اختصاصی بسپار/ فناوری‌‌های درون قالب، سطوح را زنده می‌‌کنند

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر نه تنها ظاهر قطعات پلاستیکی باید خوب باشد، بلکه اکنون بسیار مهم است که برهمکنش داشته باشند و ارتباط برقرار کنند.

تولید قطعات پلاستیکی با سطوح با کیفیت عالی در طول سال‌‌های اخیر پیشرفت‌‌های زیادی را به خود دیده که عمدتا توسط درخواست‌‌های فراوان صنایع خودرو هدایت شده است. در حال حاضر، گستره‌‌ی کاربردها از تولید مجموعه قطعات و اجزای چندلایه‌‌ (laminated) درون قالب با سطوح بسیار براق گرفته تا سطوحی با ساختار خاص است. نه تنها تمرکز فقط روی چگونگی ظاهر قطعات و حس دردست گرفتن آن‌‌ها نبوده، بلکه روی یکپارچگی عملکردها نیز هدف‌‌گذاری شده‌‌ است. ساخت سامانه‌‌های طراحی سطح نیازمند دانش خوبی در زمینه­ی کاربرد قطعات دارای چنین سطح­هایی نیز هست.

شرکت Arburg، مشتریان خود را با پیشرفت و گسترش هرکدام از محصولات و راه‌‌حل‌‌های کلیدی برای تولید قطعات پلاستیکی با انواع سطوح مورد نیاز، پشتیبانی می‌‌کند. انواع خدمات و کاربردها از مهندسی فرایند و طراحی قالب (که شامل مواردی مانند تثبیت فیلم (Film fixation)، نقاط تزریق و تعداد حفرات قالب و پیاده‌‌سازی ساختارهای قالب یا فناوری چند جزیی می‌‌شود) گرفته تا دستگاه‌‌ها و خودکارسازی، مفهوم اتاق تمیز (Clean room: محیطی تحت کنترل است که در آن از ورود آلودگی‌‌هایی مانند گرد و خاک، میکروب‌‌ها و ذرات هواسُل (Aerosol) موجود در هوا با استفاده از صافی‌‌ها جلوگیری می‌‌شود. از این اتاق، معمولا در خطوط تولید حساس مانند خطوط تولید صنایع الکترونیک و میکرونیک، غذایی، داروسازی، بیمارستانی و … به کار می‌‌رود. مترجم)، کنترل فرایند و فراهم‌‌سازی داده هستند.

فرایندها می‌‌توانند تقریبا به سه گروه تقسیم شوند. این گروه‌‌ها شامل فناوری‌‌های فیلم مانند آرایه‌‌گری (Decoration) در حین قالب‌‌گیری (In-mould decoration- IMD)، برچسب‌‌زنی درون قالب (In-mould labelling- IML) و قالب‌‌گیری درونه­ای فیلم (Film Insert Moulding- FIM: در این فرایند، ابتدا روی یک فیلم متن یا طرح مورد نیاز چاپ می‌‌شود، سپس داخل قالب تزریق قرار گرفته و شکل قالب را می‌‌گیرد و پس از آن، فرایند تزریق در پشت آن انجام می‌‌شود، مترجم) هستند. علاوه بر این، تولید سطوح بسیار براق، ضمن این‌‌که قالب‌‌گیری ساختارهای سطح نیز وجود دارد، در صورت نیاز با استفاده از کنترل دمایی قالب‌‌ با دمای مختلف امکان‌‌پذیر است. تمام این فرایندها عمدتا بر پایه‌‌ی قالب بوده و می‌‌توانند به آسانی در تولید در مقیاس بزرگ با سامانه‌‌های قالب‌‌گیری تزریقی سازگار شده استفاده شوند.

برای سطوح کاربردی و آرایه‌‌گری، فناوری فیلم در فضای داخلی خودرو، فناوری الکترونیک در تلفن همراه، لوازم خانگی سفید (White goods: اصطلاحا به لوازم خانگی بزرگ مانند یخچال، ماشین‌‌ لباس‌‌شویی، اجاق گاز و … که به راحتی قابل حمل نیستند و به صورت روزانه از آن‌‌ها استفاده می‌‌شود می‌‌گویند، مترجم) و هم‌‌چنین فناوری‌‌های پزشکی و بسته‌‌بندی استفاده می‌‌شود. علاوه بر فناوری ماشین‌‌آلات با کیفیت عالی در محیط تولید تمیز (Clean production: در این نوع تولید، از تولید دور ریز و ضایعات در حین فرایند جلوگیری شده و بهره‌‌وری در استفاده از انرژی، آب، منابع و سرمایه انسانی افزایش می‌‌یابد، مترجم)، یک فرایند تولید هموار نیازمند استفاده‌‌ی اقتصادی از مواد و فرایندها، فرایند تولید انعطاف‌‌پذیر همراه با یکپارچگی مراحل تولید در پایین جریان و بالا جریان و امکان ردیابی دقیق و تکرارپذیری در تولید است. طبق گفته‌‌ی شرکت Arburg، در کنار فرایندهایی مانند FIM، در آینده تمرکز با عمق بیشتری بر خودکارسازی و رقمی‌‌سازی (Digitalization) نیز خواهد بود.

