پروفایل های پلاستیکی سفارشی: راهنمای کامل

 

پروفیل های پلاستیکییکی از مواد اساسی در تولید مدرن است. صنعت ساخت و ساز از آنها برای قاب درها و پنجره ها استفاده می کند، صنعت خودروسازی از آنها برای آب بندی نوارها استفاده می کند، و محصولات الکترونیکی به آنها برای پوشش نیاز دارند{1}}کاربردهای آنها بسیار گسترده است-. در مقایسه با پروفیل های فلزی سنتی، پروفیل های پلاستیکی مزایای قابل توجهی مانند وزن سبک، مقاومت در برابر خوردگی، عایق خوب و آزادی طراحی بالا دارند. همراه با هزینه{5}}اثربخشی فوق‌العاده آنها، استفاده گسترده‌ای در زمینه‌های متعدد به دست آورده‌اند.

آشنایی با مفاهیم اولیه و اصول پروفیل های پلاستیکی سفارشی

اکستروژن پروفیل پلاستیکی یک فرآیند تولید مداوم است: مواد ترموپلاستیک حرارت داده و ذوب می‌شوند، سپس توسط یک پیچ از قالبی با شکل خاص عبور داده می‌شوند تا یک محصول نواری بلند با مقطع- ثابت تشکیل شود.

جنبه منحصر به فرد این فرآیند تداوم آن است-از لحاظ نظری، می توان پروفیل هایی با طول نامحدود تولید کرد و سپس به ابعاد مورد نیاز برش داد. این کار قالب‌گیری اکستروژن را در تولید محصولاتی مانند لوله‌ها، نوارها، کانال‌ها و نوارهای آب بندی بسیار کارآمد و مقرون به صرفه-می‌کند و همچنین امکان سفارشی‌سازی پروفیل‌های اکستروژن پلاستیکی با اشکال مختلف را فراهم می‌کند.

اجازه دهید در مورد طبقه بندی سازه های پروفیل پلاستیکی به شما بگویم

پروفیل‌های پلاستیکی عمدتاً به چهار دسته تقسیم می‌شوند: پروفیل‌های باز (مانند کانال‌های U شکل و زوایای L شکل)، پروفیل‌های بسته (مانند لوله‌های مربعی و پروفیل‌های چند حفره‌ای)، لوله‌ها و میله‌ها، و پروفایل‌های نامنظم{3}.

پروفیل های پلاستیکی در مقابل فلزی

مزایای پروفیل های پلاستیکی مشهود است:

آزادی طراحی: پلاستیک‌ها را می‌توان به شکل‌های بسیار پیچیده قالب‌گیری کرد و رنگ‌آمیزی آن‌ها آسان است و نیازی به{0}}نقاشی پستی را از بین می‌برد.

مزیت وزن: پلاستیک ها معمولاً فقط یک -ششم به یک- چگالی فلزات دارند که به طور قابل توجهی هزینه های حمل و نقل و نصب را کاهش می دهد.

مقاومت در برابر خوردگی منحصر به فرد: بر خلاف فلزات، پلاستیک‌ها در اثر مواد شیمیایی زنگ نمی‌زنند یا خورده نمی‌شوند و در نتیجه در محیط‌های سخت عمر طولانی‌تری دارند.

خواص عایق: پلاستیک ها عایق های الکتریکی و حرارتی عالی هستند که مزایای طبیعی در کاربردهای الکتریکی و عایق ارائه می دهند.

هزینه کمتر: هم هزینه مواد خام و هم هزینه های فرآوری برای پلاستیک ها به طور کلی کمتر از فلزات است.

البته، پروفیل های پلاستیکی نیز محدودیت هایی دارند: استحکام مکانیکی و استحکام آنها معمولاً از فلزات پایین تر است. مقاومت در برابر حرارت بالا-محدود است و اکثر ترموپلاستیک ها بالای 100 درجه نرم می شوند. برخی از پلاستیک ها در زیر اشعه ماوراء بنفش پیر می شوند و تخریب می شوند. و ویژگی های خزشی آنها آنها را برای کاربردهایی که بارهای ثابت را برای مدت طولانی تحمل می کنند نامناسب می کند.

