اختصاصی بسپار/ پیشرفت ­ها با قالب‌‌گیری بسته‌‌بندی‌‌های نازک

بسپار/ ایران پلیمر متخصصان به واسطه‌‌ی پروژه‌‌ی Thin Wall Integra به منظور جابه‌‌جایی مرز‌‌های قالب‌‌گیری ظروف بسته‌‌بندی‌‌ با دیواره‌‌ی نازک جمع آمدند. در این مقاله به نوآوری‌‌ها در بسته‌‌بندی و قالب‌‌گیری لوازم الکترونیکی پرداخته شده است.

از آن‌‌جا که روند تولید بسته‌‌بندی‌‌های سبک‌‌تر و مقاوم‌‌تر در حجم بالاتر به سرعت ادامه دارد، با ساخت گونه‌‌های مقاوم‌‌تر و زیست‌‌پایدارتر پلی‌‌پروپیلن (PP) و هم‌‌بسپار آن توسط آمیزه‌‌سازان و یافتن راه‌‌هایی برای ساخت نازک‌‌ترین بسته‌‌بندی‌‌ها با چرخه‌‌های زمانی کوتاه‌‌تر از گذشته توسط فرایند‌‌کارها، قالب‌‌گیری با دیواره‌‌های نازک (Thin-Wall Moulding: در واقع این نوع قالب‌‌گیری، بر تزریق قطعاتی با ضخامت کم، سبک ولی در عین حال مقاوم به منظور کاهش هزینه، کاهش چرخه‌‌ی زمانی تولید و برآورد کردن نیاز قطعه‌‌سازان متمرکز است. به طور کلی با کاهش ضخامت هر قطعه‌‌ی تزریقی نسبت به ابعاد قطعه، فرایند قالب‌‌گیری آن دشوارتر می‌‌شود. قطعات با ضخامت کم بر اساس نسبت طول جریان به ضخامت آن‌‌ها دسته‌‌بندی می‌‌شود، مترجم) به رشد خود به عنوان قسمتی از این توسعه ادامه می‌‌دهد.

طبق مطالعات شرکت Mordor Intelligence، بازار بسته‌‌بندی نازک در سال 2020 دارای ارزش 58/38 میلیارد دلار بوده و طبق پیش‌‌بینی برای بازه‌‌ی زمانی سال 2021 تا 2026 انتظار می‌‌رود که با نرخ رشد مرکب سالیانه (CAGR) 6 درصد، ارزش این بازار به 92/55 میلیارد دلار برسد. بررسی‌‌های شرکت Emergen حتی دلگرم‌‌کننده‌‌تر است. طبق گفته‌‌ی این شرکت کانادایی، بازار بسته‌‌بندی‌‌های نازک تا سال 2027 می‌‌تواند به ارزش 75/66 میلیارد دلار برسد. کاربردهای نوین قالب‌‌گیری قطعات با ضخامت کم در گرمانرم‌‌های مهندسی نیز برای حمل و نقل شخصی و لوازم الکترونیکی که ترکیبی از سبک وزنی و استحکام بالا برای آن‌‌ها هم‌‌چون بسته‌‌بندی حیاتی است، پدیدار شده است.

