صنعت پلاستیک

پلاستیک چیست؟

پلاستیک مsحصولی است که به منظورهای مختلفی بکار می رود.پلاستیک ممکن است سخت یا نرم باشد شفاف یا مات باشد.می تواند شبیه چوب یا چرم یا ابریشم بنظر آید.می تواند در ساخت اسباب بازی یا دریچه های قلب بکار رود.در حال حاضر بیش از ۱۰۰۰۰ نوع پلاستیک مختلف وجود دارد.مواد خام اولیه برای تهیه پلاستیک عبارتند از نفت و گاز .این سوخت های فسیلی بعضا با اکسیژن و کلر برای ساخت انواع پلاستیک ترکیب می شوند.خیلی از چیزهایی که می خرید در پوششها و بسته بندی های پلاستیکی عرضه می شوند .شما هم احتمالا هر بسته ای را باز می کنید بعد از مصرف جعبه یا ظرف پلاستیکی اش را بدون توجه دور می اندازید.اما اگر همه این جعبه ها و ظروف پلاستیکی را جمع آوری کنیدچه اتفاقی می افتد؟در عرض یک ماه چه مقدار مواد زائد پلاستیکی مانند بطری نوشابه کیسه پلاستیکی و خودکار خالی جمع می کنید؟
بعضی از انواع پلاستیک ها قابل بازیافت هستند و برخی قابل بازیافت نیستند.خیلی ها فکر می کنند که پلاستیک ها پسماندهایی هستند که در نهایت غیر قابل تبدیل هستند یا از آنجا که سوختهای فسیلی را مصرف می کنند آنها را انرژی خوار می نامند.در صورتی که چنین نیست وپلاستیکها از لحاظ انرژی و مصرف آن بسیار با صرفه عمل می کنند .یعنی انرژی خیلی کمتری برای ساخت یک بطری پلاستیکی نسبت به ساخت بطری شیشه ای مصرف می شود.همچنین از آنجایی که پلاستیکها وزن سبکی دارند انرژی کمتری برای حمل آنها مصرف می شود.گرچه پلاستیکها به طور کلی سبک هستند ولی دفع آنها در محلهای دفن زمینی گزینه ی خوبی نیست بلکه دو راه دیگر هم وجود دارد بازیافت و زباله سوزی .کاربری این روش ها موجب بازپس گیری برخی ارزشهای پلاستیک می شود که میتواند در ساخت دوباره اقلام پلاستیکی به کار آید.
زباله سوز موجب بازیابی انرژی شیمیایی می شود که می تواند به منظور تولید بخار و الکتریسیته بکار رود .در صورتی که دفن زمینی پلاستیکها هیچ کدام از این مزایا را ندارد و بعلاوه دفن بهداشتی پلاستیک به معنی دفن همیشگی است چرا که این نوع پسماندتجزیه هم نمی شود.
صنعت پلاستيک ها با توجه به ارتباط شديد آن با صنعت نفت از اهميت زيادي برخوردار است.
در حقيقت به نوعي مي توان عنوان کرد که اگر نفت نباشد قادر به توليد پلاستيک ها نيستيم. تا اواسط دهه 1950 منبع اصلي ماده اوليه براي صنعت پلاستيک در اروپا زغال سنگ بود که در اين راستا قطران زغال سنگ, کک,گاز زغال سنگ و آمونياک قطران زغال سنگ منبعي براي مواد شيميايي آروماتيک مانند بنزن,تولوئن فنول,نفتالين, و محطولات وابسته بود که در نهايت به توليد پلاستيک هاي مهمي نظير رزين هاي پلي استيرن ونايلون ها منتهي مي شد.
توسعه صنعت پتروشيمي احتمالا بزرگترين عامل منحصربه فرد در رشد پلاستيک است به همين دليل صنعب پتروشيمي از طريق توليد پلاستيک ها به طور محسوس و از جنبه هاي مختلف در زندگي روزمره ي ما نمايان است.
از لحاظ تاريخي صنعت پلاستيک از شدت رشد بسيار سريعي برخوردار بوده است. اگر چه پلاستيک هاي مصنوعي از اواخر قرن نوزدهم به گسترده به بازار نفوذ پيدا کرده اند. ولي درحقيقت اين صنعت با پايان جنگ جهاني دوم و ورود مواد اوليه پتروشيميايي نسبتا ارزان به بازار رشد کرد و ما را به عصر کنوني مي توان به عصر پلاستيک ها نام داد؛ رهنمون ساخت و سرعت رشد اين صنعت بيشتر از صنايع ديگر مي باشد. که اين امر خود به خاطر مزاياي فناوري هاي جديد ودخالت دادن پارامتر هاي اقتصادي در جايگزين کردن پلاستيک ها بجاي موادي مانند فلز, شيشه, چوب, سراميک و... است. به عنوان مثال ميتوان از جايگذين يک لوله ي پلاستيکي بخاطر قيمت وسهولت نصب و اتصال آن در قياس با نمونه ي فلزي آن نام برد. در حال حاضربا توجه به پيشرفت هاي جديد در صنايع خودرو سازي و يا لوازم خانگي قطعات پلاستيکي به خاطر کاهش وزن و افزايش بازدهي سوخت جايگزين بسيار مناسبي براي قطعات فلزي در اين دسته از توليدات شده اند از مثال هاي متعدد ديگري که در تصديق اين امر ميتوان اشاره کرد اين است که امروزه از انواع پلاستيک هاي پليمري در بازار در حدود 70 % آنها مختص به چهار گروه PVC,PE,PP,PSمي باشد.
براي توليد اين چهار زمينه ي کالايي رقابت زيادي بين شرکت هاي شيميايي :"داو-بي اف گودريچ-فيليپس-يونيون کار بايد-و پونت-مونسانتو-اکسون" از اهميت خاصي برخوردار است که با توجه به قيمت کالاهاي پلاستيکي عرضه شده به بازار رقابت شديدي بين توليد کنندگان وجود دارد. در مواردي نيز پلاستيک هاي خاصي فقط توسط يک يا دو توليد کننده توليد مي شود و جنبه ي رقابتي از بين مي رود.
تقسيم بندي پلاستيک ها بر اساس بنيان اصلي:
1-طبيعي
2-نيمه مصنوعي
3-پلاستيک هاي مصنوعي يا صنعتي
در مورد پلاستيک هاي طبيعي ميتوان به موادي چون رزين ها-بيومين ومثلاک اشاره کرد در مورد پلاستيک هاي نيمه مصنوعيبه ماده اي چون گازئين که ريشه ي اصلي آن شير مي باشد اشاره مي شود که در ساخت" دسته ي برس, دکمه و چسب چوب "کاربرد دارد.
اما پلاستيک هاي صنعتي که کاربرد فراواني پيدا کرده اند قطعات فراواني مثل چرخ دنده ها قطعات تلفن را شامل مي شوند که ريشه اصلي آنها زغال سنگ مي باشد از جمله اين مواد فرم آلدئيد – اوره فرم آلدئيد و فلوئور کربن مي باشد.

