فوم های پلی استایرن و پلی اتیلن

فوم های پلی استایرن و پلی اتیلن

توليد بلوكهاي پلاستوفوم ضريب انتقال حرارت پلاستوفوم بسيار ناچيز و لذا 100 درصد عايق حرارت و نيز عايق رطوبت و صدا مي باشد .ورقهاي پلاستوفوم مناسب جهت يخچال ، سردخانه ، پشتي ،تشك ، ديوار و پركننده هاي مناسب جهت فضا هاي خالي مي باشد .
توليد بلوكهاي پلاستوفوم سقفي
بلوك سقفي جديد از مواد پلي استايرن انبساطي ساخته شده و بهترين جايگزين بلوكهاي سيماني و سفالي مي باشد .
ويژگيهاي بلوك سبك پلاستوفوم سقفي EPS
1- سبكي2- بسرعت و سهولت در اجراي سقف3- پايدار در مقابل زلزله : به دليل كاستن بار مرده در مقابل زلزله پايدارري بيشتري دارد و در هنگام زلزله خرد نمي شود .4- صرفه جوئي در گچ و خاك : براي اولين بار شيارهائي در سمت تحتاني بلوك مذكور ايجاد شده و در قسمت زير سقف قرار مي گيرد .5- صرفه جوئي در آهن آلات : در هر متر مربع 22% كاهش مي يابد .6- ضربه پذير7- حمل و نقل سريع و آسان 8 - كاهش 15 تن وزن در هر 100 متر مربع9- سرعت زياد در اجرا و كاهش هزينه هاي دستمزد10 - صرفه جوئي در تير هاي بتني سقف مي شود به طوري كه مي توان فاصله محور تيرچه بتني را از 50 سانت به حداقل 60 سانت تغيير داد
. توليد قطعات بسته بندي فومي
مناسب حتي براي بسته بندي قطعات سنگين وزن بسته بندي با قطعات پلاستوفوم زيبا ، بهداشتي ، سبك و ضربه پذير و ارزان مي باشد

صحقات فوم پلي اتيلن داراي خواص زيراست
ضد رطوبت - ضربه گيري - عايق صدا -. عايق گرما و با انعطاف پذ يري خوب است .

ويك جايگزين ايد ئالي است براي بسته بندي مواد صادراتي ويه طور
گسترده در بسته بندي محصولات الكترونيكي - مايحتاج روزانه - شيشه -بطريها -وسايل الكترونيكي - خانگي - دارو - مبلمان و اثاثيه – محصولات فلزي - اسباب بازي و غيره استفاده مي شود. توليد آن توسط خط اكستروژن كه داراي خروجي بالا ويك طرح علمي وبا كيفيت بالا است . محصولات توليدي مناسبتر استفاده شود به منظور عايق حرارتي و همينطورعايق رطوبت و آب در كارگاهاي مهندسي و عايق حرارتي براي لوله هاحفاظت و بسته بندي مواد براي تجهيزات الكترونيكي - ' بطريها - وسايل شيشه اي - مواد عايق بندي براي كشاورزي و- اهداف ساختماني افزايش مفاصل فيلترعايق زير سقف –- عايق ديوار - عايق لوله - عايق حرارتي براي لوله - كاربرد به دليل صدا گير بودن

منبع: سایت شرکت اصفهان فوم

» ادامه مطلب

قالب گیری چرخشی

قالب گیری چرخشی

قالب گیری چرخشی به نام ها ی Rotomolding , Rotocasting هم نامیده می شود. این روش، فرآیندی برای تولید قطعات پلاستیکی تو خالی است. رقابت هایی بین این دو روش و روش‌های قالب‌گیری دمشی، گرماشکل‌دهی و قالب گیری تزریقی وجود دارد. البته قالب گیری چرخشی مزایای ویژه‌ای از جمله میزان کم تنش‌های پس ماند و قالب‌های نسبتا ارزان را دارا است. علاوه بر این از نظر تولید قطعات یک تکه، توخالی و بزرگ (بزرگ‌تر از 2 متر مکعب) رقبای کمی در برابر این روش وجود دارد. این روش بیشتر برای تولید مخازن شناخته شده است اما می‌تواند برای تولید محصولات پزشکی پیچیده، اسباب بازی‌ها و دیگر وسایل بکار رود. در سال 1995، بازار آمریکای شمالی حدود 364 هزار تن با ارزش 1250 میلیون دلار و دراروپا 101 هزارتن بوده است که در سال 1997 در اروپا این مقدار به 173 هزار تن رسیده است. در سال 1997، ارزش بازار امریکای شمالی 1650 میلیون دلار بوده است. بازار امریکا در دهه ی 90 رشد 10 تا 15 درصدی را در هر سال داشته است. در دهه‌های اخیر با پیشرفت ماشین آلات و قالب ها توجه زیادی به این صنعت شده است و سرمایه گذاری های زیادی بر روی آن صورت گرفته است. فرآیند قالب گیری چرخشی اساس فرآیند شامل وارد کردن مقدار مشخصی از پلاستیک به صورت پودر، دانه (گرانول) و یا مایع با گرانروي زياد به قالب توخالی و پوسته مانند است. قالب حول دو محور اصلی با سرعت های نسبتا کم چرخیده و یا لرزانده می‌شود. پلاستیک درون قالب به دیوار چسبیده و یک لایه را بر سطح قالب ایجاد می‌کند. چرخش قالب در حین مرحله سرمایش نیز ادامه پیدا می کند تا پلاستیک شکل مطلوبش را بگیرد و جامد شود. هنگامی‌که پلاستیک به اندازه کافی سخت شد، سرمایش و چرخش متوقف شده تا قطعه پلاستیکی را از قالب خارج کنند. در این مرحله ، چرخه فرآیند دوباره تکرار می شود. این روش با قالب‌گیری گریزانشي به خاطر سرعت های پایین چرخش (4 تا 20 دور در دقیقه) متفاوت است. نمایی از فرآیند قالب گیری چرخشی و مراحل a. تغذیه قالب b. گرم کردن قالب c. سرمایش d. خروج قطعه از قالب تقریبا همه محصولات تجاری که با این روش تولید می شوند جزو خانواده‌ی پلاستیک های گرمانرم هستند. هرچند که می‌توان از گرما سخت‌ها نیز استفاده کرد. در میان پلاستیک های گرمانرم، بیشتر از بسپارهای نیمه بلورین و مخصوصا پلی الفین‌ها استفاده می شود. مواد مورد استفاده در حال حاضر، پلی‌اتیلن در بسیاری از انواع آن، حدود 85 تا 90 درصد بسپارهای مورد استفاده در قالب‌گیری چرخشی را شامل می‌شود. گونه‌های شبکه‌ای شده پلی اتیلن نیز در قالب گیری چرخشی استفاده می‌شوند. نرماسل PVC نیز حدود 12 درصد مصرف جهانی را در بر می‌گیرد. در شکل زیر میزان مصارف مختلف نشان داده شده است.درصد استفاده از مواد مختلف در فرآیند قالب گیری چرخشی محصولات با کارایی بالا مثل نایلون تقویت شده با الیاف و بدنه‌های هواپیما از جنس PEEK نیز پتانسیل تولید با این فناوري را دارند اما در حال حاضر جز بسیار کوچکی از صنعت را در بر می‌گیرند. تلاش‌هایی برای استفاده از الیاف در قطعات قالب گیری چرخشی صورت گرفته است اما گزارش های کمی از تجاری شدن این محصولات وجود دارد. فرآیند جدید قالب گیری چرخشی شامل فرآیند با فشار اتمسفری است که از پودر ریز استفاده می‌کند و قطعات تقریبا بدون تنشی را نتیجه می دهد. در مورد بسپار مورد استفاده نیز ضروریست که بتواند دماهای بالا را برای مدت طولانی تحمل کند. بدلیل عدم وجود فشار، قالب‌ها معمولا دیواره های نازک دارند و به همین دلیل هزینه تولید آنها نسبتا پایین است. دستگاه های جدید با چند بازو، امکان تولید با استفاده از قالب های مختلف با شکل ها و اندازه های مختلف را به طور هم زمان می دهند. با طراحی مناسب قالب می‌توان قطعات پیچیده ای را که تولید آن با روش های دیگر مشکل و یا غیر ممکن است مانند جعبه های دو جداره با پنج وجه را تولید کرد. با کنترل فرآیند صحیح و طراحی قالب مناسب، ضخامت دیواره قطعات بدست آمده با روش های قالب گیری چرخشی بر خلاف قالب گیری دمشی یا گرما شکل دهی دو صفحه‌ای ، کاملا یکنواخت خواهد بود. علاوه بر آن محصولات تولیدی عاری از نقطه و خط و جوش خواهد بود و نيازي به عمليات تكميلي ندارد. این روش دارای معایبی به شرح زیر است: زمان تولید بالا، امکان انتخاب محدود مواد مورد استفاده، هزینه بالای مواد بدلیل استفاده از افزودنی های خاص، همچنین استفاده از ماده‌ی پودر شده و مشکل بودن قالب گیری بعضی از شكل‌ها. ماشین‌های قالب گیری چرخشی روش‌های زیادی برای دستیابی به اهداف ضروری مثل چرخش قالب ، حرارت دادن و سرمایش وجود دارد. طبق تخمین های زده شده، تقریبا 40 درصد ماشین های قالب گیری چرخشی در آمریکا دست ساز هستند. از 60 درصد باقیمانده، 70 درصد بیش از 10 سال و 40 درصد بیش از 20 سال عمر دارند. درصد ماشین‌های دست ساز در دیگر نقاط دنیا بیشتر است. از آنجاییکه قطعات قالب گیری دمشی محدوده حجمی از 0.05 تا 10000 لیتر را در بر می گیرند، لذا دسته بندی کلی ماشین ها دشوار است. وجوه مشترک همه ی فرآیندها شامل چرخاندن، حرارت دادن و سردکردن است. همچنین خارج کردن محصول و بارگذاري دوباره‌ی پلاستیک به قالب نیز مورد نیاز است. اما همه ماشین ها نیاز به مراحل گرمايش و سرمایش ندارد. اگر از مایع واکنشگری مثل اپوکسی یا رزین پلی استر غیر اشباع دارای ماده‌ي پخت استفاده شود، تشکیل ساختار تک لایه بدون حرارت دهی خارجی انجام می شود. تعدادی از ماشین های تجاری قالب گیری چرخشی در زیر شرح داده شده اند: 1-ماشین‌های چرخشي- لرزشي (Rock- and- Roll) طراحی این ماشین ها به گونه ای است که یک محور عمل لرزاندن و محور عمودی یک چرخش 360 درجه ای انجام می دهد. به طور کلی ماشین های که قادر به ایجاد چرخش 360 درجه حول دو محور عمودی هستند جایگزین امكانات چرخش و لرزش شده اند. این ماشین ها معمولا دارای یک قالب در محفظه قالب طراحی شده ، سرعت گردش کم معمولا 4 دور در دقیقه و زاویه ی لرزش کمتر از 45 درجه هستند. معمولا در این ماشین ها از حرارت دهی مستقیم گاز برای گرم کردن قالب های صفحه ی فلزی استفاده می شود. این ماشین ها چرخش دومحور کاملی را فراهم می کنند و این مزیت را دارند که محور افقی می تواند از هر دو انتها جازده شوند. قالب ها بر روی محور اصلی قابل چرخش قرار می گیرند. هنگامیکه در گرمخانه بسته می شود، محور اصلی می چرخد و قالب را توسط دنده ها به صورت چرخ و فلکی می چرخاند. هوای گرم شده تا رسیدن به دمای مناسب برای بسپار چرخانده می شود. مرحله ی سرمایش نیز توسط هوا و آب صورت می گیرد. در بعضی از طراحی های این ماشین ها، قالبها گرمخانه را در انتهای مرحله ی حرارت دهی ترک می کنند و سرمایش در خارج گرمخانه انجام می گیرد. در این روش در حین سرمایش قالبهای قبلی، گرمخانه برای وارد کردن دیگر قالب ها خالی می شود.ماشین دهانه صدفی در فرآیند قالب گیری چرخشی 3- ماشین های عمودی این نوع جدید از طراحی ماشین ، دارای یک محور افقی مرکزی است که قالب ها بر روی بازوها قرار می گیرند. در زمانهای مناسب، محور مرکزی قالب ها را به اندازه ی 120 درجه متوازن می کند و با این کار باعث حرکت ترتیبی آنها گرمخانه، منطقه ی سرمایش و ناحیه ی سرویس می شود. مزیت این طرح حجم تولید بالا برای قطعات کوچک و امکان تولید در فضاهای با طبقات کوچک است. ماشین عمودی 4- ماشین های خطی (shuttle) ماشین های خطی برای فقط طراحی شده اند. طراحی های مختلفی از این ماشین ها وجود دارند. در یکی از طراحی ها، قطعات قالب بر روی یک ریل حمل کننده طراحی شده است که از ایستگاههای سرویس و سرمایش به سمت ایستگاه گرمخانه همچنین برعکس، به صورت خطی حرکت می کنند. بازدهی ماشین های خطی با استفاده از طراحی حمل کننده ی دوگانه افزایش یافته است، که در این طراحی گرمخانه، همیشه با گرم کردن یک قالب اشغال می شود. در حالیکه قالب در حمل کننده های دیگر در حال سرویس و یا سرد شدن است. اگر زمان سرد شده و سرویس قالب برابر با زمان گرم شدن باشد. این سیستم می تواند به حالت بهینه با خروجی حداکثر دست یابد. نکته کلیدی برای عمر و دوام این ماشین، محافظت موتور محرکه از دماهای بالای گرمخانه و همچنین عدم استفاده از آب سردکننده خورنده است. نمای کلی از یک ماشین خطی که در آن نمونه B در بخش گرمخانه و A در حال سرویس می باشد 5- ماشین چرخ فلکی افقی با بازوهای ثابت ماشین های چرخ فلکی با چرخشی برای تولید طولانی قطعات متوسط تا نسبتا بزرگ طراحی شده اند. که یکی از متداولترین انواع ماشین ها در صنعت هستند. ماشین های اولیه آن دارای سه بازو با فاصله ی 120 درجه از هم بودند که توسط یک برجک مرکزی حرکت می کنند. در این ماشینهای همه بازوها با هم حرکت می کنند. یک بازو در هر زمانی در یکی از سه ایستگاه گرمایش، سرمایش و یا سرویس است. از جمله مزیت های آن مستقل بودن فرایند هریک از قالبها و همچنین امکان استفاده از مواد مختلف در هریک از بازوهاست.ماشین چرخ فلکی افقی با بازوهای ثابت 6-6- ماشین های با بازوهای مستقل اخیرا این گونه ماشین ها برای بهبود قابلیت تغییر و تنوع پذیری ماشین های چرخشی طراحی شده اند. ماشین های فعلی دارای پنج ایستگاه بوده می توانند دو، سه و یا چهار بازوی با تناوب مستقل از یکدیگر داشته باشند نکته کلیدی برای قابلیت تغییر، کمتر بودن تعداد بازوها نسبت به ایستگاههاست که به استفاده کننده اجازه ی انتخاب ایستگاههای خالی به عنوان ایستگاه کمکی گرمخانه، ایستگاههای کمکی سرمایش و جدا کردن مراحل بارگیری و خارج سازی در مراحل سرویس رامیدهد. اگرچه این ماشین های گرانتر از ماشین ذکر شده هستند اما برای عملیات منحصر به هر کارخانه برای این فرآیند ایده آل هستند و در حال حاضر عمده فروش ماشین های جدید را در بر می گیرند. ماشین های دیگر از جمله ماشین های با ژاکت گرم شونده با روغن ( که موثرتر از هوای گرم است) و همچنین گرمایش قالب توسط گرم کننده های الکتریکی هستند. ماشین با بازوهای مستقل محصول Polivinil ایتالیا پیشرفت های اخیر در زمینه ی قالب گیری چرخشی دانشگاه کوئینز (Queen s) در Belfast در ایرلند شمالی ، سالهای متمادی پیشرو در توسعه سیستم‌های کنترلی و مدلسازی فرآیند قالب گیری چرخشی بوده است. در اوایل دهه 1990، یک گروه تحقیقاتی در کوئینز سیستم Rotolog را برای نمایش دمای هوای درون قالب توسعه وگسترش داد که این سیستم در حال حاضر توسط شرکت ماشین سازی آمریکایی Ferry, k-kontrol, Datapag در این زمینه به بازار آمده اند. این محصولات امکان کنترل زیادی را به فرآیند کار می دهد اما صنعت هنوز این فناوري‌های جدید را به اندازه ی کافی مورد استفاده قرار نداده است. گروه دانشگاه كوئینز همچنین روش کاری برای بهبود داخلی و سطح سوراخ دار با افزایش فشار داخل قالب و مقاومت آن حل کردن گازها در پلاستیک ارایه داده است که پیش تر این مشکل به عنوان یک مشکل غیر قابل اجتناب در نظر گرفته می شد. پیشرفت‌های اخیر در زمینه ی فناوري قالب گیری چرخشی منجر به فرآیندهایی با کاهش هزینه هایی انرژی تا 70 درصد و چرخه های زمانی نصف حالت متداول شده است. از جمله این پیشرفت ها می توان به حرارت دهی با امواج مایکرو ویو و سردکردن داخلی با پاشش آب به درون قطعه اشاره کرد. یکی از همکاران فعال با این مرکز دانشگاهی، Rototek است که طراحی و ساخت ماشین آلات مربوط به خود را انجام می دهد که یک سیستم کنترل فرآیند برای این ماشین آلات و همچنین برای دیگر سازندگان و دستگاههای قالب گیری چرخشی ارایه می دهد. ماشین کاملا خودکار Leoard از Persica در برگامو ایتالیا، با سیستم حرارت دهی روغن و خنک کنندگی آب شاید بتوان یکی از پیچیده ترین و در عین حال کاراترین ماشین های قالب گیری چرخشی از نظر حرارت دهی در بازار داشت. شرکت ماشین سازی Rototek از برزیل نیز ماشین های بزرگی از نوع Rak- and- Rall را ارایه می‌کند. که دارای گرمخانه‌اي با 7 متر طول، 3 متر عرض است و برای تولید مخازن ذخیره سازی بزرگ بدنه‌ی قالب و... بکار می رود. محصولات خلاقانه قالب گیری چرخشی يكي از محصولات خلاقانه برای جلوگیری و ممانعت از جاری شدن سیل بکار می‌رود. این محصول شامل قطعات به هم متصل شونده‌اي است که با استفاده از پلی اتیلن با چگالی متوسط در شرکت Oakand Plastics در بیرمنگام و با استفاده از قالب گیری چرخشی ساخته شده است. این محصول همانند سدی در برابر سیل عمل کرده و دارای وزن سبک و راحتی حمل و نقل است که قابل استفاده به صورت دایمی و موفق و جایگزینی برای کیسه های شن متداول می باشد. تعداد کمی از این محصول قبل از طوفانی کاترینا در می سی سی پی مورد استفاده قرار گرفتند که این نمونه ها بعد از طوفان هم هنوز وجود دارند. و وظیفه‌ی خود را به خوبی انجام می دهند. یکی دیگر از محصولات جالب از شرکت Rotock ، یک سفال تهویه پشت بام است که با همکاری شرکت ساختمان سازی Red land تولید شده است. این طرح که جایزه طراحی را نیز برده است. از یک روش دارای ثبت اختراع برای قالب گیری درونه‌ايی 12 برای تهویه ی کباب پز بکار می رود. که با این کار دیگر نیاز به سرهم کردن قطعات بعد از تولید نیست. نمونه های قدیمی این پوشش های پشت بام توسط قالب گیری تزریقی ارایه می شدند که روش جدید برای تهیه آنها به صرفه تر و محصول نهایی محکم تر است. ایتالیا پیشرو در این مسیر ماشین سازان ایتالیایی فعالیت زیادی در اینگونه ماشین ها دارند. نام‌های پیشرو شامل Caccia Enginering در سامارات Polivin Rotomaching در سرانو و Roto Plastic International در بینات است. این شرکت در توسعه ی محصولات خود بیشتر به دنبال کنترل بهبود یافته تر هستند. مدلهای Roaut با دو بازو از شرکت Caccia برای کنترل چرخه ی خودکار دارای PLC و همچنین کنترل دمای داخلی قطعه هستند. Roto Plastic نیز Temp logger را به عنوان یک مجموعه در ماشین آلات خود ارایه می‌کند. که به فرآیندکار امکان افزایش تکرار پذیری فرآیند. کاهش نوسانات در مصرف مواد. بهبود سودمندی را می‌دهد. هم‌چنین این محصول تولید قطعات چندلایه با استفاده از مواد مختلف را در صورت نیاز میسر ساخته است. Templogger هم‌چنین بهبود دیگر قسمتهای ماشین را نیز میسر ساخته است. از جمله این مواد می‌توان به چرخش هوا درون گرمخانه اشاره کرد. با اصلاح جهت و مقدار جریان هوا، قالب‌ها می‌توانند به طور موثری حرارت داده شوند. همچنین این قابلیت را ایجاد کرده است تا اندازهی مشعل ها را برروی ماشین هاتغییر دهد. علاوه بر آن، سامانه ای برای سرمایش با دمش هوا را توسعه داده است و می‌توان زمان‌های سرد شدن را تا 20 درصد کاهش دهد. شرکت Polivini نیز اخیرا یک سیستم ثبت شده ای را ارایه کرده است. که داده های واقعی را برروی دماهای هوا و مواد در طول تمام چرخه ی تولید (حرارت دهی و سرمایش) فراهم میکند. در این سیستم هنگامیکه پارامترهای پایه ای فرآیند را تعین میکنید. ماشین به طورخودکار خودش را با هرگونه تغییری در شرایط کاری شامل دمای محیط مواد مورد استفاده هماهنگ می کند. به علاوه بر آن این شرکت بازدهی سامانه‌ی هوای گرم را بهبود داده است. تا برای قالبهای با اندازه ها و شکل های مختلف قابل تطبیق شود.

