صنعت پلاستیک

پلاستیک چیست؟

پلاستیک مsحصولی است که به منظورهای مختلفی بکار می رود.پلاستیک ممکن است سخت یا نرم باشد شفاف یا مات باشد.می تواند شبیه چوب یا چرم یا ابریشم بنظر آید.می تواند در ساخت اسباب بازی یا دریچه های قلب بکار رود.در حال حاضر بیش از 10000 نوع پلاستیک مختلف وجود دارد.مواد خام اولیه برای تهیه پلاستیک عبارتند از نفت و گاز .این سوخت های فسیلی بعضا با اکسیژن و کلر برای ساخت انواع پلاستیک ترکیب می شوند.خیلی از چیزهایی که می خرید در پوششها و بسته بندی های پلاستیکی عرضه می شوند .شما هم احتمالا هر بسته ای را باز می کنید بعد از مصرف جعبه یا ظرف پلاستیکی اش را بدون توجه دور می اندازید.اما اگر همه این جعبه ها و ظروف پلاستیکی را جمع آوری کنیدچه اتفاقی می افتد؟در عرض یک ماه چه مقدار مواد زائد پلاستیکی مانند بطری نوشابه کیسه پلاستیکی و خودکار خالی جمع می کنید؟
بعضی از انواع پلاستیک ها قابل بازیافت هستند و برخی قابل بازیافت نیستند.خیلی ها فکر می کنند که پلاستیک ها پسماندهایی هستند که در نهایت غیر قابل تبدیل هستند یا از آنجا که سوختهای فسیلی را مصرف می کنند آنها را انرژی خوار می نامند.در صورتی که چنین نیست وپلاستیکها از لحاظ انرژی و مصرف آن بسیار با صرفه عمل می کنند .یعنی انرژی خیلی کمتری برای ساخت یک بطری پلاستیکی نسبت به ساخت بطری شیشه ای مصرف می شود.همچنین از آنجایی که پلاستیکها وزن سبکی دارند انرژی کمتری برای حمل آنها مصرف می شود.گرچه پلاستیکها به طور کلی سبک هستند ولی دفع آنها در محلهای دفن زمینی گزینه ی خوبی نیست بلکه دو راه دیگر هم وجود دارد بازیافت و زباله سوزی .کاربری این روش ها موجب بازپس گیری برخی ارزشهای پلاستیک می شود که میتواند در ساخت دوباره اقلام پلاستیکی به کار آید.
زباله سوز موجب بازیابی انرژی شیمیایی می شود که می تواند به منظور تولید بخار و الکتریسیته بکار رود .در صورتی که دفن زمینی پلاستیکها هیچ کدام از این مزایا را ندارد و بعلاوه دفن بهداشتی پلاستیک به معنی دفن همیشگی است چرا که این نوع پسماندتجزیه هم نمی شود.
صنعت پلاستیک ها با توجه به ارتباط شدید آن با صنعت نفت از اهمیت زیادی برخوردار است.
در حقیقت به نوعی می توان عنوان کرد که اگر نفت نباشد قادر به تولید پلاستیک ها نیستیم. تا اواسط دهه 1950 منبع اصلی ماده اولیه برای صنعت پلاستیک در اروپا زغال سنگ بود که در این راستا قطران زغال سنگ, کک,گاز زغال سنگ و آمونیاک قطران زغال سنگ منبعی برای مواد شیمیایی آروماتیک مانند بنزن,تولوئن فنول,نفتالین, و محطولات وابسته بود که در نهایت به تولید پلاستیک های مهمی نظیر رزین های پلی استیرن ونایلون ها منتهی می شد.