IMD برای انتقال طراحی‌‌ها و رنگ‌‌ها از یک فیلم پیوسته، که به طور خودکار به داخل حفره‌‌ی قالب خوراک‌‌دهی می‌‌شوند، به اجزا استفاده می‌‌شوند. در فرایند IMD، فیلم‌‌ها از یک قرقره (reel) از طریق یک واحد خوراک‌‌دهی که روی صفحه‌‌‌‌های ثابت یا متحرک واحد گیره (Mould platen) نصب شده به داخل قالب انتقال می‌‌یابد. از یک سامانه‌‌ی حس‌‌گر خاص برای اتصال به کنترل‌‌گر دستگاه، در حالی که موقعیت‌‌یابی دقیق از طریق استفاده از حس‌‌گرهای نوری به‌‌دست می‌‌آید، استفاده می‌‌شود. این اجازه می‌‌دهد تا پیمانه‌‌های (Batch) با اندازه‌‌ی بزرگ به صورت اقتصادی و متوالی تولید شوند. کاربرد اصلی IMD در صنایع خودرو و الکترونیک است.

در مقابل، IML اکثرا در صنایع بسته‌‌بندی استفاده می‌‌شود. در این فرایند، فیلم‌‌ها یا برچسب‌‌های نازک درونه به صورت خودکار در داخل حفرات قالب قرار داده شده و درون قالب با پلاستیک لایه‌‌گذاری می‌‌شوند. اتصال مستحکم بین فیلم و پلاستیک از طریق فرایند تزریق به دست می‌‌آید. زمان‌‌ چرخه‌‌ کوتاه تولید می‌‌تواند با استفاده از چندین قالب و درونه­گذاری (insertion) هم‌‌زمان و جدا‌‌سازی به دست آید. قطعات می‌‌توانند بدون توقف استفاده شوند و بازرسی بخش پایین جریان ممکن است.

اگرچه در روش FIM از پیش‌‌سازهای فیلم (film preform) استفاده شده است، ولی در دسته‌‌ی لایه‌‌گذاری درون قالب قرار می‌‌گیرد. به خاطر رسوب ذرات، فیلم‌‌ها باید پیش از جای‌‌گذاری تمیز شوند. این تمیزی می‌‌تواند توسط فرچه‌‌ها و یا هوای یونیده انجام شود. از آن‌‌جا که بلند کردن دستی فیلم‌‌ها می‌‌تواند موجب قرارگیری نادرست آن‌‌ها شود و گیره‌‌ها می‌‌توانند به طور دقیق متناسب با قالب قرار گیرند، از گیره‌‌های خلا (Vacuum gripper: گیره‌‌هایی که با استفاده از ایجاد خلا و مکش بین خود و اجسام، آن‌‌ها را بلند کرده و جابه‌‌جایی را تسهیل می‌‌کند، مترجم) برای قرار دادن درونه‌‌ها استفاده می‌‌شود. حفره‌‌های قالب به طور هم‌‌زمان با برداشتن (قطعه) با استفاده از فرچه‌‌ها و هوای یونیده تمیز می‌‌شوند. در این مورد، طبق گفته‌‌ی شرکت Arburg، این موارد می‌‌تواند راه‌‌‌‌حل‌‌های فنی که بتوانند به یک اتاق تمیز متصل باشند یا به عنوان یک بخش کاملا یکپارچه شده‌‌ی یک اتاق تمیز عمل کنند، را تامین می‌‌کند. علاوه بر صنایع خودرو و الکترونیک، فناوری پزشکی یکی از بخش‌‌های در حال رشد FIM است. برای مثال FIM می‌‌تواند برای تولید نمایش‌‌گرهای تعاملی و سطوح هوشمند استفاده شود. از این نوع فیلم‌‌های لمسی در سطوح تخت تاکنون بسیار استفاده شده است، اما می‌‌توانند در اجزای سه‌‌بعدی دارای انحنا نیز اجرا و استفاده شوند.

برگردان: مهندس سید عارف داودی

[email protected]

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره  238 مجله بسپار که در نیمه  مردادماه 1401 منتشر شده است بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.