همکاری بین سازندگان قالب، متخصصان روبات‌‌سازی، تولیدکنندگان برچسب‌‌های IML (In-Mould Labaling: برچسب‌‌زنی در حین قالب‌‌گیری، مترجم)، تامین‌‌کنندگان مواد اولیه و تولیدکنندگان دستگاه قالب‌‌گیری، منتج به پروژه‌‌ی Thin Wall Integra شده که رویکردی جدید در تولید بسته‌‌بندی‌‌های نازک است. واحد تولیدی نوین در شهر Aulnay-sous-Bois فرانسه، همکاری‌‌ای بین شرکت Collomb، سازنده‌‌ی قالب متخصص در ظروف با دیواره‌‌های نازک، گروه Pagès، متخصص در ربات‌‌های مورد استفاده در صنعت بسته‌‌بندی، شرکت Verstraete، تولیدکننده‌‌ی برچسب‌‌های IML، شرکت Koch-Technik، متخصص جریان مواد، شرکت Borealis، تامین‌‌کننده‌‌ی مواد اولیه و شرکت فرانسوی تابعه‌‌ی شرکت آلمانی سازنده دستگاه، Arburg است. پروژه‌‌ی Thin Wall Integra به عنوان یک مفهوم ارایه‌‌دهنده‌‌ی تمام خدمات برای تولید سطل‌‌های پنج لیتری با دیواره‌‌های نازک مدنظر گرفته شده است.

این مفهوم، یک واحد قالب‌‌گیری تزریقی تمام خودکار بر پایه‌‌ی دستگاه تزریق ترکیبی بسته‌‌بندی Allrounder 720 H شرکت Arburg به همراه قالب تک‌‌حفره‌‌ای بوده که چرخه‌‌ی کامل آن در حدود 5 ثانیه است. هر دوی دستگاه قالب‌‌گیری تزریقی و عملیات پیاپی سامانه‌‌ی روبات برای چرخه‌‌های زمانی سریع‌‌تر بهینه شده‌‌اند. ابتدا سامانه‌‌ی جابه‌‌جایی با بازوی تلسکوپی که در کناره‌‌ی دستگاه قرار دارد برچسب‌‌های IML را درون قالب قرار می‌‌دهد. سپس سامانه‌‌ی روبات، سطل‌‌های برچسب‌‌گذاری شده را برداشته و آن‌‌ها را روی هم چیده و روی یک نمد نگه­داری (deposite mat) قرار می‌‌دهد. سطل‌‌های روی‌‌هم چیده شده به طور خودکار توسط یک ربات برای بارکف‌‌چینی (Palletising) برداشته می‌‌شوند. استفاده از این دو فناوری روبات، سامانه را به طور ویژه‌‌ای کم‌‌جا کرده است. دانه‌‌های (گرانول) UJ599MO-90 شرکت Borealis (آمیزه‌‌ای از پلی‌‌الفین حاوی 55 درصد از گونه‌‌های مواد بازیافتی پسامصرفی (PCR) که به‌‌طور مکانیکی بازیابی شده، به طور پیوسته از طریق یک سامانه‌‌ی انتقال خودکار به داخل دستگاه تزریق خوراک‌‌دهی می‌‌شوند. آهنگ شارش مذاب (MFR) در این کاربرد به خصوص، طبق گفته‌‌ی شرکت Arburg 70 است.

ظروف بسته‌‌بندی دارای دیواره‌‌ای با ضخامت فقط 63/0 میلی‌‌متر بوده که منجر به صرفه‌‌جویی 35 درصدی در مواد مصرفی در مقایسه با ظروف 5 لیتری مشابه می‌‌شود. همان‌‌طور که در شکل 1 قابل مشاهده است، در ناحیه‌‌ای که نور آفتاب به سطل خورده است، الگوهای هندسی قالب‌‌گیری شده روی سطح داخلی آن مشخص است. این برای کمک به مقاومت فشاری و هم‌‌چنین کاهش اثر خلا توسط افزایش جریان هوا زمانی که سطح‌‌ها درون یک‌‌دیگر قرار می‌‌گیرند، است. برچسب‌‌ها با علامت‌‌گذاری رقمی پرو‌‌ژه‌‌ی Holy Grail 2.0 تولید شده‌‌اند که موجب بازیافت‌‌پذیر بودن این سطل‌‌های بر پایه PP در هرجایی که PP بازیافت‌‌پذیر باشد، می‌‌شود.

برگردان: مهندس سید عارف داودی

Rf.davoudi@gmail.com

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره  239 ماهنامه بسپار که در نیمه شهریور 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.