توسعه صنعت پتروشیمی احتمالا بزرگترین عامل منحصربه فرد در رشد پلاستیک است به همین دلیل صنعب پتروشیمی از طریق تولید پلاستیک ها به طور محسوس و از جنبه های مختلف در زندگی روزمره ی ما نمایان است.
از لحاظ تاریخی صنعت پلاستیک از شدت رشد بسیار سریعی برخوردار بوده است. اگر چه پلاستیک های مصنوعی از اواخر قرن نوزدهم به گسترده به بازار نفوذ پیدا کرده اند. ولی درحقیقت این صنعت با پایان جنگ جهانی دوم و ورود مواد اولیه پتروشیمیایی نسبتا ارزان به بازار رشد کرد و ما را به عصر کنونی می توان به عصر پلاستیک ها نام داد؛ رهنمون ساخت و سرعت رشد این صنعت بیشتر از صنایع دیگر می باشد. که این امر خود به خاطر مزایای فناوری های جدید ودخالت دادن پارامتر های اقتصادی در جایگزین کردن پلاستیک ها بجای موادی مانند فلز, شیشه, چوب, سرامیک و... است. به عنوان مثال میتوان از جایگذین یک لوله ی پلاستیکی بخاطر قیمت وسهولت نصب و اتصال آن در قیاس با نمونه ی فلزی آن نام برد. در حال حاضربا توجه به پیشرفت های جدید در صنایع خودرو سازی و یا لوازم خانگی قطعات پلاستیکی به خاطر کاهش وزن و افزایش بازدهی سوخت جایگزین بسیار مناسبی برای قطعات فلزی در این دسته از تولیدات شده اند از مثال های متعدد دیگری که در تصدیق این امر میتوان اشاره کرد این است که امروزه از انواع پلاستیک های پلیمری در بازار در حدود 70 % آنها مختص به چهار گروه PVC,PE,PP,PSمی باشد.
برای تولید این چهار زمینه ی کالایی رقابت زیادی بین شرکت های شیمیایی :"داو-بی اف گودریچ-فیلیپس-یونیون کار باید-و پونت-مونسانتو-اکسون" از اهمیت خاصی برخوردار است که با توجه به قیمت کالاهای پلاستیکی عرضه شده به بازار رقابت شدیدی بین تولید کنندگان وجود دارد. در مواردی نیز پلاستیک های خاصی فقط توسط یک یا دو تولید کننده تولید می شود و جنبه ی رقابتی از بین می رود.
تقسیم بندی پلاستیک ها بر اساس بنیان اصلی:
1-طبیعی
2-نیمه مصنوعی
3-پلاستیک های مصنوعی یا صنعتی
در مورد پلاستیک های طبیعی میتوان به موادی چون رزین ها-بیومین ومثلاک اشاره کرد در مورد پلاستیک های نیمه مصنوعیبه ماده ای چون گازئین که ریشه ی اصلی آن شیر می باشد اشاره می شود که در ساخت" دسته ی برس, دکمه و چسب چوب "کاربرد دارد.
اما پلاستیک های صنعتی که کاربرد فراوانی پیدا کرده اند قطعات فراوانی مثل چرخ دنده ها قطعات تلفن را شامل می شوند که ریشه اصلی آنها زغال سنگ می باشد از جمله این مواد فرم آلدئید – اوره فرم آلدئید و فلوئور کربن می باشد.