واژه نامه قالب گیری چرخشی Rotational molding

قالب گیری دمشی Blow molding

گرماشکل دهی Thermo forming

قالب گیری تزریقی Injection molding

تنش های باقي‌مانده Residual Stresses

قالب‌گیری گریزانشي Centrifugal Casting

گرمانرم Thyme plastic

گرماسخت Thermoset

گونه Grade

نرماسل plastisol

گرما شکل‌دهی دو صفحه ای Twin- sheet thermo forming

قالب گیری درونه‌اي Insert molding

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب

قطعات پلاستيكي مورد استفاده در خودرو

قطعات پلاستيكي مورد استفاده در خودرو

تغييرات كلي در توليد خودرو مانعي براي نوآوري در زمينه پلاستيك نبوده است و پيشرفت‌هايي كه اخيراً اعلام شده است نشانه‌اي از اين موضوع مي باشد. در واقع ارزش بحث پلاستيك، در اين شرايط سخت اقتصادي از هر زمان ديگر بيشتر شده است. سازندگان خودرو علاقه زيادي براي جستجوي فرآيندها و مواد جديد براي كاهش هزينه‌ها، كاهش وزن و توليد سامانه‌ها و قطعات قابل بازيافت دارند. براي مثال شركت Ford Motor توليد وسايل نقليه Flex را با استفاده از 11 پلاستيك جديد آغاز كرده است كه بيشتر آنها براي اولين بار است كه در صنعت استفاده مي‌شوند. اين پيشرفت‌ها و ساير پيشرفت‌هاي قابل ذكر در زمينه مواد، فرآيند و طراحي محصول در SPE Automotive Conference در سپتامبر و در 38 امين دوره Annual Innovation Awards در نوامبر به معرض نمايش گذاشته شدند. در بين اين پيشرفت‌ها يك فرآيند قالب‌گيري دمشي دو ورقي براي مخازن سوخت و يك روش جديد براي جوش دادن روسقفي (قطعه‌ي چندسازه مورد استفاده در سقف خودرو) مشاهده مي‌شد. در زمينه مواد، TPE قالب‌گيري شده در حالت نيمه مذاب، SMC با وزن كم و يك چندسازه گرمانرم تركيبي براي ورق‌هاي افقي بدنه معرفي شد. چندسازه‌هاي الياف كربن نيز پيشرفتي در زمينه توليد مواد مي‌باشند. فرآيند جديد براي مخازن يك فرآيند ابداعي قالبگيري دمشي دو ورقي كه توسط Inergy Automotive Systems توسعه داده شده است هر دو جايزه بخش فناوري‌هاي فرآيند/ نصب و بخش جايزه بزرگ را به خود اختصاص داد. اين روش عمليات تكميلي پس از قالب‌گيري را حذف مي‌كند و نيازمندي‌هاي سخت‌گيرانه California Partial Zero Emissions Vehicle (PZEV) را برآورده مي‌كند. اين روش براي خودروهاي سواري 2009 BMW 7 series استفاده مي‌شود و همانند مخازن قالب‌گيري دمشي استاندارد داراي يك ساختمان شش لايه از HDPE/EVOHمي‌باشد. روده در سر اكسترودر به دو بخش تقسيم مي‌شود و يك رابط مواد را به داخل حفراتي با ضخامت 10-8 ميلي‌متر كه بين يك هسته مركزي و دو بخش مجزاي قالب قرار دارند، مي‌راند. هسته از 3 تا 15 قطعه داخلي مثل اجزاي انتقال سوخت، حسگرها و دريچه‌ها كه بطور دستي قرار داده شده‌اند، تشكيل شده است. عملكرد هسته طوري است كه در حين تشكيل اوليه ورق ، اجزا را به هم وصل مي‌كند و هسته خالي بيرون كشيده مي‌شود و قالب بسته مي‌شود تا ورق‌هاي تشكيل شده را به هم وصل و آن‌را از هوا پر كند. به گفته مهندس تحقيقات شركت Inergy ، زمان كلي چرخه نسبت به يك مخزن قالب‌گيري دمشي معمولي 5± ثانيه اختلاف دارد. مخزن تنها به يك حفره براي وارد شدن مجموعه‌ي انتقال سوخت نياز دارد. ادعا شده است كه در اين روش، كنترل بيشتري روي ضخامت ديواره وجود دارد كه باعث صرفه‌جويي در مصرف مواد مي‌شود. به‌علاوه مخزن سازگار با PZEV داراي قيمت رقابتي در مقايسه با مخزن قالب‌گيري شده معمولي مي‌باشد و از PZEV patch solutions بسيار اقتصادي‌تر است. انتظار مي‌رود كه يك مخزن دو ورقي ديگر در اوايل سال بعد در اروپا بطور تجاري مورد استفاده قرار بگيرد. روش ابداعي ديگر در زمينه قالب‌گيري دمشي و برنده جايزه بخش بدنه خارجي، اولين قطعات انحنا دار بيروني و پاركابي يكپارچه است كه در 2008 Ford Escape SUV استفاده شده است. پاركابي و انحناهاي كناري در يك قطعه قالب‌گيري دمشي ساخته شده از PP پر شده با 15% الياف شيشه جمع شده است. اين قطعه بجاي زير بدنه، در كنار بدنه وصل مي‌شود تا ظاهر خودرو بهبود يابد. استفاده از ورق 75/1 متري توليدي شركت ABC Group, Toronto باعث بهبود 56 درصدي در سختي و كاهش وزن 6/8 پوندي و كاهش قيمت 5 دلاري در هر خودرو و كاهش هزينه نصب مي شود. روش جديد جوش IR شركت Extol Inc. (InfraWeld) يكي از راه‌يابندگان نهائي به بخش فناوري‌هاي فرآيند/نصب بود كه جاي‌گزيني براي چسب ذوبي در نصب زيرسقفي مي‌باشد. اولين كاربرد اين روش براي نصب زيرسقفي (headliner ) توليدي شركت Trim Quest,Grand Rapids,Mich روي وانت2009 Ford F150 بود. جوش فشرده، نور فروسرخ را متمركز كرده و باعث ذوب شدن و اتصال قطعات پلاستيكي مي‌شود. استفاده از يك درزگير منعطف اين اطمينان را حاصل مي‌كند كه بين قطعات جوش‌خورده فاصله‌اي وجود ندارد و هم‌چنين انتقال حرارت را به حداكثر مي‌رساند. فشار پنوماتيك به اندازه psi 20 براي اطمينان از اختلاط بسپار در نقطه جوش و دستيابي به چسبندگي بالا لازم است. هواي خنك از روي محل جوش عبور داده مي‌شود تا حرارت را خارج كند. با استفاده از يك تثبيت‌كننده ، قطعات چندتايي را مي توان در 20 تا 30 ثانيه جوش داد. حذف چسب ذوبي منجر به كاهش 10 تا 15 درصدي در وزن و كاهش 20 تا 40 درصدي در زمان نصب زيرسقفي روي خودرو F150 مي‌شود. هم‌چنين فرآيند InfraWeld باعث كاهش ايجاد سر و صدا و بهبود قابليت بازيافت مي‌شود. Extol ثابت كرده است كه اين فرآيند را در كاربردهاي ديگري مثل رودري‌ها، زيرپائي و فرش، صندوق عقب و سيني‌هاي بسته‌بندي مي‌توان استفاده كرد. انتظار مي رود كه شركت Ford در تابستان آينده از روش InfraWeld در مدل ديگري از خودروهاي خود نيز استفاده كند. اولين مخزن گرمانرم روغن براي خودرو، برنده جايزه بخش شاسي/سخت افزار شد. پوسته بالايي آن آلومينيوم قالبگيري شده مي‌باشد و پوسته پاييني آن از جنس نايلون 66 پرشده با 35% شيشه (Zytel 70G35 HSLR از شركت DuPont ) مي‌باشد كه از طريق قالبگيري تزريقي تهيه مي‌شود. اين مخزن روغن براي خودروي سواري ديزلي Daimler C-Class استفاده شده است و نسبت به طراحي‌هاي تمام آلومينيوم ، 4/2 پوند سبك‌تر است.بعلاوه مسافت طولاني جريان و زمان كوتاه تزريق در مورد نايلون پايدار در برابر حرارت، باعث كاهش 20 تا 25 درصدي هزينه‌ها مي‌شود. اين مخزن سختي بالايي دارد و در برابر روغن داغ تا دماي ºC 150 مقاوم است. وجود يك تيغه جريان را بهبود مي‌دهد و سر و صداي ناشي از حركت را كاهش مي‌دهد. يك منحرف‌كننده روغن/سيني باد به بخش مسطح مخزن جوش داده مي‌شود. DuPont پيش ‌يني مي‌كند كه در ساير كاربردها مثل لوله برداشت روغن، صافي روغن و ساير قطعات برگشت روغن نيز استفاده شود. نوآوري‌ها در بخش مواد برنده جايزه بخش مواد يك TPE قالبگيري شده در حالت نيمه مذاب است كه براي ورق‌هاي بخش خارجي دستگاه‌ها استفاده مي‌شود. آميزه‌هاي استايرن/الفين بوسيله Inteva Products,Troy,Mich كه تامين‌كننده قطعات داخلي مي‌باشد، توسعه داده شد. اين آميزه به‌خوبي PVC يا TPU و يا حتي بهتر از آنها عمل مي‌كند در حالي‌كه وزن را 20% كاهش مي‌دهد و مواد آلي فرار منتشر نمي‌كند. اين مواد در ورق‌هاي IP براي 2008 GM Saab 9-7X SUV استفاده مي‌شود. اين ماده جايگزيني براي TPU و PVC است و مي‌تواند بوسيله دستگاه‌هاي قالبگيري نيمه مذاب پودري مشابه ، فرآيند شوند. گرانروي پايين مذاب فرمول‌بندي در برش كم قابل مقايسه با PVC است و يك افزودني بي‌همتا فشردگي عالي پودر و جريان زياد را ايجاد مي‌كند، در نتيجه توده فشرده‌اي ايجاد مي‌شود و منافذ كاهش مي‌يابد. از ساير خواص اصلي آن مي‌توان چكش‌خواري (انعطاف پذيري) در دماي پايين تا ºC 35- و مقاومت جوي بهتر و عملكرد ابعادي بهتر نسبت به PVC را نام برد. Inteva ليسانس انحصاري توليد آن را به A.Schulman Inc. واگذار كرده است تا بعنوان بخشي از خط Invision TPE در امريكا و اروپا مواد را توليد و به فروش برساند. يكي از فيناليست‌هاي بخش مواد از نانورس در يك SMC جديد سبك وزن استفاده كرد و گفته مي شود اين اولين بار است كه بدون استفاده از گويچه‌هاي كروي توخالي براي دستيابي به چگالي كم اقدام مي شود. با اين روش وزن كاپوت كاميون‌ها براي Navistar International كه به روش قالبگيري فشاري توليد مي شود، 20% كاهش مي‌يابد. كاپوت براي ورق‌هاي Class A بر پايه پلي استر Arotran 720 و براي تقويت سازه بر پايه پلي استر Arotran 740 مي‌باشد. هر دو رزين از محصولات شركت Ashland Composite Polymers مي‌باشند. به گفته رئيس بخش علمي Ashland ، حدود phr 200 از پركننده كربنات كلسيم با phr 50-20 از يك پركننده تقويت كننده و phr 5-3 از نانورس Cloisite (محصول شركت Southern Clay Products ) جايگزين مي‌شود. نانو ذرات بخوبي در رزين پراكنده مي‌شوند و به ايجاد حفره‌هايي در حد ميكرو كمك مي‌كنند در نتيجه ميزان مصرف مواد افزودني كاهنده‌ي جمع‌شوندگي كاهش مي‌يابد. مدول در دماهاي بالا را % 20-15 افزايش مي‌دهند و ظاهر سطح را بهبود مي‌دهند. فرمول‌بندي SMC شامل چقرمه‌كننده‌هاي اكريليكي براي بهبود رنگ‌پذيري مي باشد. به‌رغم چگالي كم‌تر، خواص مكانيكي حفظ مي‌شود و براي فرآيند آنها از تجهيزات فرآيندي موجود مي‌توان استفاده كرد. قيمت اين مواد حدود %15 از SMC استاندارد بيشتر است. Ashland برنامه‌هاي مختلف ديگري براي كاربرد SMC در صندوق عقب و ساير كاربردهاي حمل و نقل ، برنامه ريزي كرده است. يكي از فيناليست‌ها در بخش قطعات داخلي بدنه، يك TPO اختصاصي بود كه توسط Ford و Advanced Composites توسعه داده شده است. يك استاندارد جديد براي چقرمگي در دماي كم در سامانه‌هاي كيسه‌هاي هواي بدون درز تنظيم مي‌شود. TPO جديد روي Ford Focus و Lincoln MKS در Cº 40- چكش خوار است و نيازمندي‌هاي سختگيرانه و شديد Fordدر مورد مقاومت در برابر ضربه در دماي كم را برآورده مي كند. سامانه كيسه هوا كه از طريق قالبگيري تزريقي و بوسيله Automotive Components Holdings,Daline,Mich. توليد مي‌شود، ارزان‌تر بوده و 5 پوند (kg 27/2 ) از گونه‌هاي نرم IP سبكتر است. ورق هاي جديد براي بدنه در همايش SPE Automotive Composite ، SABIC و Azdel Inc توليد مشترك Ixis 157 (يك چندسازه گرمانرم تركيبي) را براي كاربرد در ور‌ق‌هاي افقي بدنه اعلام كردند. ساختار ساندويچي از يك هسته از جنس PP تصادفي پر شده با %50 شيشه و دو پوسته (ورق خارجي) º90/º0 از جنس PP تقويت شده با %60 الياف تك جهتي، تشكيل شده است. پوسته به ايجاد ظاهر رنگي و زيبا كمك مي‌كند و پايداري ابعادي را حفظ مي‌كند درحالي‌كه هسته به عمليات فرآيند كمك مي كند و قيمت كلي ماده را كاهش مي‌دهد. به گفته Mike Birrell مدير چندسازه‌هاي مورد استفاده در كاربردهاي خارجي شركت Azdel، پوسته روي هسته نورد مي‌شود تا يك ورق نيمه يكپارچه توليد شود و عموماً ضخامت اين قطعات يكپارچه 2 ميلي‌متر است. چندسازه %50 از فولاد سبك‌تر است و عايق صوتي مناسبي مي‌باشد. HDT آن ºC 157 است و براي رنگ‌آميزي به‌صورت off-line طراحي شده است. از آنجا كه ماده براي قالب‌گيري در فشار پايين(psi 100-15 ) طراحي شده است، قالب‌هاي آلومينيومي مي‌تواند استفاده شود. در نتيجه باعث كاهش85 درصدي قيمت نسبت به ورق‌هاي فولادي بدنه در حجم تا 100000 قطعه مي‌شود. قالب‌گيري فشاري مواد مي‌تواند در چرخه‌هاي 2 دقيقه‌اي انجام شود و قطعات با حجم كم مي‌توانند در 20 دقيقه از طريق خلا در دماي ºC 200 يكپارچه شوند. تا اين تاريخ اين مواد كاربرد تجاري نداشته‌اند اگرچه بطور نمونه و آزمايشي در وسايل نقليه‌اي مثل GM Chevrolet Volt و Hyundai QarmaQ بكار برده شده‌اند. انتظار مي‌رود طي يك سال آينده كاربرد براي سقف در اروپا و امريكا تجاري شود. يك چندسازه تركيبي ديگر كه Ixis 200 نام دارد و بر پايه Xenoy PC/PBT (توليد SABIC ) مي‌باشد، تحت توسعه است. HDT آن ºC 200 است و براي رنگ آميزي on-line و اعمال آستري الكتروبرنشاني (e-coat) طراحي شده است. چندسازه‌هاي الياف كربن بيشترين سر و صدا را تاكنون در صنعت خودرو ايجاد كرده‌اند. جايزه بخش عملكرد و سفارشي سازي به كاپوت Class A براي 2009 Corvette ZR1 رسيد. اين كاپوت آزمون‌هاي برخورد از جلو FMVSS را برآورده مي‌كند. قطعه الياف كربن اشباع شده با اپوكسي داراي مدول خمشي (flexural modulus) psi 14 ميليون و وزن حدود 12 پوند، نصف وزن كاپوت ساخته شده از SMC ، مي باشد. ساختار دو تكه اي از يك ورق خارجي شش لايه‌ي تك جهتي Class A كه رنگ شده است و يك ورق داخلي دو بافتي كه سطح آن تا نزديك Class A براق شده است ، تشكيل شده است. هم‌چنين براي اولين بار در صنعت از يك پنجره پلي كربناتي براي ديدن داخل استفاده شد. از يك پوشش ويژه پلي‌يورتاني براي كاهش خراش، تشكيل مه و خوردگي بر روي پنجره استفاده شد. اين پنجره بوسيله يك چسب مخصوص كه توسط Ashland توسعه داده شده است، به كاپوت چسبانده شد. كاپوت در خلا باد مي‌شود ودر شرايط اتوكلاو بوسيله شركت Plasan Carbon Composites,Bennington, Vt قالبگيري مي‌شود. از يك اپوكسي سريع سخت شونده با VOC پايين ( از شركت ETS ) كه داراي پايداركننده UV است، استفاده شد. Plasan هشت قطعه را در كمتر از 60 دقيقه در دماي ºF 290 پخت مي‌كند. Plasan از سامانه‌هاي بازرسي، ماشين آلات و چسبنده روباتيك استفاده مي كند. هزينه ابزارآلات زير 100000 دلار است كه حدود %90 از قالب هاي مورد استفاده در SMC كمتر مي باشد. به گفته مدير مهندسي شركت Plasan ، قطعه نهايي داراي قيمتي رقابتي در مقايسه با SMC مي باشد. يك كاپوت الياف كربن ديگر براي Ford Mustang Shelby 500KR تجاري شده است. فناوري‌هاي تجديد پذير برنده جايزه بخش محيط زيست شرح مي‌دهد كه براي اولين بار از يك پلي‌ال بر پايه سويا براي توليد اسفنج پلي‌يورتان مورد استفاده در صندلي استفاده كرده است. در 2008 Ford Mustang و 8 مدل ديگر از خودروهاي Ford ، براي توليد اسفنج پلي‌يورتان مصرفي در صندلي ها حدود %12 از پلي‌ال مشتق شده از نفت با نوع بدست آمده از سويا جاي‌گزين شده است. شركت Lear Corp., Southfield, Mich پلي ال هاي بر پايه سويا را از Urethane Soy Systems Co مي‌خرد و طي يك فرآيند اختصاصي با پلي‌ال‌هاي متداول مخلوط مي‌كند. به گفته مدير بخش مواد پيشرفته شركت Lear ، ميزان VOC آزاد شده در فرمول‌بندي‌هاي مخلوط %66 كمتر است و نسبت به پلي‌ال‌هاي پايه روغني بخارات كمتري آزاد مي‌كنند. Lear و Ford قصد دارند در آينده ميزان پلي‌ال بر پايه سويا را تا %25 افزايش دهند. به هر حال Ford ليسانس فناوري را به John Deere Co., Moline, I11 واگذار كرده است و ساير كاربردهاي داخلي اسفنج شامل زير سري، زير دستي و داشبورد مركزي را دنبال مي كند. يكي ديگر از فيناليست هاي بخش محيط زيست از TPO بازيافتي براي توليد يك قطعه با مقاومت جوي خوب استفاده كرده است. ورق ورودي هوا در GMC Envoy و Chevrolet Traiblazer SUV از قالبگيري تزريقي TPO بازيافتي بدست آمده از سپرهاي صدمه ديده خودرو، ساخته مي شود. فرمول‌بندي حاوي حدود %20 تالك مي باشد. يكي از مشكلاتي كه در بازيافت TPO مطرح است، خارج كردن رنگ مي باشد. MCR Polymers يك فرآيند اختصاصي براي خارج كردن رنگ دارد كه باعث ايجاد مواد بازيافتي با حداقل آلودگي مي شود. خواص فيزيكي آن مشابه گونه‌هاي اصلي مورد استفاده براي اين قطعه بدون رنگ مي باشد. ضايعات توليد شده از فرآيند بازيافت پايه آبي، خشك و بعنوان پر كننده فروخته مي شود. از نظر هزينه %2/2 نسبت به رزين اصلي صرفه جويي مي شود و 445000 پوند از مواد ضايعاتي بازيافت مي شود. قطعات قالبگيري شده با ظاهر زيبا يكي از فيناليست هاي بخش فرآيند/نصب ، هواكش مشبك جلوي رادياتور با جلوه كروم براي Hyundai Verna بود و ادعا شده است كه بيش از چهار فيلم تزييني قالبگيري تزريقي شده بطور همزمان بر روي يك قطعه كه بطور جزئي تزيين شده است، بكار مي رود. شش قطعه گرماشكل‌دهي شده (thermoformed) ساخته شده از ABS با ضخامت 5/0 ميلي متر و با رنگ داراي جلوه كروم (از شركت Soliant ) بر روي يك هسته ASA در يك فرآيند تك تزريقي (single shot) قالبگيري شد. اين فرآيند كروم كاري و رنگ آميزي را حذف مي كند و بازيافت و دوام قطعه را بهبود مي دهد. Soliant و Motost كره ابزار جديدي براي جابجايي درونه‌هاي (insert) چندتايي با يك ورودي مركزي توسعه داده‌اند. اين مساله با انحرافات ايجاد شده در هسته و اطراف حفره‌ها براي حداكثر كنترل بر جريان رزين ، همراه بود. اولين EPP Headrest يكي از فيناليست هاي بخش ايمني اسفنج PP منبسط شونده براي نگهدارنده زيرسري بود كه نيازمندي‌هاي FMVSS-202a را براي زيرسري برآورده مي‌كند. در مدل‌هاي مختلف Ford شامل Focus ، Flex ، MKS و كاميون F-150 از اين قطعه استفاده شده است. JSP International ، دانه‌انبساطي را توليد كرده و مي‌فروشد و Tegrant Corp قطعات را براي Windsor Machine Group قالبگيري مي‌كند. فشردگي‌هاي منطقه‌اي روي هسته اسفنجي قالبگيري مي‌شود تا تنظيم دائمي در حين FMVSS-202 و آزمون حفظ ارتفاع ، كاهش يابد. هندسه بي نظير قطعه اين اجازه را مي‌دهد كه بطور همزمان براي 32 حفره قالبگيري شود. هزينه ابزارآلات به ميزان قابل توجهي از هسته‌هاي زير سري قالبگيري دمشي يا قالبگيري تزريقي پايين‌تر است. Wire-cut PS foam براي زيرسري ارزان جاذب انرژي و ضربه، برنده بخش ايمني شد. ورقه‌هاي اسفنجي Impaxx PS (محصول Dow) به صورت بلوك‌هايي اكسترود مي‌شود و سپس به اشكال پيچيده‌اي براي Ford Focus بريده مي‌شود. اين روش نياز به ابزار خاصي ندارد، باعث كاهش وزن %25 نسبت به محصولات رقيب مي‌شود و طراحي و توليد آن در 5 روز انجام مي‌شود.