تاريخچه پلاستيک ها

اولين بار در سال 1862 برادران هايت موفق به توليد سلولوئيد شدند و در حدود 40 سال بعد شخصي به نام باکلند موفق به توليد باکليت شد و در حد فاصل سالهاي 1921 تا 1928 بعضي از نايلونها و همچنين اوره – فرمالدهيد و غيره به بازار عرضه شد در سال 1934 پلي وينين کلريد در ميزان تجاري جهت ساخت محصولات مختلف روانه بازار شد.
اما مهمترين دوره پيشرفت پلاستيکها در دهه 1950 تا 1960 اتفاق افتاد که در آن زمان دوران اختراع و توليد انواع مختلف پلاستيکها خواص و کاربردهاي متنوع نقطه عطفي در اين صنعت نام گرفت.
در اين زمانها دانشمندان چون زيگلر از آلمان و يا ناتا از ايتاليا اصول و روشهاي پليمراسيون را روشن کردند و باعث پيدايش تکنولوژي نويني در جهت ساخت پليمرهايي مختلفي همچون پلي اتيلن ها , پلي پروپيلن ها , پلي اترها و اپوکسي ها و ... شدند.

آينده و بازار پلاستيک

همانگونه که در قبل از اين ذکر شد بيشترين مصرف پلاستيک ها درست پس از جنگ جهاني دوم به عنوان جايگزين ارزان قيمت مواد مرسوم و رايج شکل گرفت اما حتي امروز نيز تصور عمومي از صنعت پلاستيک به طور کامل شفاف و مثبت نيست . سهم قابل توجه پلاستيک ها در ارتقاء سطح استاندارد کيفي زندگي تبيين نشده است . با اين حال در بسياري از زمينه ها مواد پلاستيکي مدتي است که جايگاه مناسب خود را در بازار يافته اند که از جمله آنها مي توان به صنعت برق اشاره کرد که ترکيب خواص عالي عايق بودن و چقرمگي ، دوام و دير سوز بودن به انواع مختلف دو شاخه سر پيچ لامپ و عايق سيم ها و کابل ها منتهي شده است .
اگر بخواهيم فهرستي از کاربرد پلاستيک ها اشاره کنيم مي توانيم به موارد زير توجه کنيم
1- کاربرد خواص ( پيزوالکتريک و پيروالکتريک و ينليدن فلوئوريد ) در بلند گوها و آشکارسازي
2- مصارف وسيع پلاستيک ها در ساختمان سازي مثل لوله آب فاضلاب لايه هاي ضد رطوبت – کفپوش ها – عايق کاري ، تزئين ديوار و ....
3- کاربرد پلاستيک ها در موارد بسته بندي مثل بطري ها – ظروف حمام
4- صنايع خودروسازي که در حال حاضر يکي از مصرف کنندگان عمده پلاستيک ها است که افزايش وزن و تعداد قطعات پلاستيکي در خودروها مبين اين ادعا است : از جمله اين قطعات مي توان در اتومبيل به آنها اشاره کرد مثل باطري – سيم هاي نرم دو شاخه – سوئيچ برق – کلاهک هاي تقسيم – لوازم چراغ – روکش صندلي – تودوزي و تزئين بدنه – پروانه رادياتور – لوله آب – لوله بنزين – مخازن آب سرد کن و چندين قطعه ديگر پلاستيکي موجود در يک خودرو مثل کمربند ايمني – سپر اتومبيل – شبکه رادياتور و .........
که در بسياري از اين قطعات وزن قطعه پلاستيکي بسيار کم بوده و هست حتي به طوري که اظهار شده است در يک خودرو کوچک اروپايي در حدود 450 قطعه مختلف از يک پلاستيک نوع پلي استال بکار گرفته شده است که مجموع وزن آنها از يک کيلوگرم فراتر نرفته است .
5- مبلمان و لوازم خانگي و اداري
6- وسايل حمل و نقل ترابري آبي و هوايي مثل قايق ها و هواپيما ها
7- تجهيزات صنعتي مثل لوله هاي صنعتي – پمپ ها – شير ها – شيشه اتاق هاي کنترل که از موادي همچون PTFE –PVC استفاده مي شود .
8- صنايع عکاسي
9- تجهيزات پزشکي مثل سرنگ تزريق و ....
10-استفاده از فيلم پلاستيک جهت کاغذ چاپ
11- صنايع توليد کفش

لباس هاي زمستاني

موارد اشاره شده تنها برخي از مصارف عمده مواد پلاستيکي را نشان مي دهد .
با توجه به تاثير گذاري عوامل زير در سال هاي 1945 تا 1973 رشد چشمگير کاربرد پلاستيک هاي مشهود بوده است .
1- افزايش شناخت خصوصيات و توانايي هاي مواد پلاستيکي
2- قابليت رو به رشد پلاستيک ها به واسطه ظهور مواد جديد
3- کاهش مداوم هزينه مواد اوليه پلاستيک نسبت به هزينه مواد رايج مانند چرم ، کاغذ ، فلزات و ......
4- پايين بودن هزينه حمل و هزينه توليد
صرف نظر از قيمت نفت اين عوامل به ميزان زيادي نشان مي دهد که صنعت پلاستيک يک صنعت تکامل يافته است که رشد آينده زيادي به وضعيت اقتصادي جهان دارد . و با توجه به اينکه هزينه تبديل نفت به مواد پلاستيکي و هزينه هاي حمل و نقل و فرايند آنها کمتر از فعاليت هاي مشابه توسط مواد مرسوم است بنابر اين مشخص مي شود که قيمت پلاستيک ها با سرعتي کمتر از مواد مرسوم رقيب آنها افزايش مي يابد .
و اين گواهي دهنده افزايش اهميت پلاستيک ها در آينده است .
مشکلي که براي صنعت پلاستيک هم اکنون متصور است که در سال 1970 نيز آشکار شد . نگراني در مورد محيط زيست مي باشد . که نگاه کلي آن بر روي صنايع شيميايي و به منبع به بخشي از آن که مواد پلاستيکي هستند متمرکز است
اما در مجموع بايد اشارهکرد که کاربرد پلاستيک ها در تمتم صنايع روند صعودي خود را همچنان حفظ کرده است
تا جايي که امروز در ساخت يک هواپيماي مافوق صوت بيش از 5/2 تن قطعات پليمري ( مصنوعي ) مصرف مي شود .
خواص عوده پلاستيک ها
1- سبک بودن
2- عايق حرارت بودن
3- عايق الکتريسته بودن
4- شفاف بودن
5- رنگ پذبري
6- مقاوم در برابر شرايط جوي
7- مقاوم در برابر حلال هاي شيميايي
8- بهداشتي بودن
9- سهولت شناخت
10- ارزاني
11- سازگاري با شرائط مختلف
12- کاربرد متنوع