تاریخچه پلاستیک ها

اولین بار در سال 1862 برادران هایت موفق به تولید سلولوئید شدند و در حدود 40 سال بعد شخصی به نام باکلند موفق به تولید باکلیت شد و در حد فاصل سالهای 1921 تا 1928 بعضی از نایلونها و همچنین اوره – فرمالدهید و غیره به بازار عرضه شد در سال 1934 پلی وینین کلرید در میزان تجاری جهت ساخت محصولات مختلف روانه بازار شد.
اما مهمترین دوره پیشرفت پلاستیکها در دهه 1950 تا 1960 اتفاق افتاد که در آن زمان دوران اختراع و تولید انواع مختلف پلاستیکها خواص و کاربردهای متنوع نقطه عطفی در این صنعت نام گرفت.
در این زمانها دانشمندان چون زیگلر از آلمان و یا ناتا از ایتالیا اصول و روشهای پلیمراسیون را روشن کردند و باعث پیدایش تکنولوژی نوینی در جهت ساخت پلیمرهایی مختلفی همچون پلی اتیلن ها , پلی پروپیلن ها , پلی اترها و اپوکسی ها و ... شدند.

آینده و بازار پلاستیک

همانگونه که در قبل از این ذکر شد بیشترین مصرف پلاستیک ها درست پس از جنگ جهانی دوم به عنوان جایگزین ارزان قیمت مواد مرسوم و رایج شکل گرفت اما حتی امروز نیز تصور عمومی از صنعت پلاستیک به طور کامل شفاف و مثبت نیست . سهم قابل توجه پلاستیک ها در ارتقاء سطح استاندارد کیفی زندگی تبیین نشده است . با این حال در بسیاری از زمینه ها مواد پلاستیکی مدتی است که جایگاه مناسب خود را در بازار یافته اند که از جمله آنها می توان به صنعت برق اشاره کرد که ترکیب خواص عالی عایق بودن و چقرمگی ، دوام و دیر سوز بودن به انواع مختلف دو شاخه سر پیچ لامپ و عایق سیم ها و کابل ها منتهی شده است .
اگر بخواهیم فهرستی از کاربرد پلاستیک ها اشاره کنیم می توانیم به موارد زیر توجه کنیم
1- کاربرد خواص ( پیزوالکتریک و پیروالکتریک و ینلیدن فلوئورید ) در بلند گوها و آشکارسازی
2- مصارف وسیع پلاستیک ها در ساختمان سازی مثل لوله آب فاضلاب لایه های ضد رطوبت – کفپوش ها – عایق کاری ، تزئین دیوار و ....
3- کاربرد پلاستیک ها در موارد بسته بندی مثل بطری ها – ظروف حمام
4- صنایع خودروسازی که در حال حاضر یکی از مصرف کنندگان عمده پلاستیک ها است که افزایش وزن و تعداد قطعات پلاستیکی در خودروها مبین این ادعا است : از جمله این قطعات می توان در اتومبیل به آنها اشاره کرد مثل باطری – سیم های نرم دو شاخه – سوئیچ برق – کلاهک های تقسیم – لوازم چراغ – روکش صندلی – تودوزی و تزئین بدنه – پروانه رادیاتور – لوله آب – لوله بنزین – مخازن آب سرد کن و چندین قطعه دیگر پلاستیکی موجود در یک خودرو مثل کمربند ایمنی – سپر اتومبیل – شبکه رادیاتور و .........
که در بسیاری از این قطعات وزن قطعه پلاستیکی بسیار کم بوده و هست حتی به طوری که اظهار شده است در یک خودرو کوچک اروپایی در حدود 450 قطعه مختلف از یک پلاستیک نوع پلی استال بکار گرفته شده است که مجموع وزن آنها از یک کیلوگرم فراتر نرفته است .
5- مبلمان و لوازم خانگی و اداری
6- وسایل حمل و نقل ترابری آبی و هوایی مثل قایق ها و هواپیما ها
7- تجهیزات صنعتی مثل لوله های صنعتی – پمپ ها – شیر ها – شیشه اتاق های کنترل که از موادی همچون PTFE –PVC استفاده می شود .
8- صنایع عکاسی
9- تجهیزات پزشکی مثل سرنگ تزریق و ....
10-استفاده از فیلم پلاستیک جهت کاغذ چاپ
11- صنایع تولید کفش