واژه نامه

چند سازه composite

چكش خوار ductile

سپر fascia

مدول خمشي flexural modulus

اسفنج foam

هواكش مشبك جلوي رادياتور grille

زيرسقفي headliner

كاپوت hood

چسب ذوبي hot-melt glue

درونه inserts

افزودني كم جمع شو low-profile additives

نانورس nanoclay

پاركابي running board

بخش جلوي دنده و بين دو صندلي جلو shifter

قالب گيري نيمه مذاب slush molding

صندوق عقب trunk storage

قالب گيري دمشي دو ورقي twin-sheet blow molding

برگردان: مهندس حسین برزگر شعبانی

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب

دو برابر کردن ظرفیت تولید لوله های پلی اتیلنی به کمک خنک کاری همزمان توسط آب و هوا

دو برابر کردن ظرفیت تولید لوله های پلی اتیلنی به کمک خنک کاری همزمان توسط آب و هوا

قالبهای اکستروژن جدیدی که برای تولید لوله های با قطر بالای HDPE و PP عرضه شده است، سیستم ترکیبی از خنک کاری مذاب پیش از خروج از قالب توسط آب و خنک کاری درون لوله توسط هوا را شامل می شود تا لوله هایی با قطر خارجی 110 تا 2000 میلی متر را تولید نماید. این سیستم همچنین می تواند مقدار تولید را دو برابر نماید یا طول قسمت خنک کاری را تا نصف کاهش دهد. شرکت سین سیناتی استرالیا این خط را به نام KryoSys و قالب های Kryos برای اولین بار در ماه سپتامبر راه اندازی نموده است. این خط لوله هایی به قطر 400 میلی متر از جنس پلی اتیلن سنگین با ضخامت 4/36 میلیمتر را با ظرفیت1300 کیلوگرم در ساعت تولید می نماید. در این خط طول قسمت خنک کاری فقط 40 متر است در حالیکه در خطوط استاندارد طول این قسمت برای تولید همین مقدار 85 متر می باشد. قالبهای Kryos دارای سه بخش اصلی پخش مذاب، خنک کاری مذاب و فرم دهی می باشد. بخش خنک کاری و فرم دهی شامل تعدادی حلقه های خنک کاری جهت خنک کردن آب است. قسمت خنک کاری قطر بزرگ در وسط قالب قرار دارد و تعدادی مارپیچ های خنک کاری آب را شامل می شود که این امر باعث بزرگی بسیار زیاد قالب می گردد. برای سهولت تعویض و پاک کردن قالب از گیره های C شکل استفاده می شود. جهت یکنواختی ضخامت دیواره لوله و کنترل دقیق درجه حرارت، آخرین مرحله قسمت فرم دهی به گونه ای طراحی گردیده است که هم دارای حلقه های بسته خنک کاری آب و هم گرمادهی باشد. جوزف دوبروسکی مدیر تولید سین سیناتی میگوید : اگر چه نصب چنین درجه هایی جهت کنترل درجه حرارت بر روی قالب تولید لوله های قطور پلی الفینی رایج نمیباشد ، لیکن جهت تولید لوله باید دمای مذاب خروجی قالب بین 160 تا 175 درجه سانتیگراد باشد . خنک کاری مذاب در قالبهای Kryos به کمک آب سرد و خنک کاری درون لوله به کمک هوای سرد باعث می شود تا طول قسمت خنک کاری در اکسترودر نصف گردد. خنک کاری درونی به کمک هوا علاوه بر خنک کاری مذاب توسط آب ، قالبهای Kryos هوای محیط را از سمت انتهایی لوله که برش می خورد مکش مینماید و پس از عبور از لوله گرم ، این هوا از سوراخی که در وسط قالب قرار دارد خارج مینماید . این جریان هوا با تعویض لایه های هوا نزدیک سطوح داخلی از افزایش گرما و عملکرد آن به عنوان عایق جلوگیری مینماید. خنک کاری درونی به کمک هوا توسط یکی از مشتریان روسی سین سیناتی به نام گروه پلی پلاستیک که در شهر مسکو قرار دارد توسعه یافت. از این گروه در امتیاز ثبت اختراع قالبهایKryos به عنوان مخترع همکار یاد شده است. پلی پلاستیک یکی از بزرگترین تولید کننده های لوله های HDPE میباشد که دارای نه خط تولید لوله و سه خط آمیزه سازی میباشد . این مجموعه برای توسعه تکنولوژی خنک کاری با هوا بیش از سه سال وقت صرف نموده است و برای اولین بار در خط تولید لوله هایی با قطر 400 میلی متر در طی دو سال گذشته ، این تکنولوژی را راه اندازی کرده است. مایرن گوریلوسکی که مدیر ارشد اجرایی پلی پلاستیک می باشد میگوید: هم اکنون شرکت پلی پلاستیک در حال راه اندازی 12 خط تولید لوله با تکنولوژی خنک کاری درونی به کمک هوا میباشد که توانایی تولید لوله هایی با قطر 400 تا 1200 میلی متر را دارا هستند ، خنک کاری با هوا 35 تا 40 درصد مقدار خروجی تولید را افزایش میدهد . پیش از همکاری با پلی پلاستیک ، سین سیناتی به تنهایی در جهت توسعه تکنولوژی خنک کاری با هوا برآمده بود لیکن بجای عبور هوا در جهت مخالف ، جریان هوا را از درون به بیرون قالب هدایت کرده بود و این سیستم را با تعبیه افشانکهای آب جهت خنک کاری بیشتر ، ترکیب نموده بود . در سال جدید تکنولوژی خنک کاری درونی با هوا برای تولید لوله توسط شرکت آلمانی Inoex به نوعی دیگر عرضه شده است . بنا بر گزارشات دریافتی مسیر جریان هوا در قالبهای Maxflexx این شرکت بر خلاف قالبهای Kryos میباشد . در قالبهای Maxflexx بجای مکش هوای محیط ، هوای فشرده را از درون قالب به سمت مسیر تولید لوله می دمد . استفاده از این قالبها مقدار تولید را 17 تا 20 درصد افزایش می دهد و همچنین طول مسیر خنک کاری را کوتاه می نماید . این تکنولوژی فقط برای تولید لوله هایی تا قطر 200 میلی متر عرضه شده است . شرکت Inoex دو خط تولید لوله های PP و HDPE را با این سیستم تاکنون راه اندازی نموده است. مکش هوای درون لوله به سمت عقب از سوراخی که در وسط قالبهای Kryos قرار دارد ، انجام می شود و باعث افزایش نرخ تولید به میزان 35 تا 40 درصد می گردد. ذخیره مقدار عظیمی از انرژی بنا بر محاسبات شرکت سین سیناتی مقدار انرژی لازم در خط KryoSys کمتر از نصف مقدار انرژی مصرفی در خطوط استاندارد اکسترودر لوله می باشد. قالب Kryos به یک مکنده هوا با توان kw 3 که در پشت قالب نصب میشود و یک سرد کننده آب قالب با توان kw 5 نیاز دارد . به علاوه ، مخزن 9 متری کالیبراسیون خلاء با توان kw 5/10 و چهار مخزن شش متری خنک کاری افشانک ها که هر کدام kw 4 توان دارند ، نیاز می باشد . گردش آب سرد و مبدل حرارتی برای تمامی مخازن kw 122به توان مصرفی دستگاه اضافه مینماید . با جمع مقادیر فوق ، میزان انرژی لازم برای این دستگاه 5/156 کیلو وات می باشد. در یک خط تولید لوله استاندارد ، مسیر خنک کاری شامل مخازن نه متری و شش متری کالیبره شده در خلاء است که توان مصرفی هر کدام kw 5/10 میباشد . بعلاوه 10 مخزن شش متری خنک کاری افشانک ها با توان kw 4 برای هر کدام بر روی خط تعبیه گشته است . برای حجم بیشتر گردش آب سرد و مبدلهای حرارتی kw 320 انرژی لازم است . در چنین خطی مجموع کل توان مصرفی برابر 381 کیلو وات می گردد. گرمایی که توسط هوای خنک در خط KryoSys برداشت میشود میتواند در جاهای دیگر بصورت انرژی بازیافت شود ؛ از جمله این موارد میتوان به خشک کردن و پیش گرمایش گرانولهای درون قیف خوراک اشاره نمود . همچنین کاهش انرژی مصرفی در خطوط اکسترودر سین سیناتی نسبت به موارد مشابه در این خصوص 10 % میباشد. قرار گیری اجزأ ماشین در خطوط KryoSys کمی متفاوت است . اکسترودر بصورت خارج از مرکز نسبت به قالب قرار دارد . بنابراین اجازه میدهد تا سوراخ هوا و قسمت مکش در پشت قالب قرار گیرد . سپس ماده مذاب در لبه قالب توسط یک توزیع کننده مارپیچی مدل IRIS40 تغذیه میشود . مخازن افشانک ها 20/1 تا 50/1 متر آنطرفتر قرار دارد . بنابراین لوله از هوای محیط بدون اینکه شکم بدهد و آویزان شود عبور میکند و توازنی بین خنک کاری درونی و بیرونی صورت میگیرد . در قالب های Kryos ، لوله توسط قطع کننده swarfless به گونه ای برش می خورد که از مکش گرد و غبار ناشی از برش به سمت لوله داغ و درون پمپ مکش هوا جلوگیری به عمل آید. در خطوط KryoSys مخازن افشانک 2/1 تا 5/1 متر آنطرف تر از قالب قرار دارد . بدین سبب باعث توازن هوای داخلی با آب خنک کاری شده خارجی می گردد و از شکم دادن و آویزان شدن لوله جلوگیری می نماید. مزایای کیفیتی اکسترود کردن لوله در دمای پایین و خنک کاری آن از درون و بیرون بواسطه کاهش تنشهای پس ماند در بهبود کیفیت لوله تاثیر بسزایی داشته است. آقای گوریلوسکی از شرکت پلی پلاستیک در این خصوص می افزاید : به سبب گرادیان دمایی یکنواخت در دیواره لوله ، کاهش انقباض و بهبود فوق العاده برش ، شکم دادن لوله و ضعییف شدن آن کاهش یافته است . همچنین سطح برش هیچگونه خمیدگی ندارد و اختلاف ضخامت آن بسیار کم است ؛ این مطلب در افزایش کیفیت جوشکاری شکافی به سبب عدم نیاز به برش لوله در زمان نصب برای دستیابی به ضخامت یکسان بسیار موثر است. قالبهای Kryos در سه اندازه زیر موجود است:

Kryos 40 با ظرفیت Kg/hr1600 برای قطر لوله های 110 تا 630 میلی متر

Kryos 63 با ظرفیت Kg/hr2400 برای قطر لوله های 250 تا 1200 میلی متر

Kryos 130 با ظرفیت Kg/hr3000 برای قطر لوله های 630 تا 2000 میلی متر

بعلاوه شرکت سین سیناتی هم اکنون جهت توسعه این قالب ها برای تولید لوله های PVC می کوشد. خط KryoSys با قالب Kryos 40 توسط اکسترودر سازی سین سیناتی پیش از این راه اندازی شده بود . از جمله مشخصات این خط میتوان به اکسترودر نمودن لوله PE با سرعت بالای rpm 1500 اشاره نمود. که با یک موتور سنکرون مغناطیس دائم ساخت شرکت آلمانی Oswald Electromotoren مجهز است که مستقیماً به اکسترودر 37 به 1 ، 60 میلی متری کوپله شده است . دو خط KryoSys امسال در این مجموعه تولید میگردد . که اکسترودر هر دو با سرعت بالا و 1500 دور در دقیقه می باشد.