تقسيم بندي پلاستيک ها

1- گرما سخت ها
2- گرما نرم ها
يک گرما سخت مي تواند از طريق فرايند ايجاد پيوند هاي بين مولکولي کاملاً سفت و سخت شود . همچنين يک گرما سخت مي تواند داراي ماده اوليه سه عاملي مانند فنل يا دو عاملي مانند فرمالدئيد باشد که باري تشکيل سبکه ماکرو مولکولي واکنش بدهند .
گرما نرم ها نسبت به گرما سخت ها متفاوت بوده و مي توان آنها راپس از مصرف مجدداً ذوب نموده بدون اينکه تغيير پيدا کنند .
از جنبه تجارتي گرما نرم ها به دو دسته تقسيم مي شوند . سفت و انعطاف پذير که گرما نرم هاي انعطاف پذير مقادير کشيدگي طولي نسبتاً زيادي در نقطه پارگي دارند ( تا حدود 500 در صد ) مثل پلي اتيلن و پلي وينيل کلرايد . با اين وجود بعضي از گرما نرم ها مي تواند تا حد بعضي از الاسترمر ها کشيدگي طولي نشان دهند . ولي کاملاً با آنها تفاوت دارند که مهمترين وجه آن گرما نرم کشيده مي شود و رها مي شود به حالت اوليه خود بر نمي گردد .
مساحت زير نمودار نشانگر تقريبي ظرفيت جذب انرژي گرم نرم قبل از پاره شدن است که هر چه ظرفيت فوق بزرگتر باشد . مقاومت ضربه اي بيشتر و گرما نرم سفت تر خواهد بود .
يک رزين پلاستيکي قبل از اينکه تحت عمليات قالب گيري و يا اکستروژن قرار گيرد و به محصول نهايي تبديل شود به انواع افزودني ها و يا اجزاء آميزه کاري آميخته مي شود .
که ترکيب هر يک از اين اجزاء به منزله افزايش يک خصوصيت ويژه در محصول نهايي است .
خواص ويژه مي تواند مواردي همچون – پايداري در مقابل اکسيد کننده ها – مقاومت ضربه اي استحکام بيشتر – افزايش يا کاهش طولي – کاهش هزينه سهولت اکسترود – مقاومت در مقابل اشتغال پذيري – و يا در زرين گرم سخت استفاده از سخت کننده جهت سفت کردن رزين باشد .
هنر يک آميزه کار حرفه اي آن است که بداند چگونه به نحو موثري از اجزاء آميزه کاري استفاده کند تا مجموعه اي از خواص مطلوب را در محصول نهايي با کمترين هزينه ممکن فراهم سازد. در آميزه کاري يک کامپوزيت جزءاصلي و مهم پليمر پايه است که به دو گروه پلاستيک هاي کالايي ( PP-PS-PVC-PE ) و گروه پلاستيک شبه کالايي ( PET-MMA-ABS و سلولزها) تقسيم مي شوند. که بخاطر خصوصيات هر کدام از آنها ممکن است با قيمت بالا عرضه شوند مثل ABS بخاطر استحکام ضربه اي بالا يا MMA به لحاظ شفافيت و خواص نوري.

خواص ويژه براي انتخاب قطعات پلاستيکي و سفارش به سازندگان

1-ويسکوزيته مذاب: که اين خاصيت نحوه فرايند پليمر را مشخص مي کند. TFF ويسکوزيته مذاب بسيار بالايي دارد و نايلون ويسکوزيته مذاب پاييني دارد.
2-دماي قالب گيري: که عبارت است از حداقل دماي فرايند براي ويسکوزيته مذاب (تارسيدن به سطح مطلوب قالب گيري) در اين زمينه پلاستيک هاي مهندسي دماي بالايي نياز دارند و در عين حال پليمر PE دماي کمي نياز دارد تا به سطح مطلوب قالب گيري برسد.
3-سختي و انعطاف پذيري : PVC نرم نشده (هموپليمر) و پلي استرهاي گرما سخت بسيار سخت و چقرمه هستند. و پلاستيک هاي EVA و LDPE نرم شده بسيار انعطاف پذيرند.
4-استحکام : پلاستيک هاي مهندسي استحکام بالايي نياز دارند در حالي که پليمرهاي اولفيني ( PE و PP ) استحکام زيادي لازم ندارند.
5-سختي: گرما نرم هاي غالبا داراي سطح بسيار سختي هستند.
6-مقاومت خراشيدگي: گرما سخت هاي پلي استر و UF مقاومت خراشيدگي خوبي دارند و پلي استايرن ها عليرغم سختي بالا مقاومت خراشيدگي ضعيفي دارند.
7-براق بودن : استات سلولزها-پلي سولفون ها براق و سطحي شفاف دارند.
8-شفافيت : شفافيت پلاستيک با درصد انعکاس نور مشخص مي شود تعداد کمي از پلاستيک ها شفافيت خوبي دارند مثل MMA-PS و پلي کربنات ها.
9-مقاوم در برابر زرد شدن: پلي استايرن ها وقتي درمقابل نور قرار ميگيرند زرد مي شوند ولي پلي متيل متاکريلات ها در مقابل نور زرد شدن مقاوم هستند.
10-استحکام ضربه اي: پلي استايرن ها استحکام ضعيفي دارند و در عين حال پلاستيکي مثل ABS استحکام ضربه اي خوبي دارد با وجود اينکه سختي زيادي دارد.
از جمله خواص ويژه اي که مي توان براي پلاستيک ها متصور شد مي توان به موارد زير اشاره کرد.
11-مفتول پذيري
12-مقاومت شيميايي (در برابر اسيدها-بازها و...)
13-مقاومت در برابر روغن و چربي
14-مقاومت در برابر آلودگي
15-مقاومت خزشي
16-مقاومت شعله اي
17-مقاومت حرارتي
18-مقاومت جوي (آب وهوايي)
19-مقاومت در برابر اشعه ها و ماوراء بنفش
20-مقاومت شکست تنشي
21-ثابت دي الکتريک
22-استحکام دي الکتريک
23-مقاومت ويژه الکتريکي
24-جذاب آب
25-نفوذپذيري
26-انقباض قالبي
27-قابليت جوشکاري(پيوند دادن)
28-قيمت

معرفي نام تجاري چند پلاستيک (گرمانرم)
آبکاري پلاستيک ها

با توجه به اينکه پلاستيک ماده اي است که ماهيتا نارسانا مي باشد. با روش آبکاري يک لايه رسانا(فلزي) روي جسم پلاستيکي رسوب داده مي شود.
امروزه استفاده از قطعات پلاستيکي آبکاري شده در صنايع مختلف گسترش چشمگيري يافته است از جمله صنايعي که اين قطعات در آنها به وفور يافت مي شود مي توان به صنايع اتوموبيل سازي، صنايع الکترونيک، صنايع توليد لوازم خانگي و توليد وسايل شخصي اشاره کرد.
به دلائل زير استفاده از پلاستيک و ابکاري آن براي ساخت قطعات مورد توجه قرار گرفته است.
1-آزادي بيشتر در طراحي و انتخاب قطعه
2-وزن کمتر در مقايسه با قطعات از جنس ديگر
3-حذف عمليات دوباره کاري مانند(پرداختکاري سطح)
4-قابليت انعطاف بيشتر در قياس با قطعات مشابه فلزي
5-هزينه کمتر
از روش هايي که امروز براي آبکاري قطعات پلاستيکي استفاده مي شود مي توان به دو روش 1-الکتروليتي 2-الکترولس اشاره کرد. بايد توجه داشت که بسياري از پلاستيک ها قابليت آبکاري دارند اما در عين حال قابليت و ميزان چسبندگي لايه آبکاري به آن دسته از پلاستيک هاي گفته مي شود که بعد از آبکاري چسبندگي مناسبي بين پوشش و قطعه پلاستيکي بوجود آيد.
پلاستيکهايي که آبکاري آنها ميسر مي باشد عبارتند از :
• آلياژ ABS
• پلي سولفون
• نايلون
• پلي استر
• پلي اتراترکتون ( Polyethere therkeetone )
• پلي پروپيلن
• پلي آريل اتر
• پلي فنيل اکسيد
• PTFE
• پلي اتريميد
بهر حال بهترين پلاستيکي که قابل آبکاري باشد بايد مخلوطي از پرکننده ها و رزين ها باشد و با مخلوطي از پليمرها و کوپليمرها را شامل مي شود که در اين بين پلاستيک ABS بهترين نوع پلاستيک براي آبکاري مي باشد که از جمله محاسن آن مي توان به موارد زير اشاره کرد
هزينه پائين
چسبندگي بالا
کيفيت ظاهري خوب
پايداري ابعادي
توليد آسان

