اختصاصی بسپار/ بسپارهای هوشمند؛ قلب تپنده و آیندهساز صنعت الکترونیک
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر اگر تا بهحال به یک گوشی هوشمند نگاه کرده باشید، حتما متوجه حضور گستردهی بسپارها در آن شدهاید. از پوستههای بیرونی گرفته تا اجزای ریز داخلی مانند عایقها (Insulators) روی بردهای مدار چاپی و اتصالدهندههای انعطافپذیر، بسپارها نقشی حیاتی در ساختار و کارکرد دستگاههای الکترونیکی ایفا میکنند.
بسپارها؛ ستون فناوری الکترونیک
در عصر دیجیتال، هیچ فناوریای بدون استفاده از بسپارها قابل تصور نیست. در یک گوشی هوشمند بهطور متوسط حدود ۲۰ گرم بسپار وجود دارد. این مواد در موارد زیر کاربرد گستردهای دارند:
• عایقهای برقی روی بردهای مدار
• نگهدارندههای قطعات الکترونیکی
• کلیدها و سوئیچهای مقاوم
• قابهای محافظ گرما
• پوششهای مقاوم در برابر رطوبت و حلالها
از جمله بسپارهای مهندسی پرکاربرد میتوان به پلیکربنات (PC)، پلیآمید (PA)، پلیبوتیلن ترفتالات (PBT) و اپوکسیها اشاره کرد. مقاومت گرمایی زیاد، عایقپذیری برقی قوی و استحکام مکانیکی مطلوب، آنها را به انتخاب نخست برای کارکردهای الکترونیکی بدل کرده است.
صنعت الکترونیک؛ مصرفکننده بزرگ و راهبردی
صنعت الکترونیک، یکی از مهمترین بازارهای راهبردی مصرف بسپار است. با وجود تلاش برای کوچکسازی تجهیزات (Miniaturization)، تقاضا برای این مواد همچنان رو به افزایش است. دلیل اصلی، پیچیدگی روزافزون دستگاههای نوین، نیاز به کارکردهای تازه و گسترش الکترونیک در حوزههایی همچون پزشکی و خودروهای برقی (E-Mobility) است.
در کشورهای توسعهیافته تمرکز بر بسپارهای بازیافتپذیر و زیستپایدار (Sustainability) بیشتر شده است، در حالیکه در بازارهای نوظهور، رشد تولید باعث افزایش مصرف کلی بسپارها شده است.
مزایای فنی و اقتصادی بسپارها در الکترونیک
• شکلپذیری زیاد برای طراحیهای نوآورانه
• تولید مقرونبهصرفه برای بازارهای انبوه
• مقاومت شیمیایی و مکانیکی زیاد برای افزایش طول عمر محصول
• وزن سبک برای دستگاههای قابلحمل
• توان تحمل گرمایی زیاد در قطعات موتوری
این ویژگیها سبب شدهاند بسپارها جایگزین بسیاری از مواد سنتی شوند. همزمان پیشرفت در بازیافت و استفاده از مواد بازیافتی (Recyclates)، گامی بهسوی زیستپایداری در صنعت الکترونیک است.
تنظیمگریها و استانداردهای ایمنی
استانداردهایی چون RoHS (محدودیت مواد خطرناک) و REACH (ثبت، ارزیابی و مجوز مواد شیمیایی) بر انتخاب بسپارها تاثیر مستقیم دارند. بنابراین بسپارهای دوستدار محیطزیست و ایمن، در میان تولیدکنندگان محبوبترند.
بسپارها در کارکرد تولید الکترونیک؛ از مواد تا سامانهها
بسپارها تنها در مواد خلاصه نمیشوند، بلکه فرایندهای فراورش دقیق نیز تعیینکنندهاند. نیازهای تولید دقیق بودن، یکپارچگی و هوشمند بودن است. بسته به نیاز (از شمار تولید تا هندسه)، روشهای فراورش گوناگون بهکار گرفته میشود:
• تزریق پلاستیک (Injection Molding) برای تولید انبوه قطعات دقیق
• چاپ سهبعدی (3D Printing) برای طراحیهای سفارشی
• گرماشکلدهی (Thermoforming) یا چاپ طاقهبهطاقه (R2R) برای فیلمها و کاربردهای خاص
صنعت الکترونیک به بسپارهایی نیاز دارد که ویژگیهایی چون عایقپذیری یا رسانایی برقی، مقاومت در برابر شعله، استحکام مکانیکی، مقاومت شیمیایی و زیستپایداری را همزمان فراهم کنند.