لباس های زمستانی

موارد اشاره شده تنها برخی از مصارف عمده مواد پلاستیکی را نشان می دهد .
با توجه به تاثیر گذاری عوامل زیر در سال های 1945 تا 1973 رشد چشمگیر کاربرد پلاستیک های مشهود بوده است .
1- افزایش شناخت خصوصیات و توانایی های مواد پلاستیکی
2- قابلیت رو به رشد پلاستیک ها به واسطه ظهور مواد جدید
3- کاهش مداوم هزینه مواد اولیه پلاستیک نسبت به هزینه مواد رایج مانند چرم ، کاغذ ، فلزات و ......
4- پایین بودن هزینه حمل و هزینه تولید
صرف نظر از قیمت نفت این عوامل به میزان زیادی نشان می دهد که صنعت پلاستیک یک صنعت تکامل یافته است که رشد آینده زیادی به وضعیت اقتصادی جهان دارد . و با توجه به اینکه هزینه تبدیل نفت به مواد پلاستیکی و هزینه های حمل و نقل و فرایند آنها کمتر از فعالیت های مشابه توسط مواد مرسوم است بنابر این مشخص می شود که قیمت پلاستیک ها با سرعتی کمتر از مواد مرسوم رقیب آنها افزایش می یابد .
و این گواهی دهنده افزایش اهمیت پلاستیک ها در آینده است .
مشکلی که برای صنعت پلاستیک هم اکنون متصور است که در سال 1970 نیز آشکار شد . نگرانی در مورد محیط زیست می باشد . که نگاه کلی آن بر روی صنایع شیمیایی و به منبع به بخشی از آن که مواد پلاستیکی هستند متمرکز است
اما در مجموع باید اشارهکرد که کاربرد پلاستیک ها در تمتم صنایع روند صعودی خود را همچنان حفظ کرده است
تا جایی که امروز در ساخت یک هواپیمای مافوق صوت بیش از 5/2 تن قطعات پلیمری ( مصنوعی ) مصرف می شود .
خواص عوده پلاستیک ها
1- سبک بودن
2- عایق حرارت بودن
3- عایق الکتریسته بودن
4- شفاف بودن
5- رنگ پذبری
6- مقاوم در برابر شرایط جوی
7- مقاوم در برابر حلال های شیمیایی
8- بهداشتی بودن
9- سهولت شناخت
10- ارزانی
11- سازگاری با شرائط مختلف
12- کاربرد متنوع

تقسیم بندی پلاستیک ها

1- گرما سخت ها
2- گرما نرم ها
یک گرما سخت می تواند از طریق فرایند ایجاد پیوند های بین مولکولی کاملاً سفت و سخت شود . همچنین یک گرما سخت می تواند دارای ماده اولیه سه عاملی مانند فنل یا دو عاملی مانند فرمالدئید باشد که باری تشکیل سبکه ماکرو مولکولی واکنش بدهند .
گرما نرم ها نسبت به گرما سخت ها متفاوت بوده و می توان آنها راپس از مصرف مجدداً ذوب نموده بدون اینکه تغییر پیدا کنند .
از جنبه تجارتی گرما نرم ها به دو دسته تقسیم می شوند . سفت و انعطاف پذیر که گرما نرم های انعطاف پذیر مقادیر کشیدگی طولی نسبتاً زیادی در نقطه پارگی دارند ( تا حدود 500 در صد ) مثل پلی اتیلن و پلی وینیل کلراید . با این وجود بعضی از گرما نرم ها می تواند تا حد بعضی از الاسترمر ها کشیدگی طولی نشان دهند . ولی کاملاً با آنها تفاوت دارند که مهمترین وجه آن گرما نرم کشیده می شود و رها می شود به حالت اولیه خود بر نمی گردد .
مساحت زیر نمودار نشانگر تقریبی ظرفیت جذب انرژی گرم نرم قبل از پاره شدن است که هر چه ظرفیت فوق بزرگتر باشد . مقاومت ضربه ای بیشتر و گرما نرم سفت تر خواهد بود .
یک رزین پلاستیکی قبل از اینکه تحت عملیات قالب گیری و یا اکستروژن قرار گیرد و به محصول نهایی تبدیل شود به انواع افزودنی ها و یا اجزاء آمیزه کاری آمیخته می شود .
که ترکیب هر یک از این اجزاء به منزله افزایش یک خصوصیت ویژه در محصول نهایی است .
خواص ویژه می تواند مواردی همچون – پایداری در مقابل اکسید کننده ها – مقاومت ضربه ای استحکام بیشتر – افزایش یا کاهش طولی – کاهش هزینه سهولت اکسترود – مقاومت در مقابل اشتغال پذیری – و یا در زرین گرم سخت استفاده از سخت کننده جهت سفت کردن رزین باشد .
هنر یک آمیزه کار حرفه ای آن است که بداند چگونه به نحو موثری از اجزاء آمیزه کاری استفاده کند تا مجموعه ای از خواص مطلوب را در محصول نهایی با کمترین هزینه ممکن فراهم سازد. در آمیزه کاری یک کامپوزیت جزءاصلی و مهم پلیمر پایه است که به دو گروه پلاستیک های کالایی ( PP-PS-PVC-PE ) و گروه پلاستیک شبه کالایی ( PET-MMA-ABS و سلولزها) تقسیم می شوند. که بخاطر خصوصیات هر کدام از آنها ممکن است با قیمت بالا عرضه شوند مثل ABS بخاطر استحکام ضربه ای بالا یا MMA به لحاظ شفافیت و خواص نوری.