برگردان: مهندس حمید معتبر

عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب

مارپیچ های سَدگر

مارپیچ های سَدگر

نزدیک به نیم قرن است که در صنایع اکستروژن و قالب‌گیری حضور دارند. اما، مارپیچ¬های سَدگر معمولی اشکالاتی دارند که قابلیّت کاربرد آنها را محدود می¬سازد. یکی از جدی¬ترین اشکالات این مارپیچ¬ها این است که آنها مستعد انسداد در بستر جامد هستند. انسداد شدید منجر به ناپایداری فرایند و موج دار شدن محصول می‌شود. در اين مقاله Chris Rauwendaal شرح می¬دهد که چگونه طراحی بهینه مارپیچ¬های سَدگر احتمال انسداد در هنگام ذوب و اختلاط را به شکل قابل ملاحظه ای از بین می¬برد. مارپیچ های سَدگر چگونه عمل می¬کنند. نخستین مارپیچ سَدگر در در اواخر دهه 1950 توسط Charles Maillefer در سوئیس ساخته شد. از آن زمان به بعد تعداد زیادی از این مارپیچ¬ها ساخته شده¬اند. مبنای کار مارپیچ سَدگر، از هم جدا کردن کانال مارپیچ به دو بخش است که توسط یک پره سَدگر انجام می-شود. یک کانال برای پلاستیک ذوب نشده و دیگری برای پلاستیک ذوب شده است. ماده جامد هنگامی که به پره سَدگر می¬رسد در بخش جلویی آن باقی می¬ماند در حالیکه مذاب می¬تواند از بالای آن عبور کند و در کانال مذاب انباشته شود1. نمايي از مقطع عرضي مارپيچ سَدگر پره سَدگر از پره اصلی کوتاه¬تر است به شکلی که مذاب پلاستیک به آسانی از بالای آن رد می¬شود و به کانال مذاب می¬رسد. برش زیرین پره سَدگر باید به اندازه¬ای باشد که جلوی حرکت ذرات جامد از بالای پره را بگیرد. برش متداول 2-1 میلیمتر است که به اندازه اکسترودر بستگی دارد. پره سَدگر یک مانع فیزیکی میان بستر جامد و استخر مذاب ایجاد می¬کند. در ابتدا، کانال مواد جامد بزرگ و کانال مذاب کوچک است. همراه با حرکت رو به جلوی پلاستیک در طول بخش سَدگر، کانال جامد کوچک و اندازه کانال مذاب بزرگ می¬شود. بدیهی است که سرعت ذوب شدن باید به اندازه کافی بالا باشد که با کاهش اندازه کانال جامد همخوانی داشته باشد. نزدیک به انتهای ناحیه سَدگر کانال مذاب کاملا بزرگ و کانال مواد جامد کوچک هستند. در قسمت پایانی ناحیه سَدگر کانال جامد ناپدید شده و کانال مذاب تمام کانال را در بر می-گیرد. شرایط انسداد اگر کانال مواد جامد خیلی سریع کوچک شود، این امکان وجود دارد که مواد جامد گرفتار شوند. این شرایط انسداد نامیده می¬شود و منجر به کاهش توان عملیاتی می¬گردد. پس از این موقعيت شرایط انسداد برطرف می¬شود و خروجی مجدد افزایش می¬یابد. اما، با افزایش خروجی امکان انسداد در جای دیگر بوجود می¬آید. در نتیجه انسداد معمولا منجر به تغییرات چشمگیر در حاصل کا ر و موج دار شدن می¬گردد. احتمال انسداد هم در مارپیچ¬های سَدگر و هم غیر سَدگر وجود دارد و در شرایطی که اندازه کانال مارپیچ به سرعت کوچک شود بیشتر اتفاق می¬افتد. مارپیچ¬هایی که از نظر ابعادی سریع فشرده می¬شوند، بیشتر مستعد پدیده انسداد و موج¬دار شدن هستند. از آنجایی‌که کانال مواد جامد در مارپیچ سَدگر همواره کوچک¬تر از تمام کانال است، در مارپیچ¬های سَدگر پدیده انسداد از احتمال بیشتری برخوردار است. مارپیچ¬هایی که ناحیه سَدگر بلندتری دارند بیشتر در معرض انسداد قرار می¬گیرند به این دلیل که ممکن است در جایی که پره سَدگر شروع می¬شود هنوز فرایند ذوب به اندازه کافی پیش نرفته باشد. طول ناحيه‌ي سددار درمارپیچ‌های سَدگر مرسوم معمولا طولانی و در حدود15 برابر قطر یا بیشتر دارند. برتری¬ها مزیت مهم مارپیچ¬های سَدگر این است که احتمال ماندن ماده ذوب نشده آن سوی ناحیه سددار بسیار ناچیز است. حالت ذوب نشده شرایطی است که ماده جامد تا انتهای مارپیچ باقی بماند. وقتی این حالت اتفاق بیافتد، ماده ذوب نشده در توري‌ها تجمع می¬کند و در راه جریان محدودیت ایجاد می¬کند. این امر باعث می¬شود که توان اکسترودر کم شود و در پی آن مقدار ماده ذوب نشده کاهش می¬یابد. در نتیجه دوباره خروجی افزایش می¬یابد و این چرخه هم‌چنان خود را تکرار می¬کند. بنابراین، تاثیر ماده ذوب نشده مشابه تاثیر پدیده انسداد است. حضور ماده ذوب نشده در مارپیچ¬های غیرسَدگرِ دارای ناحیه پیمایش عمیق و L/D کوچک نیز امکان پذیر است. در نتیجه، اکسترودرهای با قطر بزرگ که برای پلاستیک¬های با گرانروی بالا استفاده می¬شوند، بیش از اکسترودرهای با قطر کوچک مورد استفاده در پلاستیک¬های با گرانروی اندک، در معرض باقی ماندن مواد ذوب نشده هستند. فایده واقعی مارپیچ سَدگر در زمینه ذوب در درجه اول در بخش پایانی ناحیه ذوب خود را نشان می¬دهد چرا که عمق کانال مذاب حتی تا صفر کاهش می¬یابد. این امر در مارپیچ غیر سَدگر امکان پذیر نیست بدین علت که فضایی برای پلاستیک مذاب مورد نیاز است. بدین ترتیب مارپیچ¬های سَدگر در مراحل نهایی ذوب کارایی بیشتری دارند. اما در مراحل اولیه اینطور نیست. طراحی بهینه از آنجایی‌که برتری اصلی مارپیچ¬های سَدگر در مراحل پایانی ذوب است، استفاده از طراحي‌هاي سددار تنها در این بخش از اکسترودر منطقی به نظر می¬رسد. مارپیچ¬هایی که بخش سَدگر کوچک در نزدیکی انتهای ناحیه ذوب دارند کارایی ذوب آنها بالا می¬رود درحالیکه احتمال انسداد به حداقل می¬رسد. مزیت دیگر کوچک بودن ناحیه سَدگر این است که ساخت آن راحت¬تر است و هزینه کم می¬شود. مشخصه دیگری که کارایی مارپیچ سَدگر را بهبود می¬دهد طراحی پره سَدگر است. در مارپیچ سَدگر معمولی تاج پره سَدگر صاف است. در نتیجه جریان در ناحیه لقی، جریان برشی است. اختلاط برشی ضعف¬های بسیاری دارد: o منجر به مصرف بالای انرژی و استفاده زیاد از موتور می¬شود. o اتلاف گرانرو به سطح بالایی می¬رسد و دمای مذاب بسیار بالا می¬رود. o دماهای ذوب بالا گرانروی و تنش¬های درون مذاب را کاهش می¬دهد. o تنش¬های کمتر کارایی اختلاط پراکنشی را پایین می¬آورد. o ذراتی که در جریان برشی می¬چرخند، توانایی پراکنش کلوخه¬ها و قطرات را کاهش می¬دهند. جریان کششی بدلیل کاهش مصرف انرژی و اتلاف و افزایش تنش¬ها در مذاب، امکان اختلاط موثرتر را فراهم می‌آورد. از آنجا که چرخشی در جریان کششی خالص وجود ندارد، اختلاط پراکنشی بهتری نسبت به جریان برشی انجام می¬گیرد. در نتیجه، ژل¬ها در جریان کششی پراکنده می¬شوند در حالی‌که در جریان برشی ممکن نیست. فناوری اختلاط CRD ابداع شده توسط شرکت Rauwendaal Extrusion Engineering امکان تولید جریان کششی قوی را بوجود می¬آورد. در ناحیه سَدگر CRD این امکان با افزودن یک سطح شیب دار به تاج پره سَدگر فراهم شده است . تاج پره شیب دار ناحیه گوه مانندی را ایجاد می¬کند که هرچه شکاف باریک¬تر می¬شود، حرکت مذاب شتاب می¬یابد. مارپيچ سَدگر CRD‌ در حال انجام اختلاط كششي ناحیه سَدگر باید به گونه¬ای طراحی شود که سرعت ذوب بالا، رواني جريان و سرعت انتقال زياد با کمترین مقاومت در مقابل جریان بدست آید. سرعت ذوب بالا با استفاده از ژئومتری چند پره¬ای همراه با زاویه پره به نسبت بزرگ بدست می¬آید. سرعت ذوب بالا در ناحیه سَدگر چند پره¬ای به این دلیل است که متوسط ضخامت فیلم در آن کوچک¬تر از ناحیه سَدگر یک پره¬ای است. فیلم مذاب نازک¬تر گرما گرانرو بیشتری در فیلم مذاب ایجاد می¬کند. این گرما به پلاستیک ذوب نشده منتقل می¬شود و منجر به ذوب آن می¬شود. فیلم نازک¬تر هم‌چنین انتقال گرما از سیلندر اکسترودر به پلاستیک ذوب نشده را بهبود می¬بخشد. رواني جريان خوب با ساخت زاویه پره سَدگر بزرگ‌تر از پره اصلی حاصل می¬شود که منجر به طرح z مانند می¬گردد. کانال ورودی حاوی پلاستیک ذوب نشده در شروع ناحیه سَدگر تمام پهنا را در بر می¬گیرد. پهنای کانال ورودی همراه با افزایش پهنای کانال خروجی به تدریج کاهش می‌یابد. در انتهای ناحیه سَدگر کانال خروجی کل پهنای کانال را در بر می¬گیرد در حالی‌که پهنای کانال ورودی به صفر می¬رسد. سمت فشار آورنده پره سَدگر شیب‌دار است تا همان‌طور که پلاستیک به سمت پره سَدگر کشیده می¬شود جریان کششی ایجاد کند. اختلاط کششی حاصل، اختلاط را بهبود بخشیده و گرماي برشی را کاهش می¬دهد. در نهایت، کاهش تدریجی عمق در کانال ورودی، ذوب و رواني جريان را بهبود می¬بخشد. هم‌زمان عمق کانال خروجی به تدریج افزایش می¬یابد. این طرح احتمال اختلال یا گرفتگی را به کمترین حد می¬رساند و بیش‌ترین رواني به دست می¬آید. قابلیت ذوب و اختلاط بیشتر و پایداری فرایند در مارپیچ سَدگر بهینه منجر به خروجی بیشتر می¬شود در حالی‌که کیفیت خوب ماده اکسترود شده نیز حفظ می¬گردد. طرح ناحيه سَدگر CRDZ چند پره¬اي بخش اختلاط سَدگر CRDZ بهينه شده، در اكسترودرهايي كه داراي لوله با قطر داخلي صاف و صيقلي هستند با همان كيفيت اكسترودرهاي شياردار كار مي¬كند. در حقيقت مزيت آن در اكسترودرهاي شيار دار بيشتر است به اين علت كه آنها از مارپيچ¬هاي تخريبي با پره-هاي عميق استفاده مي¬كنند كه استفاده از آنها بر اساس ظرفيت ذوب و اختلاط مارپيچ محدود مي¬شود. اكسترودهاي با قطر داخلي صيقلي معمولا در مارپيچ¬هاي تخريبي با پره-هاي كم عمق به‌كار مي¬روند كه كمتر تحت تاثير ظرفيت ذوب و اختلاط مارپيچ هستند. مقايسه¬اي ميان مارپيچ هاي سَدگر معمولي و بهينه ويژگي مارپيچ سَدگر معمولي مارپيچ سَدگر بهينه طول ناحيه سَدگر 15-10 برابر قطر 5-2 برابر قطر زاويه پره كوچك (°30-15 ) بزرگ (°60-30 ) جهت پره سدگر مستقيم شيب دار موقعيت مكاني تمام ناحيه ذوب انتهاي ناحيه ذوب رواني جريان متوسط خوب احتمال ناپايداري قابل توجه كم ظرفيت ذوب متوسط زياد ذوب اوليه برشي كششي توانايي ذوب محدود بالا سهولت توليد متوسط خوب قابليت تغيير كم تا متوسط متوسط تا زياد خصوصيات عملکردي نتايج عملي براي اكسترودر با ناحيه خوراك شيار دار 130 ميليمتري و L/D 31:1 بدست آمده است. اين اكسترودر براي اكسترود كردن فيلم LLDPE با 50% كربنات كلسيم بكار مي¬رود. مارپيچ آن به صورت يك ناحيه سَدگر CRD‌ كوتاه و ناحيه اختلاط CRD633 در انتهاي قسمت خروجي مارپيچ طراحي شده است. مخلوط‌كن RD633 يك مخلوط‌كن چندپره‌اي است كه در آن شيارهاي مخروطي شكل به منظور دستيابي به اختلاط توزيعي و پراكنشي مطلوب بكار گرفته شده است. موتور نصب شده در آن دارای توان KW 200 و مارپيچ اصلي آن از نوع مارپيچ اختلاط Maddock بوده است. هندسه ناحيه اختلاط CRD633 مشخص است كه مارپيچ CRD‌ توان عملياتي وي‍‍‍ژه بيشتر ( حدود 45% بيشتر)، مصرف انرژي كمتر (حدود 25% كمتر) و دماي ذوب كم‌تري دارد. تفاوت در دماي ذوب هنگامي كه سرعت مارپيچ بالا مي¬رود افزايش مي¬يابد. در سرعت¬هاي پايين مارپيچ، تفاوت در دماي ذوب حدود C °6-4 و در سرعت‌هاي بالا¬تر مارپيچ تفاوت در دماي ذوب حدود C ° 25-24 مي¬باشد. دماهاي ذوب در دو مارپيچ در خروجي¬هاي مشابه مقايسه شده است. نكته جالب اين است كه دماهاي ذوب در مارپيچ CRD (حدود C °10-5 ) به دماي سيلندر نزديك است. درحالي‌كه در مارپيچ Maddock دماهاي ذوب بالاتر است (C °30 -10). گرماي گرانرو در مارپيچ Maddock‌ بيشتر از مارپيچCRD است. هم‌چنين مشاهده شده است كه كيفيت فيلم توليد شده با مارپيچ CRD نسبت به كيفيت فيلم توليد شده با مارپيچ Maddock بهبود يافته است.خروجي در مقابل سرعت مارپيچ براي مارپيچ¬هاي Maddock و CRD نتيجه گيري عملكرد مارپيچ¬هاي سَدگر با بكارگيري ناحيه سَدگر نسبتا كوتاه بهبود مي¬يابد. بدين ترتيب احتمال انسداد به كم‌ترين حد مي¬رسد در حالي‌كه ذوب بيشينه خواهد شد. ناحيه لقي سَدگر گوه مانند جريان كششي قوي ايجاد مي‌كند. اين نوع جريان اختلاط پراكنشي و توزيعي را بهبود مي¬بخشد درحالي‌كه ميزان مصرف انرژي و گرماي گرانرو توليد شده را كاهش مي¬دهد. مارپيچ¬هاي سَدگر با طراحي بهينه توان عملياتي، كنترل ابعادي و كيفيت محصول را بالا مي¬برند. نتايج عملي بدست آمده از اكستروژن، بهبود كارايي مارپيچ¬هاي سَدگر بهينه شده را تائيد مي¬كنند. نتايج بيانگر اين امر است كه مارپيچ¬هاي سَدگر CRD عملكرد خوبي در اكسترودرهاي داراي ناحيه خوراك شيار دار دارند. بطور خاص مارپيچ¬هاي سَدگر همراه با اكسترودرهاي با قطر بزرگ (بيشتر از 100 ميليمتر) و مواد با گرانروي بالا سودمند هستند. مارپيچ¬هاي سَدگر هم‌چنين در اكسترودرهاي با قطر متوسط (100-30 ميليمتر) مفيد هستند. در اكسترودرهاي با قطر كوچك (كوچكتر از 30 ميليمتر) به دليل انتقال گرما و ذوب موثر در آنها نسبت به اكسترودرهاي بزرگتر ناحيه سَدگر ضروري نيست.

