعة.
• الأضلاع والرؤوس: يجب عليك إضافة أضلاع لدعم الأقسام الرقيقة وتوفير مكان للبراغي التي سيتم تركيبها. وبالتالي، يمكن ضمان وجود الدعم لها أيضًا.
• نصف قطر الزاوية: استخدم أقطارًا كبيرة من الزوايا في جزء التصميم. وبالتالي، يمكن تقليل الاختلافات الجذرية في المادة إلى الحد الأدنى في التصميم.
• موقع البوابة: حدد موضع البوابات في أوسع أو أثخن جزء من المنتج. وبالتالي، يمكن ضمان ملء القالب حتى الحافة وتقليل الانكماش.

خصائص مادة البوليسترين والمقارنة مع المواد الأخرى

فيما يلي جدول تفصيلي يوفر مقارنة تفصيلية بين البوليسترين والمواد الأخرى، والتي تشمل PP وPE وABS وما إلى ذلك، يمكنك الانتقال إلى كيفية اختيار الأفضل مواد صب الحقن صفحة لمعرفة المزيد عن المواد البلاستيكية.

 

ملكية	البوليسترين (PS)	البولي بروبلين (PP)	البولي ايثيلين (PE)	نظام ABS
الكثافة (جم/سم3)	1.04 – 1.06	0.90 – 0.91	0.91 – 0.96	1.03 – 1.06
نقطة الانصهار (درجة مئوية)	240	160 – 170	130 – 145	220 – 230
قوة الشد (ميجا باسكال)	40 – 60	25 – 35	20 – 30	40 – 50
مقاومة التأثير	قليل	عالي	واسطة	عالي
يكلف	قليل	قليل	قليل	واسطة

مميزات وعيوب استخدام البوليسترين

المميزات:

وفيما يلي بعض المزايا التي تشمل؛

1. فعالة من حيث التكلفة ومتوفرة بسهولة.
2. وضوح عالي جدًا للمهام الشفافة تمامًا.
3. غير معقدة ولا تستغرق وقتًا لمعالجة كمية كبيرة من الطاقة.
4. فهو خفيف الوزن وله درجة استقرار أبعاد جيدة.
5. إنه نوع من المواد القابلة لإعادة التدوير مما يضعها في سلة صديقة للبيئة.

العيوب:

وبالمثل، فيما يلي القيود أو العيوب الخاصة بالبوليسترين.

1. قوة تأثير ضعيفة وعرضة للتشقق.
2. غير مقاوم للحرارة، لذا يصبح طريًا عند درجات الحرارة العالية.
3. مقاومة الأشعة فوق البنفسجية منخفضة، ويتغير لونها بسهولة.
4. وهي مادة هشة وسهلة الكسر تحت الضغط.
5. غير قابلة للتحلل البيولوجي وبالتالي تشكل تهديدًا للبيئة إذا تم التخلص منها أو عدم إعادة تدويرها.

احتياطات عند استخدام حقن PS:

إذن، إليكم الاحتياطات اللازمة عند استخدام حقن PS:

• تجفيف: تأكد من أن PS خالي من الرطوبة لتجنب تلوث الرطوبة.
• التحكم في درجة الحرارة: ومن المهم أيضًا الحفاظ على درجة حرارة معالجة ثابتة لمنع تدهور المادة.
• تصميم القالب: عند تصميم الهيكل، قم بدمج الزوايا القائمة في المسودة. بالإضافة إلى ذلك، قم بتوفير تهوية جيدة للمبنى لتجنب العيوب.
• طرد: بسبب مخاوف تتعلق بقوة تشوه الأجزاء، يجب عليك تطبيق مقدار صحيح من قوة القذف.
• وقت التبريد: يتأثر الانحناء والانكماش بالوقت الذي يقضيه المكون في التبريد. لذا، يجب إيجاد توازن جيد لضمان عدم تأثير ذلك على القطعة.