خواص ویژه برای انتخاب قطعات پلاستیکی و سفارش به سازندگان

1-ویسکوزیته مذاب: که این خاصیت نحوه فرایند پلیمر را مشخص می کند. TFF ویسکوزیته مذاب بسیار بالایی دارد و نایلون ویسکوزیته مذاب پایینی دارد.
2-دمای قالب گیری: که عبارت است از حداقل دمای فرایند برای ویسکوزیته مذاب (تارسیدن به سطح مطلوب قالب گیری) در این زمینه پلاستیک های مهندسی دمای بالایی نیاز دارند و در عین حال پلیمر PE دمای کمی نیاز دارد تا به سطح مطلوب قالب گیری برسد.
3-سختی و انعطاف پذیری : PVC نرم نشده (هموپلیمر) و پلی استرهای گرما سخت بسیار سخت و چقرمه هستند. و پلاستیک های EVA و LDPE نرم شده بسیار انعطاف پذیرند.
4-استحکام : پلاستیک های مهندسی استحکام بالایی نیاز دارند در حالی که پلیمرهای اولفینی ( PE و PP ) استحکام زیادی لازم ندارند.
5-سختی: گرما نرم های غالبا دارای سطح بسیار سختی هستند.
6-مقاومت خراشیدگی: گرما سخت های پلی استر و UF مقاومت خراشیدگی خوبی دارند و پلی استایرن ها علیرغم سختی بالا مقاومت خراشیدگی ضعیفی دارند.
7-براق بودن : استات سلولزها-پلی سولفون ها براق و سطحی شفاف دارند.
8-شفافیت : شفافیت پلاستیک با درصد انعکاس نور مشخص می شود تعداد کمی از پلاستیک ها شفافیت خوبی دارند مثل MMA-PS و پلی کربنات ها.
9-مقاوم در برابر زرد شدن: پلی استایرن ها وقتی درمقابل نور قرار میگیرند زرد می شوند ولی پلی متیل متاکریلات ها در مقابل نور زرد شدن مقاوم هستند.
10-استحکام ضربه ای: پلی استایرن ها استحکام ضعیفی دارند و در عین حال پلاستیکی مثل ABS استحکام ضربه ای خوبی دارد با وجود اینکه سختی زیادی دارد.
از جمله خواص ویژه ای که می توان برای پلاستیک ها متصور شد می توان به موارد زیر اشاره کرد.
11-مفتول پذیری
12-مقاومت شیمیایی (در برابر اسیدها-بازها و...)
13-مقاومت در برابر روغن و چربی
14-مقاومت در برابر آلودگی
15-مقاومت خزشی
16-مقاومت شعله ای
17-مقاومت حرارتی
18-مقاومت جوی (آب وهوایی)
19-مقاومت در برابر اشعه ها و ماوراء بنفش
20-مقاومت شکست تنشی
21-ثابت دی الکتریک
22-استحکام دی الکتریک
23-مقاومت ویژه الکتریکی
24-جذاب آب
25-نفوذپذیری
26-انقباض قالبی
27-قابلیت جوشکاری(پیوند دادن)
28-قیمت