واژه نامه

مارپیچ سدگر Barrier screw

انسداد بستر جامد Solid bed plugging

پره سَدگر Barrier flight

موج دار شدن Surging

سیلندر اکسترودر Barrel

رواني جريان Streamlining

پیمایش Metering

توري Screen pack

لقی Clearance

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب

کنترل کیفیت در صنعت پلیمر

کنترل کیفیت در صنعت پلیمر

صنعت بسپاراز ديرباز به پيدا کردن روش‌هاي جديد و قابل اطميناني براي بالا بردن QA/QC علاقمند بوده است. فرآوري بسپار به طور کلي سه زمينه اصلي مورد علاقه مهندس کنترل کيفيت دارد. اولي توليد آميزه خشک است که در آن نرم‌کننده، پرکننده، پايدارکننده، روانکار و غيره به پودر بسپاري اضافه مي‌گردد. اين کار معمولا با ابزار آميزش پرسرعت انجام مي‌پذيرد و آميزه بدست آمده ممکن است به طور مستقيم از طريق قيف به اکسترودر خورانده شود يا براي آسان‌تر شدن کار با آن به شکل دانه‌اي درآيد. در حين عمليات خوراک‌دهي اوليه، آميزش و دانه‌سازي بعيد نيست که ناخالصي‌ها وارد آميزه شوند خواه در اثر خلوص کمتر از انتظار مواد سازنده يا از محيط به ويژه در مورد سامانه‌هايي که کاملا بسته نيستند يا ترکيب درصدهاي مختلفي در آميزنده، قيف يا اکسترودر پيش‌تر بکار رفته و قبل از توليد جديد به خوبي تميز نشده‌اند. وجود ناخالصي‌ها مي‌تواند منجر به دشواري‌هايي در ادامه فرآوري گردد که منجر به خارج شدن فرآورده کم کيفيت از انتهاي مارپيچ [اکسترودر] مي‌گردد. اين موضوع با مصرف توان بيشتر و کمتر از حد مورد نظر در اکسترودر يا با ناخالصي‌هاي آشکار و عيوبي در فرآورده نهايي هم‌چون چشم‌ماهي (fish eyes) يا تغيير رنگ نشان داده مي‌شود. مقاله حاضر به مرور کنترل کيفيت و ظرفيت‌هاي گسترش محصول با بهره‌گيري از روش‌هاي شناسائي غيرمخرب مي‌پردازد. اين روش‌ها شامل سامانه‌هاي روبشي نوري و نزديک فروسرخ و نرم‌افزارهايي هم‌چون آنچه توسط سامانه‌هاي کنترل نوري مخصوص تحليل کيفيت خوراک و فرآورده هر دو و نيز اکسترودرهاي کاملا مجهز به سنج‌افزارها و سامانه‌هاي کشنده که امروزه دردسترس مهندسان و دانشمندان است مي‌باشد. پايش خوراک در حال حاضر اين امکان وجود دارد که کيفيت جريانهاي خوراک دانه‌اي يا پودري (يا در مورد تامين‌کننده مواد، فرآورده) با استفاده از حسگرهاي نوري پاييد. اين حسگرها به مهندس امکان تشخيص اختلاف‌ها در کيفيت خوراک از نظر اندازه، شکل، رنگ و وجود اجسام خارجي را مي‌دهد. اين امر به وسيله آرايه‌اي از دوربين‌هاي مدار بسته مخصوص محقق مي‌گردد. يکي از دوربين‌ها اندازه و شکل دانه‌ها را (با قدرت تفکيک µm100) ارزيابي مي‌کند در حالي که دومي خوراک کدر يا شفاف را از نظر رنگ، اجسام خارجي و آلودگي‌ها(که اغلب به صورت تغيير رنگ در جريان خوراک ديده مي‌شوند) را با عبور نمونه از زير منبع نور فلورسنت سفيد اندازه‌گيري مي‌کند. اين سامانه‌ها معمولا به صورت استاندارد داراي قدرت تفکيک µm40 هستند. شکل 1 يک سامانه کامل نوعي براي روبش دانه، سامانه PS25، را نشان مي‌دهد که از خوراک تحت کنترل نرم‌افزار و سامانه روبش تشکيل گشته است. اين دانه‌ها از ظرف انبار بر روي تسمه متحرک مي‌روند و از ميان سامانه حسگر عبور مي‌کنند. اين سامانه ناخالصي‌هاي که توسط کاربر تعريف شده را بلادرنگ ثبت و جدول‌بندي مي‌کند و به طور هم‌زمان هريک را در نمايشگر رايانه نشان مي‌دهد. شکل 1آرايش کلي سامانه روبش دانه OSC PS25 سامانه‌هاي شناسائي نوري همچون موردي که بدان اشاره گرديد، Optical Control Systems GmbH OCS PA-66، تنها در صورتي موثر خواهند بود که با يک نرم‌افزار کاربرپسند منعطف که امکان ارزيابي بلادرنگ آسان ذراتي که از زير دوربين عبور مي‌کنند را به مهندسان QC، کاربران و کارکنان R&D فراهم مي‌کند. در مورد کاربردهاي QA/QC همچنين ضرورت دارد که سامانه بتواند به سرعت اين اطلاعات را براي برگرداندن غلظت‌هاي بالايي از ناخالصي‌ها به بيرون جريان فرآيند استفاده نمايد. براي نيل به اين هدف OSC يک بسته نرم‌افزاري طراحي کرده که در آن سامانه‌هاي دوربين‌دار که (بلادرنگ) خوراک را نشان مي‌دهد وارد شده‌اند و در عين حال شمارشي پيوسته از متغيرهايي که مطابق نيازهاي کاربر پيش‌تنظيم شده مي‌دهند. نرم‌افزار پردازش تصوير ديجيتال قابليت ذخيره تصاوير هر ناخالصي که آشکار کرده و دسته‌بندي آنها مطابق اندازه، رنگ يا شکل در محدوده تعيين شده (همانطور که توسط کاربر تعين شده) دارد. اين تصاوير به عنوان داده‌هاي ثبت شده‌ي QC هستند که در آنها انواع جدول‌ها و نمودارها به نمايش درآمده‌اند و نيز امکان اعلام هشدار جهت برگرداندن جريان خوراک، کاهش ضايعات و بازفرآوري را دارند. سامانه‌هاي شناسائي از اين نوع به نحو چشم‌گيري براي کاربرد آزمايشگاهي و تجهيزات توليد که خروجي در آن به نسبت کم است يا يک زير نمونه از خوراک برگردانده شده که مي‌تواند آناليز شود و نماينده‌اي از توده باشد مناسب است. Optical Control Systems GmbH سامانه‌اي با خروجي زياد طراحي کرده که در عين حال دقت اندازه‌گيري‌هاي کيفي و کمي را بالا نگهداشته است. سامانه‌هاي پودري بيشينه خروجي kg/hr 1 و سامانه‌هاي دانه‌اي مي‌توانند خروجي تا kg/hr50 داشته باشند هرچند هريک از آنها به خواص دانه يا پودر اندازه‌گيري شده بستگي دارند. هم‌چنين اين امکان وجود دارد که رنگ ذرات در جريان خوراک را با استفاده از سامانه اندازه‌گيري رنگِ ذرات که توسط OCS طراحي شده اندازه‌گيري نمود. اين سامانه امکان آناليز و ارزيابي معيارهاي کنترل کيفيت همچون شاخص زردي يا تماسِ آبي (blue touch) را فراهم مي‌کند. در تلفيق با نرم‌افزارهاي هوشمند و کاربر پسند تحت ويندوز که توسط سازندگان PCM عرضه گشته است کيفيت خوراک و فرآورده بيشتر تضمين مي‌شود. علاوه بر اندازه‌گيري‌هاي رنگ و خلوص بر پايه نور مرئي و آناليزهاي توزيع اندازه در مورد دانه‌ها و پودرها اکنون اين امکان وجود دارد تا اندازه‌گيري‌هاي نزديک فروسرخ در مورد رزين پلي‌استر بلادرنگ يا برخط انجام شود. اين آناليز در تلفيق با سامانه شناسائي دوربيني آناليز ذره به کاربر امکان اندازه‌گيري وزن مولکولي متوسط ماده‌اي که از ميان طيف‌سنج FT-NIR عبور مي‌کند ارائه مي‌کند و نيز غلظت گروه‌هاي انتهايي کربوکسيل (COOH)، دي‌اتيلن گليکول (DEG)، اسيد ايزوفتاليک (IPA) و محواي هم‌تكپار که همگي با کنش‌هايشان بر مذاب بر سرعت تبديل، زمان اقامت، دماي مذاب و بلورينگي اثر مي‌گذارد و بر کنترل کيفيت تاثيرگذار است تعيين مي‌کند. به طور کلي هر هم‌تكپار يا افزودني مي‌تواند مادامي که داراي غلظت‌هاي به اندازه کافي بالاست (معمولا بيش از %0.5) تشخيص داده شود و يک سيگنال NIR تکرارپذير دهد. شناسائي رطوبت و درجه بلورينگي هم مي‌توانند به اندازه‌گيري‌هاي FT-NIR اضافه شوند. برتري‌هاي اين سامانه‌ها شامل بهبود در کيفيت محصول (با کنار گذاشتن فرآورده غير استاندارد)، صرفه‌جويي در نيروي کار، دقت، گونه‌بندي خودکار و سازگار، رضايت بيشتر مشتري و برگشت سريع سرمايه است. از اين سامانه‌ها مي‌توان به صورت خودکار يا در آزمايشگاه استفاده کرد. فرآيند اکستروژن با ارزيابي کيفيت خوراک بخش دوم بسياري فرآيندها تبديل آميزه خشک دانه‌اي يا پودري به مذاب يکدست است. اين کار در امتداد طول ديواره درون بدنه رخ مي‌دهد. فرآورده بدست آمده از طريق يک داي از اکسترودر خارج مي‌شود و سامانه را ترک مي‌کند. متغيرهاي فرآيندي که مستقل از کيفيت خوراک هستند ممکن است بر کيفيت فرآورده نهايي اثر گذارد. اين متغيرها عبارتند از دماي ديواره، گشتاور ماردان، فشار دروني، سرعت خوراک‌دهي و نيز متغيرهاي دستگاهي مانند نسبت فشردگي ماردان، بود يا نبود کشنده، مناطق انتقال يا آميزش و سرعت ماردان است. انتخاب نادرست اين اين پارامترها و هندسه‌ها همواره بر کيفيت فرآورده نهايي اثر مي‌گذارد و براي هر کاربردي حياتي است که اين موارد بدرستي انتخاب گردند و در هنگام فرآيند يا در R&D يا سناريوهاي گسترش QA/QC دستکاري شوند. بسياري از اين تنظيمات مي‌توانند در راستاي تغييرات مشاهده شده در کيفيت خوراک که در بالادست آشکار شده دستکاري شوند. اکسترودرهاي اندازه‌‌گيري شونده بسيار مجهز مانند اکسترودر 20/25D از OSC در مقياس يک آزمايشگاه بزرگ، مقياس پايلوت يا ماشين توليد با اندازه کم اکنون به همراه مناطق گرمايش و سرمايش کاملا کنترل‌شده، گردآوري پيوسته داده‌ها و امکان کنترل خودکار يا از راه دور از طريق يک سامانه تعاملي در دسترس است. اين واحدها تجهيزات کنترل دما، فشار يا سرعت و نيز گشتاور موتور را دارند. ماردان‌ها با نسبت‌هاي فشرده‌سازي يک‌درميان -1:1، 2:1، 3:1، 4:1- اکنون با يا بدون مناطق آميزش موجودند. مکان‌يابي ارگونوميک کابينت کنترل کاملا ديد خوب و دسترسي آسان به کاربر را مي‌دهد. يک قيف ويژه برخط وجود دارد که به کاربر امکان تغيير سريع سرعت خوراک‌دهي را جهت جبران تغييرات در منطقه خوراک و نيز تغييرات کيفيت خوراک يا محصول را مي‌دهد. تمام متغيرهاي مربوط به فرآيند اکستروژن براي آناليز اندازه‌گيري مي‌شود و ذخيره مي‌شوند. در انتهاي ديگر اکسترودر ممکن است داي‌هاي فيلم تخت يا داي فيلم دمشي قرار داده شده باشد و اين امکان وجود دارد که نقطه خروج ورق را با استفاده از تطبيق‌دهنده °45 تغيير داد. سامانه‌هاي کشنده وارزيابي کيفيت فرآورده مذاب اکسترودر را از طريق داي ترک کرده و وارد سامانه کشنده مي‌گردد. سامانه داي و کشنده اغلب در فيلم‌هاي تخت و دمشي به همراه همه لوازم جانبي براي تکميل موفق مرحله اصلي پاياني توليد يعني تشکيل فرآورده نهايي از مذاب بسپار نياز است. اين لوازم جانبي مي‌تواند شامل غلتك‌هاي سرد و موارد ديگر باشد. مرحله پاياني فرصت نهايي در ساخت براي ارزيابي کيفيت فرآورده و پاس شدن يا مردود شدن بر مبناي الزامات مشتري است. پيش از سرمايش و سفت شدن در حال حاضر اين امکان وجود دارد که کيفيت مذاب را آناليز کرد. يک دوربين رنگي با دقت بالا روشي غيرمخرب (the Melt Analysis and Testing System, MT-5C از OCS) در کنارگذر يک خط توليد جريان مذاب است. اين سامانه سرعت توليد را کم نمي‌کند زيرا مذاب پس از آناليز در صورتي که مناسب باشد به جريان اصلي برگردانده مي‌شود و در غير اينصورت خارج مي‌شود. زيبايي و سادگي اين سامانه تحسين‌برانگيز است. تنها ذرات خارجي، ناخالصي‌ها و غيره اندازه‌گيري مي‌شوند و ذرات سوخته، گرد و غبار و غيره چشم‌پوشي مي‌شوند. اين امکان وجود دارد زيرا دومي ايستا است در صورتي که اولي در جريان حرکت مي‌کند. بنابراين تنها ذرات متحرک اندازه‌گيري مي‌شوند (تا قدرت تفکيک µm20، حداقل µm10) و زدوده مي‌شوند. تشکيل نقشه‌هاي ضرايب شکلي و رنگي به کاربر امکان برشمردن نواقص از هر نوع را به نحو انتخابي در عين چشم‌پوشي بقيه مي‌دهد. هرگونه تنظيمات در مورد بازرسي قابل انجام است و تصاوير زيادي براي آناليز و توضيح بعدي قابل ذخيره است. OCS غلتک‌هاي سرد و واحدهاي پيچنده را که پيشتر در شکل 2 نشان داده شده به طور ويژه براي صنعت بسپار طراحي کرده است. آنها سامانه‌هاي بازرسي کنترل کيفيت با ظرفيت‌هاي توليدي را وارد کرده‌اند. اين سامانه استاندارد از دو غلتك سرد و يک موتور زمانبندي و نيز چند غلتك راهنما، ايستگاه کشنده با غلتك‌هاي داراي لاستيک و يک پيچنده مرکزي تشکيل شده است. اين پيچنده يا با گشتاور يا کنترل گيرشي مي‌تواند کار کند. غلتك‌هاي سرد از نوع دو ژاکتي هستند امکان انتقال گرماي سريع سيال از ميان شکاف بين ژاکت‌هاي هم‌محور را مي‌دهد. اين امر امکان کنترل دقيق دما و حتي توزيع آن (تا °C 0.5±) بر روي سطح غلتك مي‌دهد. سامانه‌هاي شناسائي نوري بعد از غلتك‌ها مي‌تواند به مهندس اطلاعات ارزشمندي در زمينه کيفيت فرآورده نهايي دهد. اين سامانه‌ها شامل سامانه‌هاي شناسائي نوري يا نزديک فروسرخ که مي‌توانند اطلاعات مکملي دهند مي‌باشند. شکل 2اکسترودر هوشمند، کشنده، سامانه شناسائي و پيچنده براي کنترل کيفيت فرآيند و فرآورده شکل 2 سامانه کامل که از راست به چپ شامل اکسترودر با صفحه کنترل ارگونوميک، کشنده داي ورق، غلتک‌هاي سرد، سامانه شناسائي نوري با نور مرئي براي ورق، غلتك‌هاي دندانه‌اي و راهنما و واحد پيچنده است. سامانه‌هاي شناسائي نور مرئي ويژگي‌هاي سطحي فيلم را بازرسي مي‌کنند. از آنها مي‌توان در مواد شفاف يا کدر بهره گرفت که بنابراين از LLDPE تا مواد داراي رنگدانه و يا لاستيکي تغيير مي‌کند. يک دوربين ديجيتال پرسرعت و منبع نور تلفيق مي‌شوند تا داده‌هايي سريع و دقيق به صورت بلادرنگ بدست دهد و ژل‌ها، نواقص و ديگر ناهمگوني‌ها را برسطح فيلم دهد. بسته به ماهيت فيلم روش‌هاي کمي مختلف بکار مي‌رود، نور عبوري در مورد مواد شفاف يا نور بازتابي در مورد مواد کدر و منبع نوري و دوربين بسته به الزامات مجموعه مکان‌يابي مي‌شود. در بيشتر موارد تلفيق مي‌شوند تا کيفيت و کميت بهينه داده را دهد. نرم‌افزاري که گردآوري و آناليز داده‌ها را هدايت مي‌کند لزوما کاربرپسند است و با يك فرمانگاه هدايت مي‌شود و امکان ذخيره و نگاشت شکل (از طريق محاسبه‌ي يك ضريب شکلي) و مکان هر نقص را مي‌دهد. اغلب صنايع يا حتي نواقص مشخصه کارخانه‌اي وجود دارند که بايد مورد هدف بوده و تجزيه و تحليل شوند. اين امکان وجود دارد که اين کارها را با نرم‌افزار برنامه‌نويسي نمود و تصاوير نقص را براي آناليز بعدي ذخيره نمود. اين نرم‌افزار داده‌ها را با توجه به زمان، تاريخ و طول هر مرحله توليد منفرد ذخيره مي‌سازد و اين سخت‌افزار مي‌تواند در مورد فيلم دمشي يا تخت خواه با اندازه ظاهري گسترده يا باريک استفاده شود و الزامي به شفاف بودن فيلم نيست. پر پيداست که برتري اصلي سامانه در دسترس بودن داده‌ها و تصاوير اطمينان‌پذير است که به مهندس طراح، فرآيند يا کيفيت امکان شناسائي و اصلاح مشکلات فني ممکن را در فرآيند مي‌دهد. براي همين بايد يک بهبود کيفيت فرآورده به وجود آيد و رضايت مشتري به وجود مي‌آيد. مزاياي ديگر شامل کاهش هزينه نيروي کار، کاهش ضايعات، برنامه نگهداري زمان‌بندي مناسب (براي مثال براي تميز کردن اکسترودر)،افزايش کيفي و کمي داده‌هاي QA که گردآوري شده و امکان گونه‌بندي نواقص و بازگشت سريع سرمايه‌گذاري اوليه براي نصب اين نوع تجهيزات را مي‌دهد. براي گردآوري سريع داده‌ها در حرکت سريع (تا m/min 300)، محصول شفاف، بر روي خط توليد يا در آزمايشگاه، FT-5 Film Testing System از OCS منبعي ارزشمند است. يک دوربين شبکه پرسرعت با قدرت تفکيک µm 20 با يک واحد نورپردازي Stroboscope همراه شده و به يک رايانه‌ي داراي نرم‌افزار پردازش تصوير با کارايي بالا متصل مي‌شود. اين امکان گرفتن تصاوير با کيفيت بالا تکي در فواصل کوتاه را مي‌دهد. تمام ويژگي‌هاي معمول و مزايايي که OSC دارد مانند شناسائي تعريف شده توسط کاربر ناهمگوني‌ها، آناليز تصوير و گونه‌بندي (شامل نسبت دادن ضريب شکلي) بر پايه نور عبوري، آناليز داده آماري و بر پايه زمان برچسب زمان، تاريخ، اندازه و مکان خورده براي ارزيابي بعدي امکان‌پذير است. طيف تجهيزات ارزيابي نوري به گستردگي کاربردهاي بالقوه است. واحدهاي آزمايشگاهي بسيار کوچک مقياس مخصوص مواد شفاف و غير شفاف همچون ST-4 Sample Testing Unit در دسترس قرار گرفته است. آنها از يک حسگر خطي و دوربين براي روبش نمونه‌هاي کوچک در آزمايشگاه R&D يا QC دارد. نور بازتابي براي نمونه‌هاي غير شفاف و نور عبوري براي مواد شفاف بکار مي‌رود. اين امکان وجود دارد ناخالصي‌ها، حفره‌ها، خراش‌ها و ديگر ناهمگوني‌هاي نمونه‌هاي داراي مساحت سطح اندک را شناسائي کرد. اين سامانه داراي قابليت‌هاي نرم‌افزاري مشابه آنچه پيشتر گفته شد است. در انتهاي ديگر مقياس Sample Testing Unit سامانه Wide Web Inspection System FSP-600 قرار دارد. اين سامانه چند دوربينه که در آن دوربين‌ها و منابع نور در آرايه‌اي در پهناي يک ورق شيشه، چوب، فلز، کاغذ يا مواد ديگر با پهناي m0.1 تا m10 با سرعت حداکثر m/min حرکت مي‌کنند. اين دوربين‌ها به ايستگاه‌هاي کار منفرد شبکه شده‌اند که هرکدام از نمايشگرها بخشي خاص از شبکه را پايش مي‌کنند. يک ايستگاه کار از دوربين مدار بسته، منبع نور فلورسنت، پردازشگر تصوير و نرم‌افزار تشکيل شده است. ايستگاه‌هاي منفرد داده‌ها را به يک رايانه مرکزي مي‌خورانند که اساسا يک سرور است و توانايي گردآوري و پردازش تمام جريانهاي داده به طور همزمان را دارد. به اين روش امکان پوشش کامل سطوح با حرکت سريع با دقت بسيار بالا، گردآوري و تلفيق داده‌هاي مربوط به کنترل کيفيت هم‌چون برش‌ها، پارگي‌ها، حفره‌ها، تاخوردگي‌ها و ناهمگوني‌هايي هم‌چون چشم‌ماهي‌ها، سوختگي‌ها و نقاط تيره وجود دارد. هريک از اين رويدادها ثبت گشته و به همراه مکان و زمان برچسب مي‌خورد. سرعت تسمه در حال حرکت پاييده مي‌شود و قدرت تفکيک متناظر با آن تنظيم مي‌گردد. نوع و موقعيت نقص ذخيره مي‌شود و مي‌تواند براي مشاهده الگوهاي ايجاد شده در عرض ورقه فراخوانده شود و تصاوير نواقص منفرد مي‌تواند ذخيره شود، نگاشته شود و برحسب نوع، شدت، اندازه و شکل آرشيو شود. بسته به کاربرد FSP-600 توانايي شناسائي نواقص با اندازه µm، mm و cm را دارد. سامانه شناسائي بسته به سرعت، ابعاد و مواد ورق، تغيير منبع نور، آرايش شناسائي مطابق نياز به عبوردهي، بازتاب يا تلفيقي از هردو محدوديت‌هاي اندازه نسبت به سرعت ورق يا برعکس تطبيق داده مي‌شود. هشدارها مي‌توانند مطابق مقدار، نوع، اندازه يا شدت نواقص تنظيم شود و از طريق بازپخش اين عمل مي‌تواند براي مشخص کردن موقعيت‌هاي بخش‌هاي پرشده با نقص براي اتخاذ تدابير در ادمه در جريان فرآيند بکار رود. نرم‌افزار جداگانه‌اي براي آناليز آماري نواقص وجود دارد که امکان انجام راه حل‌هاي QA بلند مدت و پيگيري اثرات اين تغييرات وجود دارد. اين داده‌ها نه تنها براي کارکنان QC بلکه سازنده‌اي که مي‌خواهد شاهدي از کيفيت محصولش بسته به درخواست به مشتريان موجود و بالقوه نشان دهد ارزشمند است. سامانه‌هاي شناسائي بر پايه نور غيرمرئي که توضيح داده شد در قالب پايش NIR در مورد رزين پلي‌استر بکار رفته است. روشي مشابه توسط OCS با نصب يک طيف‌سنج FTIR ميان غلتك‌هاي سرد و واحد پيچنده استفاده شده است. به اين روش فيلم تخت يا دمشي مي‌تواند از نظر اطلاعات نواقص بر حسب ترکيب شيميايي، ضخامت فيلم، خواص فيزيکي (چگالي، شاخص جريان مذاب، سختي و غيره) و حضور ضداكسنده‌ها، پرکننده‌ها و ديگر افزودني‌ها پاييده شود. اين سامانه آناليز پلاستيک‌ها با طيف‌سنجي فروسرخ، APLAIRS، است و در مورد طيف گسترده‌اي از بسپارها،هم‌بسپارها و آميزه‌ها بکار رفته است. APLAIRS داراي برتري آناليز فيلم است که (بر خلاف مذاب) در بيشتر موارد بسيار نزديک فرآورده نهايي است. طيف ايجاد شده با APLAIRS مي‌تواند براي مشاهده مورفولوژي و ساختارهاي شيميايي فيلم استاده شود. جمع‌بندي سامانه‌هاي شناسائي نوري و NIR در تلفيق با سامانه‌هاي خوراک، اکسترودرها و سامانه‌هاي کشنده پيشرفته مي‌تواند براي فراهم کردن داده‌هاي کافي براي طراحي فرآورده و فرآيند، بهبود و تضمين کيفيت بکار گرفته شود. اين سامانه‌هاي حسگر شامل حسگرهاي مرئي و NIR، که نواقص فيزيکي (مرئي) و ترکيب شيميايي (NIR) خوراک و فرآورده را پايش مي‌کنند مي‌باشند. آنها نواقص را از نظر نوع، اندازه و شدت تلفيق و آرشيو مي‌کنند و يک سامانه پايش برخط (on-line) با توانايي آغاز هشدار يا ديگر کارها فراهم مي‌کنند. کاربر فرصت بهبود کيفيت فرآورده، کاهش هزينه‌هاي نيروي کار و افزايش افزودني را دارد. ديگر برتري‌هاي اين تجهيزات شامل کاهش نارضايتي و عودت مشتري و بازگشت سريع سرمايه است. تجهيزات حساس، با دقت بالا و قابل براي اندازه‌گيري تکرارپذير و اطمينانپذير خواص مکانيکي و جريان در آزمايشگاه در بازار موجود است. نشان داده شده که اين واحدها براي QC و توسعه محصول ارزشمند است. اين ابزار مي‌توانند پيش‌داوري را در ارتباط با برآورد کيفيت يک محصول کم کند يا از بين برد و به برآورد ظرفيت فرآورده‌هاي جديد يا تغييرات در مواد اوليه يا فرآيندهاي عمليات واحدي کمک کند.