مراحل آبکاري روي سطح پلاستيک

1-تميز کاري (چربي گيري) 2-آماده سازي اوليه 3-اچ کردن[1] 4-خنثي کردن 5-کاتاليز کردن (فعال سازي) 6-شتاب دهي 7-پوشش الکتروليس 8-ايجاد يک لايه ضربه اي (محلول) به روش الکتروليتي 9-آبکاري مورد نظر ( به روش معمولي)
شکل ظاهري قطعه بعد از هر مرحله متفاوت است در مرحله اول داراي يک لايه يکنواخت آب در مرحله دوم کمي تيره در مرحله سوم غير يکنواخت بودن سطح قطعه وغير شفاف بودن در مرحله چهارم و پنجم سطحي خرمايي شکل دارد در مرحله ششم به حالت قبل روشنتر و در مرحله هفتم بايد پوشش يکنواخت و کاملي روي قطعه تشکيل شود.
در حال حاضر کرم-نيکل براق متداولترين پوشش آبکاري پلاستيک ها مي باشند. اين پوشش معمولا شامل مس-نيکل و لايه نازکي از کرم مي باشد. عمدتا ضخامت پوشش و مشخصات آن را مي توان در گستره وسيعي تغيير داد و پوشش هايي ايجاد نمودکه بتوانند در شرايط متناسب کاري و عملکرد قطعه نقش مناسبي را داشته باشد. در انتها بايد اشاره کرد که پلاستيک بايد از موادي ساخته شود که استحکام بالايي داشته باشد و بعضا بتوانند جايگزين مناسبي براي فلزات باشند. در حال حاضر استفاده از پلاستيک هاي آبکاري به سرعت رشد کرده و چشم انداز درخشاني در پيش رو دارد.

جوشکاري مواد پلاستيکي

جوشکاري و اتصال بين قسمت هاي قطعه کار و يا بين قطعه کار و فلز پرکننده صورت مي گيرد اين کار با فلز پرکننده يا بدون آن صورت مي پذيرد. بدين ترتيب که تهيه انرژي در شکل گرما دهي موضعي در دمايي که کمتر از وقتي که قسمت گرم شده فلز اصلي در شرايط ذوب کامل نباشد ( دماي حالت مايع). به عنوان گزينه ديگر ( جايگزين) اين کار مي توان در محيط هاي پلاستيکي و يا نفوذ اسميک انجام داد. بعضي از مزاياي اين جوشکاري وزن کم و اتصال محکم است. فرايند جوشکاري معمولا سريع و ماده و همچنين با قيمت مناسب صورت مي گيرد. محدوديت جوشکاري اين است که مواد غير مشابه بندرت مي تواند جايگزين شود و مواد مشابه بايد در مواد پلاستيکي مختلف بکار گرفته شود. بعضي از مواد مانند پلاستيک ترموست را نمي توان جوشکاري کرد، اتصالات جوشکاري مي تواند به همين ترتيب طراحي شود. به هر حال براي انجام اين جوشکاري بايد ابزار ويژه اي بکار برد. خواص مواد پلاستيکي و بويژه نقطه جوش پايين آنها اين فرايند را از ديگر فرايندهايي که از مواد فلزي در آنها استفاده مي شود مجزا مي کند.

فرايندهاي جوشکاري و مواد پلاستيکي

عمومي ترين فرايندهاي جوشکاري براي پلاستيک ها جوشکاري اولتراسونيک جوشکاري اصطکاکي (جوشکاري دوار و جوشکاري ارتعاشي ) جوشکاري صفحه داغ، جوشکاري فرکانس بالا، جوشکاري القايي و جوشکاري هواي داغ مي باشند. براي انتخاب فرايند جوشکاري بايد موارد زير را در نظر گرفت. • مکان هاي مورد نياز در اتصال
• مواد اجزاء يا قسمت ها
• شکل قسمت ها و طرح اتصالات
• اندازه طبقات
• ابزار کمکي (Suppliyer equipment )
بهترين نتيجه وقتي بدست مي آيد که قسمت هايي که با جوشکاري به هم متصل شد مي باشنداز مواد مشابه باشند مواد غير مشابه در يک حجم مشخص بايد يکديگر جوش داده شده اند.

جوشکاري (اتصال ) پلاستيک ها

جوشکاري در پلاستيک ها با روش اتصال دو بدنه با نيروهاي جذبي ميسر مي شود. که همواره اين اتصال توسط دو نيروي اصلي ( adhesion و Cohesion ) صورت مي پذيرد.
Cohesion نيروهاي جذبي مي باشند که بين مولکول هاي جسم اثر متقابل بر يکديگر دارند. به عبارت ديگر اينگونه نيروها جسم را نگهداري مي کنند. اما نيروهاي adhesion اتصال بين دو بدنه در جذب بينابيني مي باشند و براي اينکه اينگونه نيروها موثر باشند مولکورلها در مقابل بدنه هاي مختلف بايد در حداکثر فاصله 5 آنگسترومي از يکديگر قرار بگيرند. و اين خود از لحاظ تئوري در برگيرنده اين نکته مي باشد که دو جسم کاملا صاف به يکديگر بچسبند که اين عمل صرفا به وسيله تماس دو سطح به هم صورت مي پذيرد. اما د ر عمل در هر صورت غير ممکن به نظر مي رسد. چرا که بايد به اين حقيقت توجه داشت که دو سطح کاملا صاف حاوي ناهماهنگي هايي است که فاصله بيش از 5 آنگستروم را ايجاد مي کند.

طبقه بندي سفت شدن ( خشک شدن) چسب ها

چسب هاا را مي توان بر طبق اينکه چگونه خشک مي شوند دسته بندي کرد که اين روش ها با شيميايي است يا فيزيکي. در حالت اول فعاليت ها در اين زمينه به صورت شيميايي صورت مي پذيرد و به طوري که ممکن است بدلائل زير ايجاد شود.
1-با اضافه کردن سخت کننده ها
2-با اضافه کردن کاتاليست ها
3-با گرمادهي
4-با محيطي مثل رطوبت، نبود اکسيژن، تشعشعات ( UV )
از لحاظ فيزيکي چسب را مي توان به وسيله حلال ها و يا گرما مايع نگه داشت و در حالت کلي چسب ها را مي توان بسته به بخار شدن حلال يا وقتي که چسب مايع سرد مي شود دسته بندي کرد.