معرفی نام تجاری چند پلاستیک (گرمانرم)
آبکاری پلاستیک ها

با توجه به اینکه پلاستیک ماده ای است که ماهیتا نارسانا می باشد. با روش آبکاری یک لایه رسانا(فلزی) روی جسم پلاستیکی رسوب داده می شود.
امروزه استفاده از قطعات پلاستیکی آبکاری شده در صنایع مختلف گسترش چشمگیری یافته است از جمله صنایعی که این قطعات در آنها به وفور یافت می شود می توان به صنایع اتوموبیل سازی، صنایع الکترونیک، صنایع تولید لوازم خانگی و تولید وسایل شخصی اشاره کرد.
به دلائل زیر استفاده از پلاستیک و ابکاری آن برای ساخت قطعات مورد توجه قرار گرفته است.
1-آزادی بیشتر در طراحی و انتخاب قطعه
2-وزن کمتر در مقایسه با قطعات از جنس دیگر
3-حذف عملیات دوباره کاری مانند(پرداختکاری سطح)
4-قابلیت انعطاف بیشتر در قیاس با قطعات مشابه فلزی
5-هزینه کمتر
از روش هایی که امروز برای آبکاری قطعات پلاستیکی استفاده می شود می توان به دو روش 1-الکترولیتی 2-الکترولس اشاره کرد. باید توجه داشت که بسیاری از پلاستیک ها قابلیت آبکاری دارند اما در عین حال قابلیت و میزان چسبندگی لایه آبکاری به آن دسته از پلاستیک های گفته می شود که بعد از آبکاری چسبندگی مناسبی بین پوشش و قطعه پلاستیکی بوجود آید.
پلاستیکهایی که آبکاری آنها میسر می باشد عبارتند از :
• آلیاژ ABS
• پلی سولفون
• نایلون
• پلی استر
• پلی اتراترکتون ( Polyethere therkeetone )
• پلی پروپیلن
• پلی آریل اتر
• پلی فنیل اکسید
• PTFE
• پلی اتریمید
بهر حال بهترین پلاستیکی که قابل آبکاری باشد باید مخلوطی از پرکننده ها و رزین ها باشد و با مخلوطی از پلیمرها و کوپلیمرها را شامل می شود که در این بین پلاستیک ABS بهترین نوع پلاستیک برای آبکاری می باشد که از جمله محاسن آن می توان به موارد زیر اشاره کرد
هزینه پائین
چسبندگی بالا
کیفیت ظاهری خوب
پایداری ابعادی
تولید آسان

مراحل آبکاری روی سطح پلاستیک

1-تمیز کاری (چربی گیری) 2-آماده سازی اولیه 3-اچ کردن[1] 4-خنثی کردن 5-کاتالیز کردن (فعال سازی) 6-شتاب دهی 7-پوشش الکترولیس 8-ایجاد یک لایه ضربه ای (محلول) به روش الکترولیتی 9-آبکاری مورد نظر ( به روش معمولی)
شکل ظاهری قطعه بعد از هر مرحله متفاوت است در مرحله اول دارای یک لایه یکنواخت آب در مرحله دوم کمی تیره در مرحله سوم غیر یکنواخت بودن سطح قطعه وغیر شفاف بودن در مرحله چهارم و پنجم سطحی خرمایی شکل دارد در مرحله ششم به حالت قبل روشنتر و در مرحله هفتم باید پوشش یکنواخت و کاملی روی قطعه تشکیل شود.
در حال حاضر کرم-نیکل براق متداولترین پوشش آبکاری پلاستیک ها می باشند. این پوشش معمولا شامل مس-نیکل و لایه نازکی از کرم می باشد. عمدتا ضخامت پوشش و مشخصات آن را می توان در گستره وسیعی تغییر داد و پوشش هایی ایجاد نمودکه بتوانند در شرایط متناسب کاری و عملکرد قطعه نقش مناسبی را داشته باشد. در انتها باید اشاره کرد که پلاستیک باید از موادی ساخته شود که استحکام بالایی داشته باشد و بعضا بتوانند جایگزین مناسبی برای فلزات باشند. در حال حاضر استفاده از پلاستیک های آبکاری به سرعت رشد کرده و چشم انداز درخشانی در پیش رو دارد.