واژه‌نامه شناسائي: Detection

کشنده: Take off

دانه: Pellet

هشدار: Alarm

زيرنمونه: Sub Sample

اندازه‌گيري رنگِ دانه: Pellet Colour Measurement/PCM

زيردست آبي: Blue Touch

موتور زمانبندي: Regulated Drive

سنج‌افزار:instrument

روبش: scanning

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب

و مزیتهای آن PBT

PBT و مزیتهای آن

پلی بوتیلن ترفتالات‌ها (PBT) مواد پلاستیک مهندسی نیمه بلوريني با خواص عالی می‌باشند. این محصول در گستره وسیعی از گونه‌های بسیار مقاوم در مقابل ضربه با سفتی پایین تا گونه‌های پرشده با الیاف یا مواد معدنی با سفتی و استحکام بالا، قابل تولید می‌باشد. شکل مولکول از PDF PBT از استری شدن تبادلی اسید ترفتالیک و 4و1-بوتان دی اُل با روش بسپارش تراکمی تولید می‌شود که آب به عنوان محصول جانبی آن در واکنش تولید می شود. خواص کلیدی PBT به شرح زیر است:

• دمای ذوب : C˚225

• دمای انتقال شیشه‌ای(Tg) : C˚50

• چگالی : g/cm3 31/1

• شاخص اکسیژن : %21

• دمای کارکرد طولانی مدت : C˚140-120

• دمای کارکرد کوتاه مدت : C˚220-200

• درصد بلورینگی : %60-40

• درصد بلورينگي : بالا

• سرعت خنک‌کاری : بالا • میزان رطوبت در حالت اشباع : %5/0-2/0

PBT دارای درصد بلورینگی بالا و نرخ تبلور سریع در حین خنک‌سازی می‌باشد. خواص حرارتی آن مانند دمای ذوب و دمای Tg، به پلی‌آمید6 (PA) شبیه است. از سوی دیگر طبیعت شیمیایی PBT بر خلاف پلیآمید، جاذب رطوبت نمی‌باشد و تغییرات خواص آن وابسته به جذب رطوبت محیطی نیست و رفتار ثابتی از خود بروز می دهد. مهم‌ترین خواصی که PBT را یک پلاستیک منحصر به فرد می‌سازد:

• جذب رطوبت پایین

• پایداری ابعادی مناسب

• پایداری حرارتی و رنگی بسیار خوب

• سختی و سفتی عالی

• استحکام مکانیکی خوب

• مقاومت سایشی بالا و اصطکاک پایین

• رفتار خزشی و خستگی مناسب

• خواص الکتریکی خوب

• مقاومت شیمیایی بسیار خوب

• مقاومت ذاتی عالی در برابر شعله‌وری

• خواص فرآیندپذیری و روندگی عالی

• سطح پایانی بسیار خوب

با توجه به اینکه PBT تحت تأثیر رطوبت قرار نمی‌گیرد، یکی از پلاستیک‌های اصلی مورد مصرف در صنایع الکتریکی و الکترونیکی می‌باشد. مقاومت الکتریکی پلاستیک‌های مختلف دمای ذوب PBT و ساختار مولکولی آن موجب خواص حرارتی عالی برای آن شده است. آمیزه‌های تقویت شده دارای دمای تغییر شکل بالاتر همراه با استحکام مکانیکی و دمای عملکرد می‌باشند. دمای کارکرد مداوم و تغییر شکل گرمائي برای پلاستیک‌های تقویت شده با 30% الیاف شیشه گونه‌های تقویت شده و پایدار شده حرارتی PBT می‌توانند در دماهای كم‌‌تر از C˚130 به صورت مداوم مورد استفاده قرار بگیرند در حالی‌که برای مدت کوتاه، PBT می‌تواند تا بالاتر از C˚220 مقاومت داشته باشد. کارایی حرارتی PBTها قابل مقایسه با 6PA هستند. خصوصیات مهم دیگر PBT خواص مکانیکی ، به ویژه سفتی و استحکام آن است. نسبت استحکام-سفتی برای پلاستیک‌های تقویت شده با 30% الیاف شیشه سفتی و استحکام PBT تحت شرایط خشک، پایین‌تر از پلی‌آمید می‌باشد اما در شرایط عادی و در حالتی که پلی‌آمید رطوبت جذب کرده است، PBT دارای خواص سفتی و استحکام بیشتری است. ثبات رنگ از دیگر مزیت‌های کلیدی PBT بر PA می‌باشد. شکل زیر مقایسه تغییر رنگ پس از اعمال حرارت برای 6.6PA و PBT مقاوم در برابر حرارت و بدون تقویت کننده را نشان می‌دهد. شکل 5. تغییر رنگ برای 6.6PA و PBT پس از زمان‌ديدگي گرمائي واضح است که بعد از قرار گرفتن در دمای C˚140 و گذشت 6 ساعت، پلی‌آمید تیره‌تر(DL)، کمی قرمز(Da) و به طور قابل ملاحظه‌ای زردرنگ می‌شود. در صورتی که در PBT نهایتاً تغییر رنگ، محدود به DE نزدیک به صفر شده است و زردی که 15 برابر کمتر از پلی‌آمید می‌باشد. بنابراین قطعاتی که در معرض دید قرار دارند و رنگی هستند و تحت دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند باید با PBTها تولید شوند و نه پلی‌آمید. مثال خوب برای چنین کاربردی سر پیچ لامپ و پایه اتو می‌باشد. گرمانرم‌ها به طور کلی مقاومت کمی در برابر آتش و محافظت از سوختن در مواردی که منبع آتش سریع دور نمی‌شود، دارند. برای بهبود مقاومت در برابر آتش گرمانرم‌ها و مقاوم نمودن آنها در برابر شعله، افزودنی‌های خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد. PBTها با داشتن شاخص اکسیژن بالا و ساختار شیمیایی مناسب، مواد عالی هستند که به عنوان مواد مقاوم در برابر شعله با قیمت مناسب مورد مصرف قرار می‌گیرند. به ویژه گونه‌های تقویت شده با الیاف شیشه دارای مزایای رقابتی هستند. خواص کلیدی PBT و 6PA تقویت شده با 15% الیاف شیشه و مقاوم در برابر شعله در شکل 6 مقایسه شده است. شکل 6. مقایسه گونه‌های PBT و 6PA تقویت شده با 15% الیاف شیشه و مقاوم در برابر شعله. مقادیر برای پلی‌آمید6 به عنوان مرجع به درصد در نظر گرفته شده است. در گونه‌های مقاوم شعله و تقویت شده با الیاف، PBT مزایای زیر را در مقایسه با PA دارد:

 خواص مکانیکی بهتر

 قیمت کمتر مواد

 روندگی (سياليت) بالاتر

← قالب‌گیری سریعتر

← هزینه فرآیند کمتر

 ثبات خواص الکتریکی مستقل از شرایط محیطی

 جذب رطوبت پایین و به موجب آن پایداری ابعادی

 ثبات رنگی تحت دمای بالا

 مقاومت در برابر شعله عالی

 ظاهر براق و سطح بهتر

اگرچه PBT مزیت‌های مختلفی در مقایسه با سایر پلاستیک‌ها دارد، معایبی نیز دارد که در ادامه ذکر شده است:

• انعطاف‌پذیری کم

• مقاومت کم در برابر آب داغ(C˚70-60>)

• گازگیری قبل از مصرف

• چگالی چگالی و مقاومت ضربه

نسبت چگالی-مقاومت ضربه برای پلاستیک‌های تقویت شده با 30% الیاف شیشه با توجه به نمودار، واضح است که PBT به همراه PC، PETو پلی‌استال(POM) در مقایسه با مواد دیگر، چگالی بالاتر و مقاومت ضربه کمتری دارند. این نسبت را می‌توان با اضافه نمودن افزودنی‌هاي لاستيكي در طول آمیزه‌سازی بهبود بخشید، به ویژه افزایش انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر ضربه. گونه‌های PBT با دارا بودن تعادل عالی در خواص برای طیف متنوعی از صنایع مناسب هستند. مانند: خودروسازی؛ آینه‌ها و اجزاء تشکیل دهنده آنها، سیستم روشنایی، ابزارآلات قفل، دستگیره در، بازوهای برف‌پاک کن، اتصالات کابل‌ها، بست‌ها و درپوش‌ها الکتریکی و الکترونیکی؛ اتصالات، رله‌ها، سرپیچ‌ها، محفظه‌های لامپ، مدارشکن‌ها، جداره الکتروموتورها، سوییچرها، قطعات تلفن‌، سیم پیچ‌ها، سوکت‌های گوناگون تجهیزات؛ پایه اتو،دستگیره‌های فر، دکمه‌های فر، سیستم تهویه، دکمه‌های صفحه کلید رایانه، محفظه‌های گوناگون به علاوه PBT در کاربردهای صنعتی مانند چرخ‌دنده‌ها، یاتاقان‌ها و اجزای نقاله‌ها که نیازمند استحکام بالا و ثبات خواص در طولانی مدت هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. PBT قابلیت فراورش در همه دستگاه‌های تزریق دارد. در استاندارد معمول، مارپیچ سه ناحیه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. خشک کردن، مهم‌ترین مسئله قبل از استفاده می‌باشد چون رطوبت سبب تخریب آبکافتی سریع حین فرآیند شده که این مورد هم موجب کاهش وزن مولکولی و به دنبال آن کاهش مقاومت می‌شود. میزان رطوبت قبل از فرآیندسازی باید كمتر از 04/0% باشد. هنگامی که PBT با PET یا PC آمیزه می‌شود میزان رطوبت نباید از 02/0% تجاوز کند. شکل 8 تأثیر خشک کردن مناسب بر روی خواص کوتاه مدت برای PBT تقویت شده با 30% الیاف شیشه را نشان می‌دهد. شکل 8. تأثیر خشک کردن مناسب بر روی خواص کوتاه مدت برای PBT تقویت شده با 30% الیاف شیشه. مقادیر برای حالت خشک به عنوان مرجع به درصد در نظر گرفته شده است. اگر مواد در شرایط مورد مصرف، خشک نشود خواص آن در حدود 50-10% کاهش می‌یابد در حالی که روندگی آن دو برابر افزایش می‌یابد. ذکر این نکته مهم است که گازگیری نامناسب موجب مشاهده نقص در سطح نمی‌شود. شرایط فرآیندسازی پیشنهادی در زیر داده شده است:

• گازگیری : C˚120/4-2 ساعت

• دمای فرآیندسازی : C˚270-240

• دمای دهانه خوراک‌گیر : C˚70-50

• دمای قالب : C˚100-60

• حجم سیلندر به قطعه : 4-2

• زمان اقامت : حداکثر 4-5 دقیقه

• جمع‌شدگي(Shrinkage)

به منظور خنک‌سازی سریع مواد برای قطعات جداره نازک، تزریق با سرعت بالا برای کسب قالبگیری مناسب، توصیه می‌شود. برای بهبود برخی خواص، آمیختن PBT با بعضی از پلاستیک‌ها امکان‌پذیر است؛

• برای سفتی، براقی بیشتر و دمای بالاتر ؛ آمیزه PBT/PET

• برای انعطاف پذیری، مقاومت ضربه و پایداری ابعادی بهتر؛ آمیزه PBT/PC

• برای بهبود مقاومت در برابر UV و پایداری ابعادی؛ آمیزه PBT/ASA استفاده می‌شود.

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب

کاهش وزن و افزايش مقاومت پانل هاي کامپوزيتي با استفاده از فرآيند پالتروژن پلي يورتان ها

کاهش وزن و افزايش مقاومت پانل هاي کامپوزيتي با استفاده از فرآيند پالتروژن پلي يورتان ها:

سيستم پانل هاي کامپوزيتي سبک وزن و به هم قفل شونده که کاربرد هاي ويژه اي در مخازن سيستم هاي حمل و نقل دارند توسط ارتش ايالات متحده براي صف آرايي سريع نيرو ها به كار گرفته شده است. اين محصول توسط شركت Conforce International با استفاده از Baydur® PUL 2500 که يک سيستم پلي يورتان دو جزيي از BaySystems™ است ارايه شده است. BaySystems™ يک نام جهاني براي سيستم هاي فرآيندي پلي يورتان شرکت Bayer Material Science است. به گزارش سانا، استفاده از سيستم پلي يورتان همراه با فرآيند پالتروژن امکان توليد محصولاتي که برتري بسياري به پانل هاي قديمي که از مواد سنتي مانند چوب، فولاد، آلومينيم و کامپوزيت هاي FRP ساخته مي شوند را براي شركت Conforce International فراهم کرده است. بازديد کنندگان کنفرانس اخير COMPOSITES+POLYCON 2009 انجمن توليد کنندگان کامپوزيت آمريکا فرصت بازديد از EKO-FLOR ms1 را در غرفه Bayer Material Science داشته اند. پانل هاي قفل شونده براي قفسه هاي نگهداري تجهيزات نظامي با عرض 24 اينچ و با طول مورد نياز توسط Conforce International عرضه شده است. آن ها عمقي به اندازه اسمي 25/1 اينچ دارند. در اين کاربرد، فرآيند پالتروژن پلي يورتان و مواد پلي يورتان به Conforce International در بدست آوردن ديواره اي يکپارچه و يکسان کمک کرده و اين شرکت را قادر به افزايش انعطاف پذيري در طراحي و ساده سازي فرآيند نموده است. Marino Kulas مدير عامل شركت Conforce International مي گويد: "ما پلي يورتان هاي شرکت Bayer Material Science را به علت خواص فيزيکي كلي و كارايي بهتر شامل نسبت استحكام به وزن بسيار مطلوب، کاهش وزن كلي قطعه و توانايي کار کردن در کنار استحکامات ويژه انتخاب كرده ايم". او مي افزايد که Conforce International با استفاده از EKO-FLOR ms1 بازار جديدي براي محصولات کامپوزيتي کارآمد و سازگار با محيط زيست ايجاد کرده است. علاوه بر استحکام بهبود يافته و پايداري قابل مقايسه با پانل هاي ساخته شده از مواد سنتي، EKO-FLOR ms1 مزيت قابل توجه ديگري نيز دارد که شامل عدم تاثير تغييرات آب و هوايي و خوردگي برروي وي‍‍‍‍‍‍ژگي هاي قطعات ساخته شده از اين مواد است که باعث افزايش طول عمر محصول مي شود. Kulas اضافه مي کند که خدمات پشتيباني شركت Bayer شامل آناليز طراحي ساختار، ارزيابي خواص مواد و بهينه سازي و طراحي شکل دهي و آماده سازي شروع فرآيند بوده است كه به ما اجازه مي دهد محصولات خود را بهبود بخشيده و کار آمدي و سازگاري با محيط زيست را به طور همزمان ارايه کنيم. با حمايت Bayer ما قادر به فايق آمدن بر انتظارات كه از ما مي رود شده ايم.

منبع: Omnexus

» ادامه مطلب

استفاده از مواد کامپوزيت در خودرو سمند

استفاده از مواد کامپوزيت در خودرو سمند:

دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي مكانيك دانشگاه تربيت مدرس با هدف كاهش مراحل توليد، مونتاژ و بهبود خواص مكانيكي، كامپوزيت را در كاور بدنه خودرو سمند جايگزين فلز كرد. به گزارش سانا، محسن پور زين العابدين، دانش‌آموخته كارشناسي ارشد مهندسي مكانيك (ساخت و توليد) دانشگاه تربيت مدرس در تحقيقات پايان‌نامه خود با عنوان "طراحي و ساخت كاور ستون بدنه خودرو سمند با مواد كامپوزيتي"، جايگزيني كاور فلزي بدنه با مواد كامپوزيتي و بهبود عملكرد مكانيكي (استحکام و سختي) كامپوزيت الياف پارچه شيشه - اپوكسي را مورد مطالعه قرار داده است. هدف از جايگزيني، كاهش وزن قطعه، كاهش مراحل توليد و بهبود خواص مكانيكي است. ‌براي جايگزيني كامپوزيت به جاي فلز، مشخصات و تركيب لمينيت تعيين شد. اين مشخصات شامل ضخامت، تعداد لايه و زاويه چيدمان لايه ها است. مشخصات مكانيكي كامپوزيت ها به صورت تجربي از آزمون هاي كششي، خمشي و ضربه با زاويه الياف صفر و 45 درجه تعيين شد. مشخصات فيزيكي، درصد حباب، درصد حجمي و وزني الياف نيز براي چيدمان هاي مختلف بدست آمد. لمينت‌هاي مختلف با محاسبه ماتريس سفتي، ABD و مدول معادل شان مورد بررسي قرار گرفت. بر اساس ضريب مرغوبيت انتخاب شده، لمينيت با زوايه الياف صفر درجه براي جايگزيني مناسب ديده شد. نمونه فلزي و نمونه كامپوزيتي با تعداد لايه و زواياي مختلف تحت ضربه كم سرعت مدل سازي و تحليل شد. ميزان جذب انرژي لمينيت هاي مختلف با نمونه فلزي مورد مقايسه قرار گرفت. ميزان جذب انرژي نمونه كامپوزيتي با چيدمان بهينه 1/8 و چيدمان بهينه با طرح تقويتي 2/4 برابر نمونه فلزي است. مناسب ترين چيدمان با توجه به پارامترهاي طراحي و تحليل جهت ساخت نمونه كامپوزيتي انتخاب شد. براي ساخت نمونه كامپوزيتي، قالب كامپوزيتي از نمونه اوليه فلزي ساخته شد. براي كاهش دورريز مواد در مرحله ساخت، يكنواختي ساخت، يكنواختي ضخامت، كاهش چروكيدگي و در نتيجه كاهش حباب، پريفورمي از مدل سه بعدي تهيه شد. نمونه ساخته شده كاهش وزن 42 درصد كاهش مراحل توليد، مونتاژ و مشكلات ناشي از آن را در مقايسه با نمونه فلزي نشان داد. گفتني است، اين پژوهش با راهنمايي دكتر محمد گلزار، عضو هيات علمي دانشگاه تربيت مدرس انجام شده است.