درجة حرارة معالجة البوليسترين في عملية الحقن

تتراوح درجة الحرارة المستخدمة في عملية القولبة بالحقن عادة بين 200 و250 درجة مئوية لمعالجة البوليسترين. وهذا يساعد على تدفق المواد بشكل سليم ويمنع تدهور المادة إلى مستوى لا يمكن التحكم فيه. وإذا كانت درجة حرارة البوليسترين منخفضة للغاية، فقد لا تذوب المادة بشكل صحيح. لذا، قد لا يتم ملء القالب بشكل مثالي مما يؤدي إلى عيوب مثل الطلقات القصيرة أو الأجزاء غير المملوءة بشكل كافٍ.

من ناحية أخرى، عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة، تميل المادة إلى الكسر وفقدان لونها وخصائصها الميكانيكية، فضلاً عن إطلاق غازات سامة. يتم تنظيم درجة حرارة القالب بشكل جيد لتمكين المادة من التدفق بشكل جيد في التجويف. وبالتالي، فإنها تعيد إنتاج تصميم القطعة وتوفر منتجات عالية الجودة.

لماذا تختار شركة Sincere Tech لتصنيع أجزاء حقن البوليسترين؟

Sicnere Tech هي واحدة من أفضل 10 شركات حقن البلاستيك في الصين التي تقدم قوالب حقن البوليسترين وأجزاء حقن البلاستيك المخصصة لمجموعة واسعة من المواد، لدينا مزايا فردية مدرجة أدناه:

• متانة: حقنتنا قوالب بلاستيكية إنها متينة ولا تتعرض للتآكل مقارنة بالمواد الأخرى المستخدمة في صنع القوالب.
• دقة: إن توفيرنا للدقة العالية في تصنيع القوالب يمكن أن يضمن الاتساق في كل جزء.
• فعالة من حيث التكلفة: خدماتنا تقع في منتصف النطاق حيث التكلفة والجودة لا يمكن المساومة عليها.
• التحول السريع: لدينا تحول سريع مع رضا 101%.
• فريق عمل وموظفين ذوي خبرة: لدينا عدد كبير من الموظفين ذوي الخبرة العملية في خدمات صب البوليسترين بالحقن. وهم متخصصون في توفير منتجات عالية الدقة وأفضل جودة.
• الحل المخصص: ونحن نساعد أيضًا في تصميم الأجزاء المخصصة.

إذا كنت تبحث عن خدمات حقن البوليسترين عالية الدقة والإتقان، فلا تذهب إلى أي مكان. اتصل بنا اليوم.

خاتمة

حقن البوليسترين تعتبر عملية تصنيع البوليسترين بالحقن عملية فعالة نسبيًا ومعقولة التكلفة. وهي تنطبق على العديد من المنتجات. بالإضافة إلى ذلك، توفر عملية صب البوليسترين بالحقن في أفضل حالاتها أجزاء جيدة بدرجة عالية من الوضوح والصلابة مع تصميم القالب والمعالجة المناسبين. ومع ذلك، فإنها تعاني من بعض التحيزات مثل قوة التأثير المنخفضة وثبات الحرارة للمادة. من خلال استخدام إرشادات التصميم، يمكنك الاستفادة بشكل مفيد من عملية صب البوليسترين بالحقن.

الأسئلة الشائعة

س1. ما هو نطاق درجة حرارة البوليسترين؟

تتراوح درجة حرارة معالجة البوليسترين عادة بين 200 درجة مئوية و250 درجة مئوية.

س2. لماذا يتم استخدام البوليسترين في عملية القولبة بالحقن؟

يتم استخدامه بشكل أساسي لأنه رخيص وسهل المعالجة، لأنه يوفر صلابة ووضوحًا أفضل.

س3. ما هي نقاط الضعف الرئيسية في مادة البوليسترين؟

العيب الرئيسي هو أن مؤشر ارتداده منخفض، وبالتالي لا يمكنه مقاومة الحرارة وهو هش للغاية.

س4. هل يمكن إعادة تدوير البوليسترين؟

بالطبع نعم! يمكن إعادة تدوير البوليسترين، مما يعني أن إنتاج مثل هذا المنتج يمكن اعتباره عملية صديقة للبيئة.

س5. ما هو الاستخدام الواسع النطاق للبوليسترين؟

يتم استخدامه في التعبئة والتغليف والسلع الاستهلاكية ومواد العزل والتطبيقات الطبية وعناصر السيارات وغيرها.