آیا می خواهید بدانید چه نوع مواد پلاستیکی موجود است؟

حدس بزنید کدام پلاستیک مهندسی با کارایی بالا دارای مقاومت استثنایی در برابر ضربه و شفافیت نوری است؟ استحکام ضربه ای آن تقریباً 200 برابر شیشه معمولی و بیش از 30 برابر بیشتر از اکریلیک است، که آن را به انتخاب ترجیحی برای شیشه های ایمنی، محافظ های صورت و مواد ضد گلوله تبدیل می کند. شفافیت نوری آن نزدیک به شیشه است، با عبور نور نزدیک به 89٪. درست است، پلی کربنات (PC) است. محدوده دمای عملیاتی، پایداری ابعادی، خواص عایق الکتریکی و خواص بازدارنده شعله نیز رضایت بخش است.

با این حال، PC دارای معایبی مانند حساس بودن به بریدگی ها، مستعد ترک خوردگی استرس و داشتن مقاومت شیمیایی متوسط ​​است، به این معنی که نمی تواند با قلیاها، کتون ها یا استرهای قوی تماس پیدا کند. همچنین نیاز به خشک کردن کامل در طول پردازش دارد. در غیر این صورت، تجزیه هیدرولیتیک رخ خواهد داد.

پلی وینیل کلراید (PVC) یکی از پرکاربردترین مواد در صنعت پروفیل پلاستیکی است. مکرراً در زندگی ما ظاهر نمی شود؟ به عنوان مثال: کارت های PVC; برچسب های پی وی سی؛ سیم پی وی سی؛ پرده های پی وی سی؛ مش سیم جوش داده شده با روکش PVC؛ صفحات فوم پی وی سی؛ سقف های پی وی سی؛ لوله های پی وی سی آب؛ تخته های دام پی وی سی؛ و همچنین لوله ها، عایق کابل ها، درب ها و پنجره های پلاستیکی و کیسه های پلاستیکی. پی وی سی سخت را می توان برای لوله ها، درها و پنجره ها استفاده کرد. همچنین می‌تواند برای بطری‌ها، سایر بسته‌بندی‌های غیرغذایی، و کارت‌های بانکی یا کارت‌های عضویت استفاده شود. همچنین می‌توان آن را با افزودن نرم‌کننده‌ها (معمولاً فتالات‌ها) به محصولات انعطاف‌پذیر تبدیل کرد تا PVC انعطاف‌پذیر ایجاد کند و سازگاری بیشتری داشته باشد. در این فرم می توان از آن برای لوله های انعطاف پذیر، عایق کابل، چرم مصنوعی، تابلوهای منعطف، محصولات بادی و جایگزین لاستیک در بسیاری از کاربردها استفاده کرد.

حدس بزنید مواد پلاستیکی ایده آل برای محصولاتی که زیبایی شناسی را در اولویت قرار می دهند چیست؟ فکر می‌کنم آکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (ABS) است. این یک کوپلیمر ترموپلاستیک درجه مهندسی است که از سه مونومر ساخته شده است: اکریلونیتریل پایداری شیمیایی و مقاومت در برابر حرارت را فراهم می کند، بوتادین چقرمگی و مقاومت در برابر ضربه را ایجاد می کند، و استایرن استحکام و فرآیند پذیری را فراهم می کند. همه ما می دانیم که کامپوزیت قدرتمندتر است.