انواع چسب ها و طبقه بندي سفت شدن آنها از لحاظ شيميايي

به طور کلي از نظر شيميايي خشک شدن چسب ها از طريق مقاومت در برابر گرما، آب و مواد شيميايي دسته بندي فيزييکي آنها باشد.
چسب هاي ترموست بيشتر در تجهيزات مهندسي استفاده مي شود چرا که اتصال آنها با ابزار قوي پر قدرت صورت مي پذيرد. اين چسب ها مي توانند بسته به کاربرد آنها يک، دو و يا چند جزيي باشند. چسب هايي که شامل سخت کننده باشد در دماي بالا عکس العمل نشان مي دهند پس مي تواند مثالي براي چسب هاي يک جزيي باشد. بهرحال عمومي ترين چسب هاي ترموست چسب هاي دو جزيي هستند که از يک رزين که با سخت کننده ها ترکيب شده اند تشکيل شده است. اما چسب هاي چند جزيي ممکن است ترکيبي از رزين، سخت کننده و کاتاليست باشد. تمام اين انواع در تنوع دمايي سرد و گرم وجود دارد.
چسب هاي ترموست معمولي عبارتند از :
-اپوکسي
-پلي اورتان
-پلي استر
-فنل اپوکسي
-اپوکسي پلي آميد
-فنيل وينيل
-فنل نيتريل
چسب هاي ترموست ممکن است در برابر هوا يا رطوبت سفت شود. چسب هاي هوايي در عدم حضور هوا سفت مي شود اين گونه چسب ها اغلب در اتصالات محوري ( retain screw) استفاده مي شود. چسب هاي سفت شدني در برابر رطوبت اغلب با رطوبت هوا و يا رطوبت خاک سفت مي شوند. نوع ويژه اي از چسب پلي اورتان به اين گروه وابسته است اين نوع بيشتر براي پلاستيک هاي و فلزات مناسب است و به سرعت سفت مي شود.

دسته بندي چسب ها از لحاظ فيزيکي

در بيشتر موارد دسته بندي چسب ها از لحاظ فيزيکي براساس مقاومت آنها در برابر سرما و مقاومت در برابر توزيع تنش ها صورت مي پذيرد. دسته بندي فيزيکي چسب ها ممکن است بر اساس حلاليت و ميزان حلاليت (مذاب بودن) صورت پذيرد. چسب هاي لاستيکي، چسب هاي پلي استيرن، چسب پلي وينيل کلرايد و چسب هاي اکريليک معرف تعدادي از چسب ها است که در اين گروه جاي دارند. و از آنجا که اين چسب ها از لحاظ بخار شدن در برابر حلالها دسته بندي مي شوند. اين نياز احساس مي شود که يکي از موا د چسب ( porous ) باشد. دسته بندي فيزيکي چسب ها براساس tackiness حتي بعد از اينکه حلال آنها بخار شده باشد و صورت مي پذيرد اين گونه چسب ها اغلب اتصالي و براي اتصال مواد (سطوح) بدون خلل و خرج استفاده مي شود. چسب هاي اتصالي اغلب با پايه لاستييکي هستند اين گونه از چسب ها خاصيت الاستيک دارند اما نسبتا قدرت کمي را دارند. اين چسب ها در برابر رطوبت مقاوم هستند اما نمي توان آنها براي مدت زمان طولاني تحت اثر آب قرارداد. چسب هاي لاستيکي معمولي عبارتند از:
1-چسب کلروپرن 2-چسب نيتريل 3-چسب کائوچوي طبيعي 4-چسب استيرن 5-چسب پلي اورتان
اکنون مشخص شده است که چسب حلال بي نهايت اشتغال زا است و در دماي زير 30 درجه سانتي گراد تا 20 درجه سانتي گراد بالاي صفر بسته به ترکيب اجزاء آن مشتعل مي شود. چسب ( Water- borne ) تحت نفوذ آب خاصيت چسبندگي خود را از دست مي دهد.

ايمني در استفاده از چسب ها

با تمام چسب ها بايد به عنوان مواد خطرناک رفتار شود که بعلاوه بايد در کاربرد آنها در هر مورد دقت شود. خطرات نهفته در چسب ها وقتي پديدار مي شود که خطر آتش گرفتن، پوسيدگي و خطرات طبي داشته باشد با توجه به خطر اشتعال ( پايين ترين درجه اي که مواد به حالت اشتعال در مي آيند) چسب بايد در حد امکان دقت شود.
نکات زير براي ايمني کاربرد چسب ها توسط موسسه ملي سوئدي بهداشت و ايمني شغلي ارائه شده است.
-توصيه هاي عمومي 78 براي اتصال قطعات
-توصيه هاي عمومي و کلي AFS 1990 : 14 ويژه حلال هاي ارگانيک
-توصيه هاي عمومي 127 محصولات اپوکسي
-توصيه هاي معمولي (عمومي) AFS 1979:7 محصولات اپوکسي

آمادگي سطوح براي اتصال

چهار دليل اصلي براي آمادگي سطح قبل از اتصال وجود دارد.
-براي دستيابي به سطح تميز و بهينه
-براي دستيابي به سطح قابل اتصال و بهبود رطوبت پذيري ( اين امر بويژه در پلاستيک ها و لاستيک ها بسيار مهم است).
-بهبود مقاومت اتصال در برابر مرور زمان فساد تدريجي
قدرت اتصال به آمادگي سطوح بستگي مستقيم دارد به همان ميزان که به نوع چسب انتخاب شده مربوط است. و بايد به تناسب هزينه بسيار زياد که براي آماده کردن سطوح مصرف مي شود بايد در انتخاب چسب دقت لازم به عمل آيد.
) محلول اچ کننده سبب افزايش انرژي سطحي روي سطح پلاستيک مي شود و سبب بهتر شدن تماس با فلز با پليمر مي شود و در نهايت ميزان چسبندگي فلز به پلاستيک افزايش مي يابد.