منبع: خبرنامه انجمن كامپوزيت

» ادامه مطلب

TPE ارتقای کارايي

ارتقای کارايي TPEها

قابليت فرايند کردن مشابه گرمانرم‌ها براي گرمانرم‌هاي كشايند(TPE) و دارا بودن کارايي و رفتار مشابه لاستيک‌هاي گرماسخت، اين مواد را در ده سال اخير به ستارگاني در ميان پلاستيک‌ها تبديل ساخته است. سرعت فرايند کردن بيشتر و سرعت تخريب کمتر باعث گسترش TPE در بازار کالاهاي مصرفي، پزشکي و خودرو شده است. ‌قالب‌گيري روگير (overmolding) سخت- نرم بسيار متداول شده است و به عنوان روشي در طراحي قطعات از مسواک تا ابزار الکتريکي در سراسر دنيا پذيرفته شده است. TPEها يکي از پوياترين بخش‌هاي توسعه مواد و کاربرد آنها به شمار مي¬روند. مطالعه¬اي بر روي بازار سال 2007 که توسط Freedonia Group انجام شده است، رشد سالانة 3/6 درصدي را در تقاضاي جهاني براي تمامي انواع TPE تا سال 2011 پيش¬بيني مي‌کند که به حدود 1/8 ميليارد پوند مي¬رسد. صنعت خودرو بزرگ‌ترين مصرف‌کننده‌ي TPEها در سراسر جهان باقي مي¬ماند که بر اساس گفته¬هاي Robrt Eller، رئيس شرکت Robert Eller Associate، 40 تا 50 درصد مصرف کلي اين مواد را شامل مي‌شود. با اين وجود، در کشورهاي توسعه يافته، حداکثر جايگزيني لاستيک گرماسخت انجام شده است و تقاضا رو به کاهش مي¬باشد. نشانه¬هايي از پرمصرف کردن TPEها در زمينه¬هايي مانند ساختمان و کالاهاي مصرفي ديده مي¬شود و بازار کلي اين مواد اساساً در حال انتقال به کشور چين است، جايي که محصولات بسياري از TPE در حال حاضر توليد مي¬شوند. اين محصولات عبارتند از کفش، لوازم خانگي، ابزار، محصولات ورزشي و آسايشي و کالاي مصرفي. توليد کنندگان TPE موادي با کارايي بالاتر و کاربرد وسيع‌تر را در نظر دارند. Walt Ripple، نايب رئيس شرکت GLS مي‌گويد، "تاکنون TPEها اساساً تنها براي موارد فرعي در نظر گرفته مي¬شدند که رنگ و ظاهر محصول را تأمين مي¬کردند. اما ديگر اين طور نيست و اين مواد پهنه‌ي وسيعي از کاربردها را دربرمي‌گيرند". تمرکز بر محصولات ويژه: امروزه TPEها در نردبان کارايي، هدف کاربردهاي بالاتري قرار گرفته¬اند. براي مثال، TPEهاي استايرني مانند SEBS با TPO ادغام شده¬اند تا جاي‌گزين TPEهاي لاستيك کوپلي¬استر (COPE) در کاربردهاي مهم‌تر مهندسي مانند پوشش کيسه‌ي هواي خودرو شوند. هم‌چنين TPEهاي استايرني به طور گسترده¬اي براي جاي‌گزيني TPUهاي بسيار گران‌تر در کاربردهاي مقاوم به سايش استفاده مي¬شوند. گونه ويژه TPE با شفافيت بيش‌تر، سختي کمتر، مقاومت شيميايي و مقاومت به خش و خراش بالاتر در حال ظهور هستند. "سبزسازي" پلاستيک‌ها نيز مؤثر بوده است، به گونه¬اي که تلاش‌ها روي مواد "پايه‌زيستي" يا "تجديدپذير" آنها متمرکز شده است. مواد با مقاومت گرمائي بالاتر نيز براي کاربردهاي بسته¬بندي کوچک و محکم در سيم و کابل و صنعت خودرو رو به توسعه¬اند. قابليت اتصال به ديگر گرمانرم‌ها، منسوجات و فلزات به روش تزريق در قالب حاوي لايه‌ي زيرين از پيش تزريق شده يا روگيري (overmolding) در مرحله تحقيق و توسعه باقي مي‌ماند. تقاضاي بازار نيز توليدکنندگان را بر آن مي¬دارد تا مواد جديدي را بدون افزودني‌هاي هالوژنه مقاوم در برابر شعله و يا انتشار بخارات (تيره شدن خود به خود) کمتر توليد کنند. TPEهاي پايه زيستي ظهور مي¬کنند: توليد کنندگان TPE بر اين باورند که مواد پايه زيستي نقش رو به رشدي در فرايند انتخاب ماده در کاربردهاي آتي ايفا مي¬کنند. نمايشگاه K 2007 در دوسلدورف چندين TPE جديد به خود ديد که به جاي هيدروکربن‌هاي فسيلي از اجزاي ساختمان شيميايي به دست آمده از منابع کشاورزي و زيست‌شناختي ساخته شده بودند. براي مثال، شرکت اسپانيايي Merquinsa اولين TPU ساخته شده از مواد پايه زيستي در دنيا را معرفي کرد. Pearlthane Eco و Pearlbond Eco ساخته شده از پلي‌ال (polyol)هاي روغن‌هاي گياهي و اسيدهاي چرب ساخته شده¬اند. كارخانه‌ي جديدي در بارسلونا در حال توليد يک گونه تزريق تجاري با سختي Shore A95 مي¬باشد. انتظار مي¬رود که در فاز دوم، چهار گونه تزريق و اکستروژن ديگر با سختي‌هاي Shore A70 تا Shore D65 توليد شود. محتواي تجديدپذير اين مواد 60 تا 75 درصد وزني است که کارايي آنها برابر با TPUهاي استاندارد و يا بهتر از آنهاست. نوعي TPU پايه زيستي از شرکت GLS به نام OnFlex U از روغن دانه‌ي سويا تهيه مي¬شود. محتواي تجديدپذير آن ادعا مي-شود که 30 تا 40 درصد است و سختي آن از Shore A65 تا Shore A95 متغير است. کارايي آن براي بازار پزشکي، کالاهاي مصرفي و صنعتي مشابه انواع سنتي آن است. هم‌چنين در نمايشگاه K 2007، شرکت Arkema از اولين TPE مهندسي تجاري صنعتي ساخته شده از منابع تجديدپذير پرده‌برداري کرد. Pbax Rnew يک پلي¬اتر-دسته-آميد (PEBA) تهيه شده از نايلون 11 شرکت Arkema Rilsan است که بر پايه‌ي روغن کرچک توليد شده است. گونه‌هاي مختلف آن 20 تا 90 درصد محتواي تجديدپذير دارند و سختي آنها از Shore D25 تا Shore D72 براي کاربردهاي الکترونيکي، کفش‌هاي ورزشي و خودرو متغير است. خط Grilflex PEBA توسعه يافتة شرکت EMS-Crivory شامل مواد پايه زيستي با محتواي تجديدپذير 10 تا 100 درصد مي¬باشد. مواد از پايه‌ي نايلون 12 و بر پايه‌ي روغن کرچک و کلزا، خواص مشابه Grilflex استاندارد دارد و اجناس ورزشي را هدف¬گيري کرده است. اولين TPE کوپلي¬استر با محتواي تجديدپذير در آينده از شرکت DuPont انتظار مي¬رود. گونه‌هاي Hytrel RS از پلي‌ال‌هاي سرنول(Cerenol) به دست آمده از پروپان دي‌ال (PDO) ساخته خواهد شد که از تخمير باکتريايي دانه¬هاي شکر به دست مي¬آيد. پيشرفت‌ها در رويه‌گيري: بعد از پيشرفت‌هاي زياد و تأييد اعتبار TPEها به همراه بهبود چسبندگي به تعدادي از مواد، بر اساس اظهار نظر توليد کنندگان، رويه‌گيري سخت- نرم حتي براي استفاده‌ي وسيع‌تر مهياست. Jonas Angus، رئيس شرکت TPE Solutions مي¬گويد، "هم‌اکنون توپ در زمين طراحان است تا کاربرد و خصوصيات محصولات را در نظر بگيرند". توليدکنندگان در حال ايجاد زمينه¬هاي جديد مانند توليد اولين ماده‌ي نرم هستند که به پلي¬سولفون (PSU) مي¬چسبد و در موارد پزشکي کاربرد دارد. Softlink 141A يک ماده‌ي استايرني از شرکت TPE Solutions است که به PSU مي¬چسبد و سترون کردن در اتوکلاو را تحمل مي¬کند. نوع جديدي از SEBS از شرکت Elastocon TPE Technologies مناسب براي رويه‌گيري روي PC، ABS، PC/ABS، نايلون، HIPS و کوپلي‌استرها مي¬باشد. مواد Elastocon STK با سختي Shore A50 تا Shore A70 براي ابزار، لوازم خانگي، لوازم شخصي و اسباب بازي طراحي شده است. مواد سري 2800/8000 اين شرکت به PP مي¬چسبد. شرکت Multibase آلياژهاي جديد Multiflex TEA را توليد کرده است که چسبندگي بيشتري به گرمانرم‌هاي مهندسي دارند. همچنين در خط لولة شرکت Multibase انواع مقاوم در برابر هوا وجود دارد که برخورد پرشتاب هوا تا Kg4000 را تحمل مي¬کند و در کاربردهاي بيروني خودرو استفاده مي¬شود. براي کاربردهاي داخلي، اين شرکت بر گونه‌هايي متمرکز شده است که خواص بهتري از نظر مقاومت در برابر تيره شدن تا0C 110(0F230)، مقاومت در برابر روغن و مقاومت در برابر آسيب ديدن در اثر گاز دارند. RTP 6042 سري جديدي از TPEها براي رويه‌گيري از شرکت RTP Co، بسيار فرايندپذيري بهتري دارد و از نظر قيمت با TPEهاي استاندارد قابل رقابت است. اين ماده به PC، ABS، PC/ABS و PC/Acrylic مي¬چسبد. بر اساس نظر شرکت Kraiburg TPE Corp، TPEهاي شفاف نياز به بهبود انعطاف¬پذيري در طراحي براي کاربردهاي رويه‌گيري دارد. اين شرکت گونه جديد Thermolast Kاز TPEهاي پايه SEBS مات توليد کرده‌است که تا حدي به PC و ABS چسبندگي دارد که تا پيش از اين، اين مقدار چسبندگي حاصل نشده بود. هم‌چنين اين ماده به ديگر مواد استايرني، PBT، اکريليک و PETG مي¬چسبد. سختي آن بين Shore A50 تا Shore A80 مي¬باشد. مقاومت گرمائي در ترکيبات جديد Thermolast V SEBS افزايش يافته است؛ به گونه¬اي که دماي کاري0C 140(0F284) براي قطعات صنعتي و داخل کاپوت خودرو دارد. افزايش بازار مواد استايرني: توليدکنندگان اظهار مي¬دارند که انتقال بازار کفش به چين، مواد SBS را تبديل به مواد پرمصرف کرده است. حتا در SBSهاي هيدروژنه شده، که محصولي گران‌تر است، اين تغيير احساس مي‌شود. Sachin Sakhalkar، مدير جديد توسعه‌ي تجارت شرکت Teknor Apex Co،اظهار مي¬دارد که براي رسيدن به اين تجارت در ايالات متحده بايد به دنبال بازار اجناس با مصرف بالاتر رفت كه مختص TPU و كوپلي¬استرها هستند. ديگر موقعيت¬ها شامل جاي‌گزيني به جاي مواد مقاوم در برابر شعله غير هالوژنه و PVC بدون نرم‌كننده مي¬باشد. خانواده جديد Elexar EL1402 از شركت Teknor از گونه‌هاي SEBS هالوژنه نشده است و داراي سختي از Shore A50 براي سيم وكابل و قالب¬گيري مي¬باشند. گونه‌هاي جديد SEBS شامل Monprene MP1871R در حال جاي‌گزين شدن به جاي سيليكون در لوله‌هاي پزشكي و MP2295 فيلم¬هاي شيرابه‌اي (لاتكس) مي¬باشند. تمركز به محصولات ويژه از همبسپارهاي دسته‌اي استايرني (SBC) در شركت Kraton Polymers هم مشهود است. اين ماده انواع مقاوم به حرارتي دارد كه مي¬تواند جايگزين لاستيك¬هاي گرماسخت وTPVهاي اولفيني شود. آخرين SBC از اين شركت داراي مانائي فشاري بهتري نسبت به TPEهاي استايرني در دماي بالاتر از 0C70 (0F158) دارد. Kraton G1633 50% وزن مولكولي بيشتري از SBCهاي استاندارد دارد. STEPهاي استايرني ساخته شده از G1633 مانائي فشاري برابر با برخي TPVها را دارند. كاربردها شامل آب¬بندي-ها در خودرو و چوب¬پنبه¬هاي پزشكي مي¬باشند. شركت Kraton همچنين در حال تجاري‌سازي گونه پزشكي از SEBS است كه نرم‌ترينِ گونه‌ي اين ماده تا كنون بوده است. گونه‌اي با سختي shore A35 (با نام تجاري MD6945 Kraton) شفاف و محكم است و فرايندپذيري راحتي براي فيلم¬هاي تخت و دمشي دارد. اين ماده قابليت آميزه¬سازي با PP را براي شفافيت بيشتر دارد و جاي‌گزين PVC در بسته¬هاي IV ، سيستم¬هاي داروسازي IV و لوله-هاي پزشكي مي‌باشد. هم‌چنين SEBS اصلاح شده¬اي در حال توليد است كه مقاومت ممانعتي در غشاهاي تبادل يوني سيستم¬هاي تصفيه آب دارد. واحد تجارت شركتKuraray America's Septon نوعي TPE استايرني پايه ايزوپرن را تجاري كرده است كه با TPUها و COPEها رقابت مي¬كند. Septon Q دماي كاري 10 درجه بيشتر از Septon هاي استاندارد همراه با استحكام پارگي خوب و مدول بالاتر دارد. گونه با سختي Shore A70 مقاومت به خراش و سايشي قابل رقابت با TPUها دارد. ضمن اينكه چگالي آن كمتر است. كاربردها شامل اجناس ورزشي، پوشش سيم، لوله‌سازي و رويه¬ي فرمان‌گاه خودرو مي¬باشد. آلياژهاي جديد TPE به داخل خودرو راه پيدا كرده¬اند. شركتA. Schulman ليسانس فناوري جديدي را به شركت Inteva Products ( شركت Delph Interiors & Closures سابق) داده است كه شامل TPE تركيبي براي كاربرد رويه¬ي فرمانگاه (پنل) ساخته شده به روش قالب‌گيري دوغابي مي¬باشد و جاي‌گزين TPE به همين روش يا يورتان اسپري شده مي‌باشد. آلياژ استايرني/الفيني چگالي كمتري نسبت به TPV دارد و بنابه گزارش از نظر مقاومت به خراش و سايش و فرسايش در هوا قابل مقايسه با آن است. شركت Schulman با شركت Inteva مشغول به كار روي كاربردهاي تجاري براي مدل¬هاي سال 2010 مي‌باشد. يك آلياژ استايرني شركت Schulman به نام Sumiflex بر پايه¬ي فناوري تحت ليسانس شركت Mitsubishi Chemical است. اين ماده جرم مخصوص كمتر، فرسايش در هواي بهتر، مقاومت به خش و خراش بالاتر و قيمت كمتر در برابر TPVهاي چربي¬دار براي كاربرد دسته و دستگيره¬هاي خودرو دارد. سري جديد Evoprene MP از شركت Alphagary شامل انواع SEBS با مقاومت سايشي و استحكام بهتر مي¬باشد. گونه خفه¬كننده‌ي لرزه¬ي Evoprene ميزان پركننده كمتري دارد. هم‌چنين نوع جديد ديگري شامل Evoprene با سختي shore A50 از SEBS بدون روغن براي آب-بندي‌هاي در تماس با غذا است كه خواص بازيابي عالي دارد. براي تأمين تقاضا براي مواد مقاوم در برابر شعله بدون هالوژن، شركت GLS اخيراً خط SEBS را به نام OnFlex-SHF راه‌اندازي كرده است. اين ماده استاندارد UL 94V-O دارد و بازه‌ي وسيعي از سختي‌ها را شامل مي¬شود. انواع تزريقي و قالب‌گيري دمشي آن براي آب¬بندي در جعبه¬هاي اتصالات الكتريكي و پوشش¬هاي كابل به كار مي¬روند. محصولات ويژه‌ي ديگر: به تازگي انواع Alcryn هالوژنه نشده توسط شركت Advanced Polymer Alloys وارد بازار شده است. Alcryn آلياژ همبسپار اتيلن كلرينه شده است که به طور جزيي داراي اتصالات عرضي است. اين ماده براي سيم و كابل¬ها در اروپا و آسيا كاربرد دارد. در اين محل‌ها Alcryn به عنوان يك جايگزين PVC پيشنهاد شده است كه حاوي فتالات نيست. جاي‌گزين کردن PVC حاوي فتالات هدف آلياژ جديد TPE از شركت GLS است. اين ماده با نام تجاري Versaflex CLE45 شفافيت بالا و قابليت سترون شدن دارد. كاربردهاي ديگر آن در لوله‌هاي پزشکي، ادوات ذخيره دارو و دارورساني، ماسك‌هاي صورت و محصولات مربوط به نوزادان است. شركت GLS آميزه¬هاي TPE با جرم مخصوص بالا توليد مي¬كند. آلياژ TPE با جرم مخصوص بالا در گونه قالب¬گيري تزريقي و اكستروژن ورق، جرم مخصوص بين 2 تا 11 دارد. اولين كاربرد تجاري آن محافظ اشعه ايکس در مصارف دندانسازي است. شركت GLS همچنين ادعا مي¬كند كه آلياژهاي Versaflex TPE کاربردهاي ممانعتي زيادي مثلاً در چوب پنبه¬هاي پزشکي، سر سرنگ و لفاف غذا دارد. در حال حاضر گونه‌هاي قالب¬گيري تزريقي و اكستروژن در مرحله توليد آزمايشي هستند. شركت Kuraray در ژاپن يك دستگاه آزمايشي براي يك TPE كاملاً آكريليك توليد كرده است. اين ماده از دسته‌هاي يك در ميان PMMA سخت و Poly-n-butyl-acrylate نرم تشكيل شده است. خواص اين ماده عبارتند از عدم فرسايش در هوا، شفافيت، نرمي و چسبندگي خوب به بسپار¬هاي قطبي و رنگ‌ها. سختي از shore A30 تا shore D60 است. اين ماده مي¬تواند قالب¬گيري تزريقي، قالب گيري دوغابي و اكسترود (به فيلم و ورق) شود. شركت Sony از اين ماده در گيره¬هاي دوربين¬هاي خود استفاده مي¬كند. بازارهاي ديگر اين ماده عبارتند از کالاهاي مصرفي، كالاهاي ورزشي، صنايع خودروسازي و فيلم‌هاي نوري. لاستيک سيليکون نيز به دو صورت وارد محدوده TPE شده است: 1. به صورت فاز لاستيكي در TPV مهندسي 2. به صورت فاز نرم (بيشتر از %90 تركيب شيميايي) در همبسپار سيليكون-اوره كه Geniomer نام دارد. Geniomer در سال 2004 توسط شركت Wacker Chemie آلمان روانه بازار