ABS عملکرد کلی بسیار خوبی دارد-: استحکام مکانیکی کافی، مقاومت در برابر ضربه عالی (حتی در دماهای پایین)، پایداری ابعادی عالی، و محدوده دمای عملیاتی وسیع (-40 درجه تا 85 درجه). سطح تمیز آن آبکاری و رنگ آمیزی آن را آسان می کند و برای محصولاتی که به دنبال ظاهری با کیفیت هستند ایده آل است. برای چه چیز دیگری می توان از آن استفاده کرد؟ این در قطعات داخلی و خارجی خودرو، محفظه محصولات الکترونیکی، اتصالات لوله، دسته ابزار و موارد دیگر استفاده می شود.

ما می دانیم که هیچ چیز کامل نیست: مقاومت نسبتاً ضعیفی در آب و هوا دارد و با قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور خورشید تغییر رنگ داده و تخریب می شود. با این حال، این یک نگرانی عمده نیست زیرا تثبیت کننده های UV را می توان برای کاربردهای در فضای باز اضافه کرد، یا ASA (اکریلونیتریل{1}}اکریلات-استایرن) را می توان به عنوان جایگزین استفاده کرد.

من می دانم که مواد پلاستیکی دیگری نیز وجود دارد:

• پلی اتیلن (PE) را می توان بر اساس چگالی و ساختار مولکولی به چندین نوع طبقه بندی کرد، از جمله پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)، پلی اتیلن با چگالی متوسط ​​(MDPE) و پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE).
• پلی پروپیلن (PP) به دلیل مقاومت شیمیایی، مقاومت در برابر اکثر حلال‌های آلی، اسیدها و قلیاها به طور گسترده در خطوط لوله و ظروف شیمیایی استفاده می‌شود.
• همچنین ماده خاصی وجود دارد که خاصیت ارتجاعی لاستیک را با قابلیت پردازش پلاستیک ترکیب می کند و شکاف بین پلاستیک های سنتی و لاستیک ولکانیزه را پر می کند. این الاستومر ترموپلاستیک (TPE/TPO/TPU) است.

با این حال، ما نمی توانیم همه چیز را در نظر بگیریم. همچنین پروفیل ها و پروفیل های پلاستیکی تخصصی برای محیط های مختلف صنعتی طراحی شده اند. من چند مورد را می شناسم: پلی آمید (PA/نایلون)، پلی اکسی متیلن (POM) و پلی اتیلن ترفتالات (PETG).

افزودنی ها در پردازش پروفیل پلاستیکی ضروری هستند

• از رنگ‌ها برای دادن رنگ دلخواه به محصولات استفاده می‌شود. مستربچ های رنگی به صورت مستربچ راحت ترین استفاده را دارند و می توانند به طور دقیق ثبات رنگ را کنترل کنند.
• تثبیت کننده های UV اشعه ماوراء بنفش را جذب یا مسدود می کنند و از تغییر رنگ و شکننده شدن پلاستیک ها به دلیل پیری نور جلوگیری می کنند. اینها برای محصولات در فضای باز ضروری هستند. آنتی اکسیدان ها از تخریب اکسیداتیو پلاستیک ها در طول پردازش و استفاده جلوگیری می کنند.
• بازدارنده های شعله اشتعال پذیری مواد را برای برآوردن الزامات خاص مقاومت در برابر آتش کاهش می دهند. انواع متداول شامل بازدارنده های شعله هالوژنه و بازدارنده های شعله آزاد هالوژن-است که دومی سازگارتر با محیط زیست است.
• نرم کننده ها پلاستیک های سفت و سخت را انعطاف پذیرتر می کنند که عمدتاً در PVC استفاده می شود.
• روان کننده ها جریان پردازش را بهبود می بخشند و چسبندگی قالب را کاهش می دهند.
• پرکننده ها می توانند هزینه ها را کاهش داده و استحکام و ثبات ابعادی را بهبود بخشند.
• الیاف تقویت کننده می تواند استحکام و استحکام مواد مانند الیاف شیشه و فیبر کربن را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.