جوشکاری مواد پلاستیکی

جوشکاری و اتصال بین قسمت های قطعه کار و یا بین قطعه کار و فلز پرکننده صورت می گیرد این کار با فلز پرکننده یا بدون آن صورت می پذیرد. بدین ترتیب که تهیه انرژی در شکل گرما دهی موضعی در دمایی که کمتر از وقتی که قسمت گرم شده فلز اصلی در شرایط ذوب کامل نباشد ( دمای حالت مایع). به عنوان گزینه دیگر ( جایگزین) این کار می توان در محیط های پلاستیکی و یا نفوذ اسمیک انجام داد. بعضی از مزایای این جوشکاری وزن کم و اتصال محکم است. فرایند جوشکاری معمولا سریع و ماده و همچنین با قیمت مناسب صورت می گیرد. محدودیت جوشکاری این است که مواد غیر مشابه بندرت می تواند جایگزین شود و مواد مشابه باید در مواد پلاستیکی مختلف بکار گرفته شود. بعضی از مواد مانند پلاستیک ترموست را نمی توان جوشکاری کرد، اتصالات جوشکاری می تواند به همین ترتیب طراحی شود. به هر حال برای انجام این جوشکاری باید ابزار ویژه ای بکار برد. خواص مواد پلاستیکی و بویژه نقطه جوش پایین آنها این فرایند را از دیگر فرایندهایی که از مواد فلزی در آنها استفاده می شود مجزا می کند.

فرایندهای جوشکاری و مواد پلاستیکی

عمومی ترین فرایندهای جوشکاری برای پلاستیک ها جوشکاری اولتراسونیک جوشکاری اصطکاکی (جوشکاری دوار و جوشکاری ارتعاشی ) جوشکاری صفحه داغ، جوشکاری فرکانس بالا، جوشکاری القایی و جوشکاری هوای داغ می باشند. برای انتخاب فرایند جوشکاری باید موارد زیر را در نظر گرفت. • مکان های مورد نیاز در اتصال
• مواد اجزاء یا قسمت ها
• شکل قسمت ها و طرح اتصالات
• اندازه طبقات
• ابزار کمکی (Suppliyer equipment )
بهترین نتیجه وقتی بدست می آید که قسمت هایی که با جوشکاری به هم متصل شد می باشنداز مواد مشابه باشند مواد غیر مشابه در یک حجم مشخص باید یکدیگر جوش داده شده اند.

جوشکاری (اتصال ) پلاستیک ها

جوشکاری در پلاستیک ها با روش اتصال دو بدنه با نیروهای جذبی میسر می شود. که همواره این اتصال توسط دو نیروی اصلی ( adhesion و Cohesion ) صورت می پذیرد.
Cohesion نیروهای جذبی می باشند که بین مولکول های جسم اثر متقابل بر یکدیگر دارند. به عبارت دیگر اینگونه نیروها جسم را نگهداری می کنند. اما نیروهای adhesion اتصال بین دو بدنه در جذب بینابینی می باشند و برای اینکه اینگونه نیروها موثر باشند مولکورلها در مقابل بدنه های مختلف باید در حداکثر فاصله 5 آنگسترومی از یکدیگر قرار بگیرند. و این خود از لحاظ تئوری در برگیرنده این نکته می باشد که دو جسم کاملا صاف به یکدیگر بچسبند که این عمل صرفا به وسیله تماس دو سطح به هم صورت می پذیرد. اما د ر عمل در هر صورت غیر ممکن به نظر می رسد. چرا که باید به این حقیقت توجه داشت که دو سطح کاملا صاف حاوی ناهماهنگی هایی است که فاصله بیش از 5 آنگستروم را ایجاد می کند.

طبقه بندی سفت شدن ( خشک شدن) چسب ها

چسب هاا را می توان بر طبق اینکه چگونه خشک می شوند دسته بندی کرد که این روش ها با شیمیایی است یا فیزیکی. در حالت اول فعالیت ها در این زمینه به صورت شیمیایی صورت می پذیرد و به طوری که ممکن است بدلائل زیر ایجاد شود.
1-با اضافه کردن سخت کننده ها
2-با اضافه کردن کاتالیست ها
3-با گرمادهی
4-با محیطی مثل رطوبت، نبود اکسیژن، تشعشعات ( UV )
از لحاظ فیزیکی چسب را می توان به وسیله حلال ها و یا گرما مایع نگه داشت و در حالت کلی چسب ها را می توان بسته به بخار شدن حلال یا وقتی که چسب مایع سرد می شود دسته بندی کرد.