خودکارسازی و دیجیتالیسازی؛ محرکهای اصلی
امروزه تولید الکترونیک بدون خودکارسازی و دیجیتالیسازی قابل تصور نیست. دستگاههایی مانند گوشیهای هوشمند که میلیونها عدد از آنها ساخته میشود، نیازمند بیشترین دقت، چرخههای سریع و کیفیت یکنواخت هستند؛ الزامی که تنها با فرایندهای خودکار شدنی است.
انقلاب دیجیتال در فراورش بسپار
• کنترل کیفیت درخط (Inline): سامانههای دوربین با وضوح زیاد و ابزارهای اندازهگیری، هر قطعه را در لحظه بررسی میکنند. قطعات معیوب پیش از خروج از خط تولید جدا میشوند.
• دوقلوهای دیجیتال (Digital Twins): امکان شبیهسازی و بهینهسازی تزریق پلاستیک پیش از تولید واقعی را فراهم میکنند.
• هوش مصنوعی (AI): در تولید جاری، بهینهسازی فرایند را در زمان واقعی (Real-Time) انجام میدهد.
الکترونیک چاپی؛ آزادی طراحی و کارکرد
در الکترونیک چاپی، جوهرهای رسانا مستقیم روی زیرآیندهای (Substrates) پلاستیکی مانند PET یا پلیآمید چاپ میشوند و مدارهای بسیار نازک و انعطافپذیر پدید میآورند. کاهش هزینهها و مواد شیمیایی و امکان کاربردهای نوین مانند بستهبندی هوشمند، پوشیدنیهای پزشکی (Medical Wearables) و منسوجات هوشمند از مزایای آن هستند.
شرکت Covestro نمونههایی از کاربرد آن در پوشیدنیها را در نمایشگاه MEDICA معرفی کرده است. همچنین Colibri حاصل همکاری Covestro و Cicor نشان داد که چگونه الکترونیک میتواند در سطح بسپارها ادغام شود؛ سطحی با ترانمایی (Transparency)، قابلیت زیباسازی (Decoration)، کارکرد و بازیافتپذیری.
جوهرهای بازیافتپذیر؛ آینده الکترونیک
موسسه INM – Leibniz Institute for New Materials جوهرهای کارکردی ویژهای توسعه داده است که بر پایهی بسپارهای طراحیشده ساخته میشوند. این جوهرها با استفاده از پرکنندههای رسانا، ترکیبی از انعطافپذیری و رسانایی برقی را ارائه میدهند؛ برای نمونه در سامانههای گرمایشی یا حسگرها که حتی در شرایط تغییر شکل شدید نیز پایدار میمانند.
نگاهی به گذشته؛ کیف خورشیدی در K 2010
در نمایشگاه K 2010 (۱۳۸۹)، کیف لپتاپ خورشیدی معرفی شد: نازک، انعطافپذیر و سبکوزن، با خانک(سلول)های خورشیدی پلاستیکی که امکان شارژ دستگاهها را فراهم میکرد. این نوآوری نشان داد بسپارهای الکترونیکی چگونه مسیر «الکترونیک در همهجا» را هموار کردند.
K 2025؛ سکوی نمایش نوآوریها
نمایشگاه K 2025 نهتنها محلی برای معرفی بسپارهای پرکارکرد و سامانههای تولید است، بلکه کل زنجیره ارزش را پوشش میدهد: از مواد اولیه و آمیزهسازی (Compounding) تا سامانههای شبکهای برای تولید الکترونیک. حوزههایی چون فناوری حسگرها، ذخیرهسازی انرژی و سطوح هوشمند در این رویداد جایگاه ویژه خواهند داشت. بسپارها نهتنها ستون صنعت الکترونیک امروزند، بلکه مسیر آینده را نیز میسازند.