بیایید و فرآیند اکستروژن را با هم تجربه کنید

تهیه مواد خام

این مرحله شامل خشک کردن مواد خام (ضروری برای مواد رطوبت سنجی)، تطبیق رنگ و پیش اختلاط با مواد افزودنی است. کیفیت و قوام مواد اولیه مستقیماً بر محصول نهایی تأثیر می گذارد.

مرحله تغذیه و پلاستیک سازی

گرانول های پلاستیکی از قیف وارد بشکه اکسترودر می شوند. تحت عمل انتقال و برش پیچ، همراه با گرمای ارائه شده توسط بخاری بشکه ای، آنها به تدریج به یک سیال چسبناک همگن ذوب می شوند. این فرآیند نیاز به کنترل دقیق مشخصات دما و سرعت پیچ دارد.

مرحله قالب گیری اکستروژن

یک پلاستیک مذاب یکنواخت توسط پیچ به پیش رانده می شود و از طریق سر قالب وارد قالب می شود. همانطور که مذاب در داخل قالب جریان می یابد، به شکل مقطع- مورد نظر در می آید. کنترل دمای قالب برای کیفیت محصول بسیار مهم است.

مرحله خنک سازی و شکل دهی

پروفیل بلافاصله پس از خروج از قالب، در حالت نرم شده است و باید به سرعت سرد شود تا شکل آن جامد شود. دستگاه شکل دهی نیز برای اصلاح ابعاد کار می کند. سرعت خنک‌سازی باید متعادل شود-بیش از حد سریع ممکن است استرس داخلی ایجاد کند، در حالی که خیلی کم بر راندمان تولید تأثیر می‌گذارد.

مرحله کشش و برش

پروفیل کاملاً خنک شده با سرعت ثابت توسط دستگاه کشش بیرون کشیده شده و سپس به طول تنظیم شده بریده می شود. دقت برش و کیفیت کرف در این مرحله بسیار مهم است. (با این حال، پروفیل های پلاستیکی اکسترود شده اغلب به پردازش و تکمیل بیشتر نیاز دارند تا نیازهای کاربرد نهایی را برآورده کنند.)

مرحله بازرسی و بسته بندی

محصول نهایی تحت مراحل کنترل کیفیت مانند بازرسی ابعادی و بازرسی بصری قرار می گیرد. تنها پس از گذراندن این مراحل بسته بندی و ذخیره می شود.

تصفیه سطح و پردازش ثانویه پروفیل های پلاستیکی

ماشینکاری:

برش، برش اریب، و برش V{0}} را می توان با استفاده از اره های دایره ای، اره نواری، برش لیزری یا برش با جت آب انجام داد.

حفاری: به یک مته مناسب برای پلاستیک نیاز دارد که سرعت اسپیندل و تغذیه را کنترل می کند تا از گرم شدن بیش از حد و ذوب شدن جلوگیری کند. برای تولید انبوه، معمولاً از ماشین‌های حفاری چند محوره یا مراکز ماشینکاری CNC استفاده می‌شود.

پانچ کردن: مشابه شیار زدن، مناسب برای سوراخ ها و شکاف هایی با اشکال منظم. می توان به صورت آنلاین (مشت زدن مداوم در حین اکستروژن) یا آفلاین (ماشینکاری روی پروفیل برش) انجام داد.

ضربه زدن: می توان رزوه های داخلی را روی پلاستیک ماشین کاری کرد، اما نخ های پلاستیکی استحکام محدودی دارند. برای برنامه‌های کاربردی{0}}بالا، تعبیه درج‌های رزوه‌دار فلزی را در نظر بگیرید.

فرز و تراشکاری: برای ماشینکاری اشکال پیچیده تر استفاده می شود. پارامترهای ماشینکاری برای پلاستیک با پارامترهای فلزات متفاوت است و به سرعت برش بالاتر و خنک کننده مناسب نیاز دارد.

خم شدن: برخی از پروفیل های پلاستیکی را می توان پس از نرم شدن با حرارت خم کرد. شعاع خمش به خواص مواد و ضخامت دیوار بستگی دارد.