لاستيک ها

لاستيک به عنوان ماده اي که داراي خاصيت کشساني (الاستيک) است تعريف مي شود. به طوري که مهمترين خاصيت آن کش آمدن محسوب مي شود به طوري که گاهي تا 60 برابر طول اوليه خود کش مي آيد. لاستيک طبيعي در موقع کش آمدن حرارت ار از دست مي دهد و در زمان برگشت حرارت را جذب مي کند. به طور کلي لاستيک ماده است که خاصيت ارتجاعي کم، ازدياد طول و انقباض بالا دارد واژه پليمر براي مشخص کردن لاستيک در حالت خام و يا حالت غير مرکب به کار برده ميشود از مزاياي لاستيک ها به ويژه لاستيک مصنوعي اين است که با کم و زياد کردن ترکيبات آن مي توان به خواص دلخواه دسترسي پيدا کرد. و بايد به اين نکته اشاره کرد که خواص پليمر خام معرف ترکيبات و خواص لاستيک در حالت نهايي نيست چون براي رسيدن به بعضي از خواص مورد نظر براي يک لاستيک احتياج به پروسه زماني طولاني داريم و همين زمان براي پروسه باعث افزايش قيمت لاستيک مي شود لاستيک در حالت کلي مدول الاستيسيته پاييني دارد و به همين سبب قادر به تحمل تغيير شکل تا بيش از هزار درصد است. لاستيک ها خاصيت فنري نيز دارند و به عنوان ميراکننده به کار مي روند.
لاستيک فاسد شدني نيست و به طور عادي نياز به روغن کاري ندارد. سختي آن با گذشت زمان افزايش مي يابد به طوري که پس از ولگانيزه کردن لاستيک (ترکيب کردن با گوگرد) پس از چند ساعت در دماي معمولي سختي آن به شدت افزايش پيدا مي کند. از لاستيک ها به عنوان مستهلک کننده صوت نيز استفاده مي شود و آن به اين علت است که سرعت حرکت صوت در لاستيک سرعت حرکت آن در فولاد است لذا کامپوزيت هاي لاستيکي و فلزي به طور قابل توجهي از انتقال صوت جلوگيري مي کنند. بسياري از لاستيک ها در اثر ارتباط با سيالاتي چون نفت خام دچار تورم و کاهش مقاومت تنشي و کاهش قابليت ازدياد طول مي شود بعضي لاستيک ها تابع درجه حرارت مي باشد به طوري که در درجه حرارت هاي پايين لاستيک سختي افزايش يافته و حالت ارتجاعي لاستيک کاهش پيدا مي کند.
صنعت لاستيک پس از کشف نحوه ولکانيزه کردن آن (در سال 1839) اکنون به عنوان يک صنعت اقتصادي بسيار مهم ظهور يافته است و بسياري از قطعات و محصولاتي لاستيکي در بازار به چشم مي خورند از جمله آنها مي توان به تاير کاميون ها و ساير وسايل حمل و نقل، شيلنگ ها، تسمه هاي نقاله، فرش ها و صفحات لاستيکي، تسمه هاي V شکل، پاشنه وتخت کفش، اسفنج هاي لاستيکي و بسياري از ديگر از قطعات اشاره کرد.

طبقه بندي لاستيک ها درحالت کلي:

1-لاستيک طبيعي
2-لاستيک مصنوعي

تاريخچه صنعت لاستيک در گذر زمان

اولين بار ساکنين آمريکاي جنوبي از شيوه (لاتکس) درخت مصنوعي به نام Hevea جهت اندود کردن البسه و کوزه هاي گلي براي جلوگيري از نفوذ آب استفاده مي کردند. اين کشف توسط پرتقالي ها در اوايل قرن چهاردهم صورت گرفت. در سال 1735 دانشمندان فرانسوي و انگليسي تحقيق مشترکي بر روي درخت و سنتز آن انجام دادند لاستيک در همان زمان کشف شد و انگليسي ها آن را بر مبناي پاک کن و فرانسوي ها آن را کائوچو ناميدند.
در سال 1771 يک دانشمند انگليسي بنام جوزف پريستلي (Joseph priestly) با اضافه کردن کربن به کائوچو خواص مکانيکي آنرا بهبود بخشيد.
در سال 1801 يک دانشمند اسکاتلندي با پوشش پارچه معمولي توسط لاستيک معمولي موفق به ساخت باراني شد.
در سال 1823 اولين لوله لاستيکي توسط ميشل فاراده دانشمند انگليسي ساخته شد.
در سال هاي 1823 تا 1839 عمل ولکانيزاسيون لاستيک توسط دانشمندان انگليسي و آمريکايي منجر به تحولي بزرگ در صنعت لاستيک سازي شد.
در سال 1881 لاستيک بادي دوچرخه توسط مخترع انگليسي و اغلب (Dunlop) اختراع شد.
در سال 1912 کمپاني دياموند کشف کرد که افزايش دوده به آميزه لاستيک مقاومت سايشي و ساير خواص فيزيکي آن را بهبود مي بخشد.

ترکيبات:

هيدروکربن(92 تا 94 درصد)-مواد ازته مواد محلول در آب خاکستر (معدني) چربي محلول در استرن(جمعا 6 تا 8 درصد)
آميزکاري لاستيک با استفاده از موادزير انجام مي گيرد.
1)الاسترمر يا الاستومرها
2)پخت کننده ها
3)پرکننده ها
4)نرم کننده ها
5)چسباننده ها
6)آنتي اکسيدان ها
7)رنگين کننده ها
8)ديرسوزها کننده ها
9)معرف دمش کننده
به عنوان مثال براي آميزه کاري لاستيک دايره تاير به پايه SBR اجزاء زير استفاده مي شود.
جزء قسمت يعني به ازاء هر 100 قسمت لاستيک يا PHR
لاستيک SBR (100)
دوده (35)
روغن فراورش (8)
آنتي اکسيدان (1)
اکسيد روي (5)
اسيد استاريک (1)
شتاب دهنده (7/0)
گوگرد (5/2)

خواص اساسي لاستيک در حالت استاتيکي :

1-سختي
2-مقاومت کششي
3-ازدياد طول نهايي
4-حد فشردگي
تعريف مدول الاستيسيته در اينجا با مشکل روبرو مي شود. اين مدول اهميت زيادي براي اهداف طراحي دارد مخصوص براي طراحي دمپرها.
به هر حال منحني تنش-تغيير شکل فشاري به طور وسيعي به ضريب شکل Shape Factor دارد.
يعني اينکه نمونه طويل با سطح مقطع کوچک باشد يا کوتاه با سطح مقطع بزرگ چرا که لاستيک ذاتا غير قابل تراکم است وبه جاي تغيير حجم تغيير شکل مي دهد.
مقاومت کششي و ازدياد طولي توسط نمونه هايي که از صفحات نازک لاستيک تهيه شده است و تحت کشش قرار مي گيرد تا حد پارگي تعيين مي شود. در اين آزمايش تنش کششي در يک ازدياد طول مشخص مي شود که به نام مدول کششي تغيير مي شود. و بر حسب درصد به عنوان مثال تا حدود 200 درصد تعيين مي شود تا با مدول الاستيسيته اشتباه نشود.

کنترل کيفيت قطعات لاستيکي در صنايع خودروسازي

به منظور دسترسي به يک سيستم اطمينان بخش تدوين اسناد و طراحي سيستم هاي کنترلي قابل اجرا و سازگار با شرايط يک واحد توليد رفته رفته جايگاه مناسب را براي خود در صنايع پيدا مي کند يکي از همين روش ها ايجاد مکانيزم مناسب به منظور تامين اطمينان از کيفيت (متناسب با کاربرد) براي قطعات لاستيکي مورد مصرف در کارخانجات خودروسازي مي باشد. در واقع جهت گيري و حرکت در اين مسير با توجه به اولويت جايگزين قطعات Ckd به قطعات داخلي مي باشد و بسياري از صنايع و از جمله خودروسازي، با مشکلات زيادي در اين زمينه دست به گريبان هستند. و نظر به اينکه در حال حاضر تامين کننده لاستيکي صنايع را کارگاه هاي کوچک تشکيل مي دهند که غالبا اين دسته از توليد کنندگان کوچک قطعات لاستيکي و پلاستيکي فاقد يک رويه کنترل کيفي متناسب هستند و اين خود مشکل مربوط به را در صنايع مادر دو چندان مي کند.