شد. اين ماده وقتي از مذاب سرد مي¬شود اتصالات عرضي ايجاد مي¬كند، با اين وجود، وقتي ذوب مجدد اتفاق مي¬افتد، پيوندها برگشت¬پذير مي‌شوند. طبق گفته شركت Wacker، Geniomer شفاف است و خلوص لازم براي كاربردهاي پزشكي را دارد. اين ماده خواص خوب سيليکون را دارد كه عبارتند از خواص رهاسازي مناسب، مقاومت در برابر اشعة UV و قابليت نفوذ گاز. همچنين اين ماده قابل رنگ شدن است و مي¬تواند پلاستيك را به شيشه يا فلز بچسباند. كاربردهاي تجاري Geniomer در موارد مخزن گرمائي ( heat-sink)در الكترونيك و در برگيرنده اجزاء نوري و فتوولتائيک‌ها است. TPUها نرم‌تر مي¬شوند: پيشرفت‌هاي زيادي در زمينه TPUهاي نرمتر و نيز مقاوم در برابر حرارت انجام شده است. هدف افزايش دماي كاري پيوسته از 0C135 تا 0C150 است. مدير محصولات و فروش كارخانه BASF اين طور بيان مي¬كند كه هدف ديگر جايگزيني PVC نرم شده با فتالات با گونه‌هاي نرمتر با سختي Shore A52 است. هم‌چنين تلاشهاي زيادي در زمينه پيشرفت‌هاي مربوط به TPU آليفاتيك انجام مي¬شود. اين گروه از مواد امروزه به مقدار زياد در آمريكاي شمالي استفاده نمي¬شوند. اين مواد به نسبت مقاومت در برابر سايش و مقاومت در برابر شرايط آب و هوايي بالاتري نسبت به TPU معطر براي كاربردهاي قطعات داخل خودرو دارند اما قيمتشان هم حدوداً دو برابر مواد فعلي است. به طور مثال شرکت Bayer Materials Science در حال بررسي گونه‌هاي اليفاتيك با مقاومت در برابر شرايط آب و هوايي بالاتر براي استفاده¬هايي مثل سلول‌‌هاي خورشيدي است. تحقيقات و توسعه شركت Merqunsa در حال حاضر در حال بررسي محصولات ويژه‌ي TPU آليفاتيك است. اين شركت در حال توليد TPU آليفاتيك در حين فرايند پيوسته به جاي استفاده از روش پيمانه‌اي است. مزاياي روش پيوسته كيفيت بالاتر و قابل اطمينان بودن بيشتر است. رويه ديگر اصلاحTPU با TPEهاي استايرني مثل SIBS است. اخيرا آميزه¬ساز بزرگ TPU به نامArkadia Plastics سري Ark 2100 را توليد کرده است. اين ماده آلياژ TPU/SIBS است كه از محصول Sibstar SIBS شركت Kaneka استفاده مي¬كند. گونه‌هاي با سختي Shore A40 تا Shore A60 مقدار مانائي فشاري كمتري را در كالاهاي ورزشي، روكش¬هاي غذا و صنعت لوله¬سازي تحمل مي¬كند. در نمايشگاه K 2007 آلمان شركت تابعه BASFS Elastogran اعلام كرد كه اولينTPU با اتصالات عرضي (TPU-X) به نام Elastollan X-Flex را توليد كرده است. اضافه كردن مخلوط پيش‌بسپار مايع به Elastollan TPU اتصالات عرضي بازگشت¬پذيري را توليد مي¬كند كه بعد از قالب¬گيري، زماني که ماده در حال خنك شدن است،ايجاد مي‌شود. اما اگر دوباره ماده ذوب شود پيوندها از هم باز مي‌شود. ماده نتيجه شده خواص مانائي فشاري و خفه کردن لرزه مشابه لاستيك¬هاي گرماسخت دارد. به علاوه اين كه مقاومت در برابر ازون، روغن وگريس آن بالاتر است. اين لاستيك مي¬تواند در 0C 120در مدت زمان‌هاي طولاني و در 0C150در مدت زمان‌هاي كوتاه استفاده شود. توليدكننده¬هاي TPU اين طور بيان كرده¬اند كه امروزه پوشش¬دهي نيازمند دوام و مقاومت در برابر حرارت بيشتري است. علت اين مسئله نازكتر بودن سيم‌ها، سفت¬تر بودن بسته¬بندي¬ها و مقدار حرارت توليد شده بالاتر در سيم‌ها است. هم‌چنين نياز به TPU با مقاومت شيميايي بالاتر نيز هست. مخصوصاً براي سوخت با مقدار بالاي اتانول E85. شركت Lubrizol دو گونه‌ي اكستروژني پايه استري را توسعه داده است كه در شير¬ها و لوله¬ها كاربرد دارد. Estane X-1351 يك TPU با سختي shore A95 است كه تا %80 نفوذپذيري كمتري نسبت به E85 در برابر گونه‌هاي استر مشابه دارد. Estane-X 1352 با سختي Shore D62، %95 نفوذپذيري كمتري در برابر E85 دارد. اين گونه‌ها همچنين در برابر سوخت موشک، ديزل و ديزل‌زيستي مقاوم¬تر هستند. شرکت Lubrizol ادعا کرده است که با محصول Estane ZHF95AT3 محک جديدي براي مقاومت در برابر شعله در TPUهاي هالوژنه نشده مقاوم به شعله براي مصرف پوشش سيم و کابل ارائه کرده است. اين پلي¬اتر با سختي shore A95 شرايط استاندارد UL 94V-0 را تأمين مي‌کند و LOI (Limiting Oxygen Index) بالاي 35 دارد که قابل مقايسه با LOI برابر 25 متداول براي ديگر TPUهاي هالوژن نشده‌ي مقاوم به شعله است. ادعا شده است که اين محصول ويژگي‌هاي مقاومت به شعله بالاتري دارد مانند آزمون IEC 60332-3 cable-tray. TPUهاي جديد نرم‌تر در قطعات داخلي خودرو به‌خصوص فرمانگاه‌ها و شايد در مبلمان منزل استفاده مي¬شود. شركت Bayer Material Science تصميم دارد كه اين TPUها را تا آخر سال وارد بازار كند. شركت Bayer هم‌چنين گونه‌هاي پزشكي با مقاومت شيميايي بالا را نيز معرفي كرده است: Desmopan DP 2590A با سختي shore A90 يك استر براي فيلم‌هاي دمشي است. Desmopan DP 9370A با سختي shore A70 يك اتر براي گيره¬ها و لوله‌هاست (اين ماده، گونه پزشكي نرم‌تر شركت Bayer است). Texin285 يك استر با سختي shore A85 است كه براي تزريق و اكسترود كاربرد دارد. اين مواد براي پانسمان زخم، پوشش¬هاي پارچه¬اي، لوله¬ها، گيره¬ها و بسته¬بندي¬ها استفاده مي¬شوند. شركت Sartomer، TPUهاي پايه پلي¬بوتادي‌ان منحصر به فرد خود را وسعت داده است. اين مواد مقاومت در برابر اسيد و باز بيشتري دارند. Poly bd 7840 اين ويژگي را دارد كه در حلال مناسب حل مي¬شود و مي¬تواند با لاستيك آميخته شود. اين ماده در لايه-هاي مانع شير و لوله¬ها، سيم و كابل¬ها، پوشش¬هاي غذا، فيلم، ورق و چسبها استفاده مي¬شود. شركت Dow در حال حاضر بر روي TPUهاي نرم با سختي shore A45 تا shore A55 كار مي¬كند كه مي¬توانند جايگزيني براي TPEهاي مورد استفاده در کفش، سيم، كابل و كالاهاي مصرفي باشند. TPUهاي جديد با كارآيي بالاتر گروهي از اترهاي Pellethane و استرها با ضريب زردي كمتر هستند. شركت Dow اين طور ادعا مي‌كند كه محصولات با ضريب زردي كمتر، استحکام رنگ بالاتري را ايجاد مي¬كنند. مزاياي ديگر اين ماده عبارتند از: عدم فرسايش در هوا، صرفه اقتصادي بالا (به علت عدم نياز به پايدارکننده در مقابل اشعة UV) و پايداري حرارتي بالاتر. شركت Dow همچنين گونه‌هاي ديگري را براي کاربرد تسمه نقاله، پوشش سيستم فاضلاب و پارچه¬ها دارد. شركت Ovation Polymers يك آميزه¬ساز تخصصي تقريباً جديد است كه آلياژهاي TPU همراه با SEBS و نيز TPEهاي استايرني ديگر توليد مي¬كند. گفته مي¬شود فناوري اكستروژن واكنشي باعث بالا رفتن نرمي بدون استفاده از روغن‌ها يا نرم کننده¬ها را ايجاد مي¬كند. استفاده از اين فناوري علاوه بر افزايش نرمي، استحكام پارگي،مانائي فشاري و نيز مقاومت به تجزيه در مقابل آب را بالا مي¬برد. در ميان جديدترين محصولات اين شركت آلياژ Softaplas S56A ديده مي¬شود كه براي بست لوله¬هاي حمام و استخرها، لوازم خانگي و نيز ابزار باغباني مناسب است. اين شركت هم‌چنين Softaplas R TPU راهمراه با الياف شيشه كوتاه و بلند و نيز الياف كربن استفاده مي¬كند. آميزه¬هاي Optestat TPE جديد نانولوله¬هاي كربني براي كاربردهاي ESD دارند. نسخه TPU نيز براي اجزاء الكترونيكي و ماشين‌هاي تجاري كاربرد دارد. TPEهاي پايه نايلون: شركت Nylon Carp America (NYcoa) در حال افزايش كارآيي TPEهاي همبسپار نايلون (NYColastic) است. اين مواد كه بر پايه نايلون 6 و نايلون 66 هستند مقاومت شيميايي و گرمائي بالاتري نسبت به COPE و الاستومرهاي نايلون/ پلي¬استر دارند. اين شركت در نظر دارد كه محصولات نرم‌تري را نيز به بازار عرضه كند. اين محصولات براي روگيري با ساير نايلون¬ها مناسب هستند. هدف ديگر افزايش پسماند براي كاربردهاي مانند واشرها است. همچنين، شركت Arkema در حال توسعه گونه‌هاي نرم‌تري از Pebax PEBAاست كه سختي اين مواد تا shore A75 كاهش پيدا كرده است. كاربرد اين مواد در كالاهاي ورزشي و كفش‌هاي مخصوص دويدن است. در اين شركت همچنين تحقيقاتي بر روي گونه‌هاي فيلم قابل تنفس با قابليت تبديل نم به بخار بالا و مقاومت شيميايي بالا براي كاربردهاي نظامي و ادوات مخصوص فضاي باز، در جريان است. شركت EMS-Grivory خط PEBA خود را گسترش داده و نام Grilflex بر آن نهاده است. اين مواد كه بر پايه نايلون 6 و 12 هستند مقاومت بيشتر به تجزيه در آب، پايداري ابعادي بيشتر، و نيز %20 چگالي كمتر نسبت به TPE و TPUهاي قديمي دارند. گونه‌هاي نايلون 12 سختي بين shore D36 تا shore D70 دارند. كاربرد اين مواد با اين سختي در كالاهاي ورزشي است و اگر سختي از shore D50 تا shore D60 باشد در لوله¬هاي پزشکي كاربرد دارد. گونه جديد PEBA براي كفش¬هاي ورزشي از شركت Evonik Degussa به TPUهاي پايه استر بدون هيچ چسبي مي¬چسبد. گونه Vestamid E مقدار محتواي ژل كمي دارد كه در محدوده shore A40 و shore D62 است. مطالعات اين شركت روي گونه‌هاي سختتر در حال انجام است كه براي مقاومت سايشي و مقاومت خراش در كاربردهاي ورزشي مخصوص فضاي باز مناسب هستند. كوپلي¬استرهاي پيشرفته: مواد کوپلي¬استر COPE با كارآيي بالاتر در حال گسترش كاربرد، وراي كاربردهاي قبلي مانند قطعات خودرو و پوشش كيسه هوا مي¬باشند. توسعه مواد جديد با اين حقيقت روبروست كه COPE موقعيت برجسته خود را در پوشش¬هاي كيسه هوا به TPO و TPVها داده است. زيرا به اين ترتيب الزامات مقاومت ضربه¬اي در دماي كم راحت¬تر تأمين مي¬گردد. شركت DSM Engineering Plastics محصول غير هالوژنة Arnitel XG را به عنوان جايگزيني براي PVC براي عايق¬بندي كابل در صنعت الكترونيك معرفي كرده است. بنا به گزارش اين ماده شرايط استاندارد UL VW1 را دارد. محصول معرفي شدة جديد ديگري از DSM كارآيي پير شدن حرارتي Arnitel را براي سيم وكابل بالا برده است. Arnitel C غير هالوژنه، خاصيت استفاده مداوم 3000 ساعته در 0C175 را دارد و ادعا شده است كه اولين COPE است كه ملزومات حرارتي كلاس D از استاندارد ISO 6722 را ارضا مي¬كند. اين ماده همچنين مقاومت در برابر تجزيه آبي بيش از 150 روز در آب 0C85 و مقاومت سايشي 5 برابر ETFE يا PE با اتصالات عرضي در آزمون سوزن را دارد. شركت DSM Biomedical در هلند اخيراً شروع به توليد انواعي از COPE براي تجهيزات ارتوپدي كرده است. بر اساس اظهارات DSM اين مواد مقاومت به سايش و خستگي از خود نشان مي¬دهد. شركت Ticona در حال توليد برخي از اولين محصولات صنعتي COPE پايدار در برابر اشعه UV براي كاربرد در مبلمان اداري، داخل خودرو و تك رشته¬ايها مي¬باشد. تا چهار نوع آن براي آغاز توليد در ادامه سال جاري تعيين شده¬اند مانند Riteflex 655UVLM كه در گذشته در برچسب قابل علامت¬گذاري با ليزر براي حيوانات استفاده مي¬شد. انواع قالب¬گيري تزريقي و اكستروژن آن سختي¬هاي shore D25 تا shore D72 دارند. محصول Hytrel 5555 HS COPE از شركت DuPont دامنه¬اي از استاندارد UL 758 تا ISO و V600 را دارد كه سازندگان سيم را قادر ساخته است كه در طي چند هفته به مقبوليت برسند. اين ماده خواص كششي و انعطاف¬پذيري بهتري نسبت به PVC انعطاف-پذير دارد و قابليت جدار نازك ساختن اين ماده موجب صرفه-جويي در هزينه به جاي PVC شده است. شركت Eastman در حال كار بر روي نوعي TPE از كوپلي¬استر- اتر به نام Neostar با چسبندگي بهتر و مقاومت حرارتي بالاتر است و در ساختمان¬سازي كاربرد دارد. نمونة نخستين اين ماده سختي shore A75 و مدول انعطاف¬پذيري Psi17000 داشته است. اين ماده به ديگر كوپلي¬استرها، PVC، يورتان و برخي استايرني¬ها مي‌چسبد. گونه پزشكي كوپلي¬استر- اتر شركت به نام Ecdel هم اكنون براي بسته¬بندي ابزار پزشكي به صورت چند لايه¬ي آب‌بندي كننده استفاده مي¬شود. كاربردهاي غير پزشكي نيز در حال تحقيق هستند. شركت RTP كوپلي¬استرهاي جديد رسانا براي سيستم سوخت خودرو توليد كرده است. تركيب اين ماده به گونه¬اي است كه خواص بسپار پايه را به همراه كمترين اتلاف انعطاف¬پذيري داشته باشد. آميزه¬ساز جديدي به نام Ovation Polymer آلياژ Zhutvex COPE را با سختي¬هاي shore D45 تا shore D75 در اكسترودر توليد مي¬كند. تركيب اين ماده مي¬تواند براي انعطاف¬پذيري يا سختي بيشتر و مقاومت حرارتي و شيميايي تغيير كند. كاربردهاي آن شامل قطعات داخل كاپوت، لوازم خانگي و اجناس ورزشي است. اَبَرTPVها راه مي¬يابند: گروه كم سن و سال و نوظهور به اصطلاح اَبُرTPVها يا TPVهاي مهندسي (ETPV) به حد و مرز مطلوب مقاومت در برابر روغن وحرارت رسيده¬اند. بر خلاف TPVهاي سنتي، كه تركيبي از زمينه¬ي PP با فاز لاستيكي و ولكانيزه شدة EPDM هستند، EPTVها زمينه¬اي از يك گرمانرم مهندسي و يك فاز لاستيكي با كارآيي بالاتر دارند. براي مثال، محصول Zeotherm از شركت Zeon Chemicals تركيبي از زمينة نايلون 6 با يك لاستيك اكريلات (ACM) با اتصالات عرضي است. اين شركت در حال توليد انواع جديدي است كه مي¬تواند حرارت بلند مدت را تا 0C175 و كوتاه مدت را تا 0C190 تحمل كند. مقاومت به حرارت بالا نيز يکي از مزاياي خانواده‌ي ETPV از شرکت DuPont با يک زمينه‌ کوپلي¬استر و يک لاستيک AEM با اتصالات عرضي بسيار زياد (اتيلن اکريلات اصلاح شده) است. اين مواد دماي 0C135 و شوک حرارتي 0C180 را تحمل مي¬کنند. انواع جديد در حال توليد براي کاربردهاي سيم و کابل، شلنگ و لوله مي¬باشد. شرکت دوپونت دو گونه را معرفي کرده است که فرايندپذيري عالي در اکستروژن پروفيل و قالبگيري دمشي دارند. يکي از اين گونه‌ها مقاوم به حرارت تا 3000 ساعت در دماي 0C150 و ديگري مناسب براي شرايط کوتاه‌تر است. يک ETPV از شرکت Multibase شامل سيليکون با اتصالات عرضي در زمينه‌ي نايلون يا TPU است. اين ماده در ابزار الکترونيکي روگيري شده دوام، فرسايش در هوا و مقاومت به خراش بهتري دارد و داراي سطح نرمي است. تغييرات اخير در خانواده‌ي اين گرمانرم سيليکوني ولکانيده (TPSiV) شامل انواع تزريق و اکسترود شده با يک زمينه‌ي PP است. گفته مي¬شود که اين محصول مقاومت خزشي عالي تا 0C 120 براي کاربردهاي داخل خودرو، لوله¬کشي و قطعات از جنس PP با سطح نرم دارد. در اين ميان، دسته‌ي ديگري از TPVها سطح کارايي متوسطي دارند. اين مواد زمينه¬اي از جنس PP دارند، اما داراي SBC هيدروژنه شده به عنوان جزء لاستيکي ولکانيده مي¬باشد. شرکت Teknor Apex اذعان مي¬دارد که محصول Uniprene XL داراي بازيابي كشسان بلند مدت بهتر، مقاومت بهتر در برابر حلال‌ها و روغن‌هاي داغ و استحکام کششي بيشتر نسبت به TPVهاي معمولي است. اين شرکت در حال کار روي افزايش مقاومت به حرارت اين ماده از 0C125 به 0C150 است.

برگردان: سارا ملاداودي و نيما زرين

منبع: مجله بسپار

» ادامه مطلب