تکمیل سطح

• اسپری کردن: فرآیند اعمال یک لایه رنگ بر روی سطح پروفیل ها که می تواند رنگ را تغییر دهد، براقیت را افزایش دهد یا جلوه های ویژه ای به دست آورد.
• آبکاری: به سطوح پلاستیکی ظاهری فلزی و خاصیت فلزی خاصی می بخشد.
• علامت گذاری لیزری: چاپ روی محصولات و ایجاد علائم دائمی بر روی سطوح پلاستیکی از طریق تغییرات فیزیکی یا شیمیایی.
• لمینت و پوشش: اعمال فیلم یا پوشش روی سطح پروفیل ها برای افزایش جذابیت بصری محصول.
• حکاکی شیمیایی یا حکاکی لیزری بافت خاصی را بر روی سطح داخلی قالب ایجاد می کند که به عنوان «الگوی بافتی» شناخته می شود. انواع بافت متداول شامل دانه چرم، دانه چوب، سندبلاست و الگوهای هندسی است.

عمق و ظرافت بافت را می توان برای دستیابی به جلوه های لمسی و بصری مختلف تنظیم کرد. مزیت الگوهای بافت این است که بافت در طول فرآیند قالب گیری شکل می گیرد و پوسته نمی شود یا از بین نمی رود و یک اثر سطحی دائمی ایجاد می کند.

مونتاژ و جوشکاری

1. جوشکاری (جوشکاری صفحه داغ، جوش اولتراسونیک، جوشکاری با هوای گرم، جوش لیزری) روش مهمی برای اتصال پروفیل های پلاستیکی است.
2. چسباندن چسب از چسب های پلاستیکی تخصصی استفاده می کند.
3. اتصالات مکانیکی شامل اتصالات پیچی، پرچ، و اتصالات-قابلیت اتصال می باشد.

زمینه های کاربرد پروفیل های پلاستیکی چیست؟

پروفیل های پلاستیکی تقریباً در هر جنبه ای از صنعت و زندگی روزمره ما استفاده می شود.

• مصالح ساختمانی و ساختمانی: قاب درب و پنجره پی وی سی
• خودرو و حمل و نقل: نوارهای آب بندی درب، کانال های راهنمای پنجره، نوارهای تزئینی بدنه، تزئینات داخلی و غیره. پروفیل های پلاستیکی همچنین به طور گسترده در حمل و نقل ریلی، حمل و نقل هوایی و کشتی سازی برای دکوراسیون داخلی، آب بندی و حفاظت و عایق الکتریکی استفاده می شود.
• الکترونیک و برق: سینی‌های کابل، لوله‌ها، آستین‌های عایق، روکش‌های هیت سینک، و غیره. صنعت نورپردازی LED نیز باعث ایجاد پروفیل‌های انتشار{1} نور شده است.
• مبلمان و صفحه‌نمایش تجاری: نوارهای T شکل، کانال‌های U-شکل، اتصالات گوشه‌ای، میز و صندلی، قفسه‌ها و غیره.
• پزشکی و بهداشت: محفظه تجهیزات پزشکی، نرده تخت بیمارستانی، بسته بندی دارویی، وسایل پزشکی یکبار مصرف و غیره.
• کشاورزی و صنعت: اسکلت گلخانه، لوله های آبیاری، قاب سینی نهال و ... از کاربردهای صنعتی می توان به ریل سیستم نقاله، حفاظ ماشین آلات، نرده ایمنی و ... اشاره کرد.

با پیشرفت های تکنولوژیکی و کاربردهای گسترده، صنعت پروفیل پلاستیکی به تکامل خود ادامه می دهد. تمرکز بر مواد، فرآیندها و برنامه های جدید به انتخاب بهتر در طراحی و ساخت کمک می کند و ارزش بیشتری ایجاد می کند.