ويژگي هاي مورد لزوم کنترل قطعات لاستيکي

شرايط کاربردي وعملياتي قطعات لاستيکي در حالت استاتيکي و به ويژه ديناميکي به عوامل زيادي بستگي دارد. بر خلاف بسياري از موارد فلزي يا پلاستيکي قطعات لاستيکي در هنگام کارکرد مجموعه اي از بسياري از خصوصيات را به طور همزمان از خود ارائه مي دهد. اين خصوصيات که مجموعه ا ي از خصوصيات فيزيکي- شيميايي-مکانيکي و تاثيرپذيري از محيط هستند. باعث ايجاد پيچيدگي زيادي در ارزيابي و کنترل کيفي قطعات لاستيکي قبل از مصرف و به هنگام توليد مي شوند. به عبارت ديگر بايد اشاره کرد که خصوصياتي از قبيل سختي درصد ازدياد، مقاومت کششي اگرچه از عمده خصوصيات مورد توجه براي کارکرد يک لاستيک درصد ازدياد طول، مقاومت کششي مي باشند اما شرايط کافي و قطعي براي انجام کارکرد بهينه قطعه نمي باشند. اندازه گيري و کنترل خصوصيات قطعات لاستيکي به سهولت ميسر نيست. بسياري از اين خواص از روي محصول قابل اندازه گيري نيست و علاوه بر اين کنترل بسياري از خواص مستلزم صرف زمان و هزينه زيادي مي باشد. حتي بر عکس قطعات فلزي کنترل ابعادي اين دسته از مواد خود مشکلاتي به همراه دارد. از سوي ديگر تغيير در مواد اوليه، اختلاط، فرايند ساخت، پخت قطعه لاستيکي به طور زيادي نقش تعيين کننده اي بر عملکرد نهايي يک قطعه لاستيکي دارد به همين دليل و با وجود چنين صفات ويژه در قطعات لاستيکي سيستم کنترلي مناسبي براي کنترل اين قطعات لازم است.

مراحل ويژه کنترل قطعات لاستيکي

1-کنترل کيفيت مواد اوليه
2-کنترل کيفيت فرايند توليد
3-کنترل کيفيت محصول توليد شده
4-کنترل کيفيت عملکرد محصول در شرايط کارکرد
در ادامه نمايي از فرايند در برگيرنده اين چهار مرحله به تصوير کشيده شده است.
اگر اعمال کننده سيستم کنترل کيفيت کارخانه خودروساز که خريدار قطعات لاستيکي است قلمداد کنيم. دو مرحله اول ودوم يعني کنترل کيفي (مواد اوليه و فرايند توليد) مي بايست مستقل از کنترل کيفي توليد کننده قطعه مورد ارزيابي مداوم کارخانه خودروسازي قرار مي گيرد. مرحله سوم يعني محصول توليد شده هم در کارگاه قطعه ساز و هم در مراحلي توسط کاربر قطعه (خودروساز) مستقلا مورد بازرسي قرار گيرد. واحدهاي توليد به کار برند. قطعه لاستيکي در مقايسه با توليد کننده قطعات ارتباط نزديکتري با شرايط عملي کارکرد قطعات دارند. از اينرو با داشتن يک سيستم کنترلي مناسب حين کارکرد نقش مهمي در بهبود کيفيت قطعه مي تواند ايفاد کند. در دياگرام زير مسير جريان اطلاعات بين کارگاه توليد کننده قطعات و کارخانه مصرف کننده نشان داده شده است. تدوين چنين سيستمي براي پاسخگويي به تلفيق چهار مرحله ويژه کنترل کيفي قطعات لازم است.

پلیمر چیست؟

پلیمر یا بسپار ، مولکول بسیار بزرگی است که از بهم پیوستن مولکولهای کوچک که مونومر یا تکپار نامیده می‌شوند، بوجود می‌آید. پلیمرها بطور عمده شامل عناصر کربن ، هیدروژن ، گوگرد ، فسفر و … هستند و با تغییر اندازه مولکول ویژگیهای پلیمر هم تغییر می‌کند. نقطه ذوب ، استحکام و خصوصیات فیزیکی دیگر پلیمر ، تابع اندازه و ابعاد مولکول (طول زنجیر) می‌باشد.
تولید پلاستیکها پس از شناخته شدن شیمی پلیمر ، بسرعت گسترش یافت و پلاستیکهای مهم و تجارتی زیادی تولید شدند. از سال 1950 به بعد ، تولید پلاستیکها شتاب روز افزونی گرفت و موادی سخت و مقاوم در برابر گرما با کاربردهای مخصوص ساخته شدند.

ویژگیهای مواد پلاستیکی

یک ویژگی مهم مواد پلاستیکی در صنعت ، فرآیند پذیر بودن یا Processible بودن آن است. اگر ماده‌ای قابل ذوب یا قابل حل باشد، در صنعت قابل استفاده است و گرنه نمی‌توان از آن استفاده صنعتی کرد. چون نمی‌توانیم آن را برای تهیه مواد بکار ببریم.

ویژگی سلولز و نیترات سلولز

سلولز نه قابل حل و نه قابل ذوب است و قبل از ذوب تجزیه می‌شود. پس فرآیند پذیر نیست. اما نیترات سلولز هم قابل حل و هم قابل ذوب است. یعنی وایسا هیکات ، سلولز فرآیند ناپذیر را به نیترات سلولز فرآیند پذیر تبدیل کرد.

ویژگی استات سلولز

نیترات سلولز ایراداتی دارد. از این رو تلاش برای جایگزین کردن یک پلاستیک دیگر به جای آن آغاز شد. در سال 1908 مایلز استات را تهیه کرد که هم مزیت نیتروسلولز را دارد و هم کارکردن با آن آسانتر است و خطرات کمتری دارد.

اولین پلاستیک سنتزی

اولین پلاستیک سنتزی ، رزین فنل- فرمالدئید بود که در تلاش برای ساخت مواد پلیمری کاملا سنتزی ، در سال 1907 لئو بلکند موفق شد از متراکم کردن فنل با فرمالدئید ، رزین فنل فرمالدئید را که بعدها تحت عنوان بالکیت (بعنوان محصول نهایی) نامیده شد، تولید کند. این رزین هم در محیطهای اسیدی و هم قلیایی قابل تهیه است.

محیط اسیدی	نوالاک	بالکیت
محیط بازی	رزول	رزیتول	رزیت

فنوپلاستها

از متراکم شدن فنل با فرمالدئید در محیط اسیدی یا بازی فنوپلاست یا رزین فنل-فرمالدئید حاصل می‌شود. ماکزیمم PH که در صنعت با آن کار می‌شود 8/5 است و برای ایجاد این PH البته در محیط بازی به محیط ، NH3 یا NaOH اضافه می‌شود. برای این که چسب نجاری حاصل شود، در انتهای مولکول ، باید گروه OH باشد. هر چه گروههای OH بیشتر باشد چسبندگی بیشتر خواهد بود. پس برای تولید چسب بهتر ، باید فرمالدئید اضافی برداریم. بهترین چسب آن است که گروه فرمالدئید آزاد داشته باشد.