انواع چسب ها و طبقه بندی سفت شدن آنها از لحاظ شیمیایی

به طور کلی از نظر شیمیایی خشک شدن چسب ها از طریق مقاومت در برابر گرما، آب و مواد شیمیایی دسته بندی فیزییکی آنها باشد.
چسب های ترموست بیشتر در تجهیزات مهندسی استفاده می شود چرا که اتصال آنها با ابزار قوی پر قدرت صورت می پذیرد. این چسب ها می توانند بسته به کاربرد آنها یک، دو و یا چند جزیی باشند. چسب هایی که شامل سخت کننده باشد در دمای بالا عکس العمل نشان می دهند پس می تواند مثالی برای چسب های یک جزیی باشد. بهرحال عمومی ترین چسب های ترموست چسب های دو جزیی هستند که از یک رزین که با سخت کننده ها ترکیب شده اند تشکیل شده است. اما چسب های چند جزیی ممکن است ترکیبی از رزین، سخت کننده و کاتالیست باشد. تمام این انواع در تنوع دمایی سرد و گرم وجود دارد.
چسب های ترموست معمولی عبارتند از :
-اپوکسی
-پلی اورتان
-پلی استر
-فنل اپوکسی
-اپوکسی پلی آمید
-فنیل وینیل
-فنل نیتریل
چسب های ترموست ممکن است در برابر هوا یا رطوبت سفت شود. چسب های هوایی در عدم حضور هوا سفت می شود این گونه چسب ها اغلب در اتصالات محوری ( retain screw) استفاده می شود. چسب های سفت شدنی در برابر رطوبت اغلب با رطوبت هوا و یا رطوبت خاک سفت می شوند. نوع ویژه ای از چسب پلی اورتان به این گروه وابسته است این نوع بیشتر برای پلاستیک های و فلزات مناسب است و به سرعت سفت می شود.

دسته بندی چسب ها از لحاظ فیزیکی

در بیشتر موارد دسته بندی چسب ها از لحاظ فیزیکی براساس مقاومت آنها در برابر سرما و مقاومت در برابر توزیع تنش ها صورت می پذیرد. دسته بندی فیزیکی چسب ها ممکن است بر اساس حلالیت و میزان حلالیت (مذاب بودن) صورت پذیرد. چسب های لاستیکی، چسب های پلی استیرن، چسب پلی وینیل کلراید و چسب های اکریلیک معرف تعدادی از چسب ها است که در این گروه جای دارند. و از آنجا که این چسب ها از لحاظ بخار شدن در برابر حلالها دسته بندی می شوند. این نیاز احساس می شود که یکی از موا د چسب ( porous ) باشد. دسته بندی فیزیکی چسب ها براساس tackiness حتی بعد از اینکه حلال آنها بخار شده باشد و صورت می پذیرد این گونه چسب ها اغلب اتصالی و برای اتصال مواد (سطوح) بدون خلل و خرج استفاده می شود. چسب های اتصالی اغلب با پایه لاستییکی هستند این گونه از چسب ها خاصیت الاستیک دارند اما نسبتا قدرت کمی را دارند. این چسب ها در برابر رطوبت مقاوم هستند اما نمی توان آنها برای مدت زمان طولانی تحت اثر آب قرارداد. چسب های لاستیکی معمولی عبارتند از:
1-چسب کلروپرن 2-چسب نیتریل 3-چسب کائوچوی طبیعی 4-چسب استیرن 5-چسب پلی اورتان
اکنون مشخص شده است که چسب حلال بی نهایت اشتغال زا است و در دمای زیر 30 درجه سانتی گراد تا 20 درجه سانتی گراد بالای صفر بسته به ترکیب اجزاء آن مشتعل می شود. چسب ( Water- borne ) تحت نفوذ آب خاصیت چسبندگی خود را از دست می دهد.