آمینوپلاستها

این پلاستیک‌ها از متراکم شدن اوره یا ملامین با فرمالدئید در محیط اسیدی یا بازی بدست می‌آیند. دمای این واکنش باید بین 60 تا 80 درجه سانتیگراد باشد. چسب فنل فرمالدئید بعلت بدبویی در بازار نیست. ولی این چسب ، در بازار موجود است. ملامین یا 8 ، 4 ، 6 _ تری آمینو _ 1 ، 3 ، 5 _ تری آزید با فرمالدئید می‌تواند در محیط اسیدی یا بازی ، واکنش چند تراکمی انجام دهد و برحسب شرایط تنظیم واکنش ، پلیمر یک بعدی ایجاد کند.
وقتی که شرایط را با تنظیم PH در محیط اسیدی و دمای زیاد تغییر دهیم، پلیمر یک بعدی به سه بعدی تبدیل می‌شود و همراه با 20 درصد کائولن تبدیل به فرمیکال می‌شود که ماده استخوانی روی میزهای کابینت‌هاست که در خلا تحت فشار بالا پرس می‌شود. حال اگر 40 - 30 درصد کربنات کلسیم اضافه کنیم، تبدیل به زیر سیگاری و مواد دیر اشتعال پذیر می‌شود که قیمت آن ، فوق‌العاده افت می‌کند. اما قدرت مکانیکی آن بالا می‌رود.
کلید و پریز برق بدون استثنا از این ماده می‌باشد.

ترموپلاستها

پلیمرهایی هستند که در اثر فشار ، تغییر شکل می‌دهند و بعد از حذف نیروی خارجی ، این تغییر شکل همچنان ادامه می‌یابد و باقی می‌ماند. به عبارت دیگر ، خاصیت پلاستیسیتی دارند. این پلیمرها در اثر گرما بتدریج نرم می‌شوند و با افزایش دما به حالت فیزیکی جامد خود تبدیل می‌شوند. این خصلت ، کاربرد این پلیمرها را تضمین می‌کند یا بوجود می‌آورد. اگر ترموپلاستیکی را بصورت پودر یا حلقه‌های کوچک حرارت دهیم، ابتدا نرم و سپس مذاب و وسیکوز می‌شود و اگر آنها را قالب بگیریم، شکل قالب را به خود می‌گیرد.

فرایند شکل‌گیری پلاستیک

تاریخچه شکل گیری پلاستیک همراه با توسعه اسید فنیک در قرن بیست ام شروع می شود در آغاز تولیدی از مواد پلاستیکی نبود ام مشتق شده بود از مواد طبیعی ، از این رو پیشرفت روی محدود کردن محصول از فرایند های مرسوم می باشد.
چندین سال بعد از تولید صنعتی صمغ فنول اسید، صمغ کلراید تولید شد و سپس مایعی چرب که در تولید لاستیک مصنوعی استفاده می شود تولید شد. تقریباً همه مواد اصلی از صمغ مصنوعی توسعه داده شده اند. تاریخچه شیوه شکل دهی که اولین دستگاه قالب گیری تزریقی در آلمان و در سال 1921 میلادی بود که این ماشین ها گسترشی از ماشینهای دایکاست ( ریختن تحت فشار) بوده و پایه ی همه شیوه های ماشین کاری فشاری، ماشی غلتطک زنی و اکستروژن ( با فشار بیرون راندن) می باشد که امروزه هم موجود می باشد.
توسعه و رواج شکل دهی پلاستیک به دلیل خصوصیات مواد و قیمت و شایستگی اجرا می باشد که از یکنواختی مواد مصنوعی ناشی می شود و همچنین توده قابلیت تولید فوق العاده برای تقلیل قیمت تمام شده محصول باعث رواج بیشتر این محصول شده است.
یک صنعت تا وقتی که تدارکات و ملزومات برای خواسته ها نباشد توسعه نخواهد یافت. صنعت پلاستیک سازی نمونه مدل سازی است که در خور خواسته می باشد. یکی از مشکلات در صنعت پلاستیک سازی از بین رفتن انرژی و دیگر مشکل ناشی از مصرف بیش از اندازه انرژی می باشد.

بازار پلاستیک

بیش ترین مصرف پلاستیک درست بعد از جنگ جهانی دوم به عنوان جایگزین ارزان قیمت به جای مواد مرسوم و رایج بود ویا در موارد دیگر به دلیل ارزشی که به علت تازگیش داشت به مصرف می رسید.
صنعت اتومبیل در حال حاضر یکی از مصرف کنندگان عمده پلاستیک ماست که سال به سال با افزایش وزن پلاستیک مصرفی به ازای هر اتومبیل روبه روست. در رابطه با وسایل برقی اتومبیل مثل باتری سیم های نرم دوشاخه، سرپیچهای برق و کلاهکهای تقسیم بود و بعد ها در لوازم چراغ، روکش صندلی اتومبیل و تودوزی و تزیینات بدنه داخلی اتومبیل مورد استفاده واقع شد.

آینده پلاستیک ها:

در اصل دلیل رشد چشمگیر در تاثیر متقابل سه عامل بر یکدیگر قرار دارد:
1- افزایش شناخت خصوصیات و تواناییهای مواد پلاستیکی
2- قابلیت رو به بهبود پلاستیک ها به واسطه ظهور مواد جدید، کیفیت های بهتر تجهیزات فعلی و تجهیزات فرایند بهتر
3- کاهش مداوم هزینه مواد اولیه پلاستیک ها نسبت به هزینه مواد رایج مانند چرم، کاغذ و فلزات و سرامیک ها

انواع پلاستیک

دو نوع پلاستیک در صنعت موجود می باشد که یکی رزین گرما سخت (thermosetting) که قابلیت نرم شدن نداشته و یکباره شکل داده و سخت می شود. نوع دیگر رزین گرما نرم ( thermoplastic ) نام دارد که با افت و خیز دما سخت یا نرم می شود.

ویژگی مهم مواد پلاستیکی

یک ویژگی مهم مواد پلاستیکی در صنعت فرایند پذیر بودن آن می باشد. اگر ماده ای قابل ذوب یا قابل حل باشد، در صنعت قابل استفاده است و گرنه نمی توان از آن استفاده صنعتی کرد چون نمی توان آن را برای تهیه مواد بکار ببریم.

روشهای شناخت پلاستیک

برای کمک به شناسایی نوع پلاستیک به کار رفته در مواد پلاستیکی نیمه کامل یا در قطعات قالبگیری شده پلاستیکی ( جدول شناسایی پلاستیکها) اثر دکتر زشتلینگ که در کتاب شناسایی پلاستیک ضمیمه شده است.
از مشخصه های مهم در شناسایی پلاستیک ها میتوان به حلالیت، چگالی و نرم شدن و رفتار به هنگام ذوب شدن می توان اشاره کرد.

مواد خام پلاستیک‌ها:

امروزه صنعت پلاستیک شدیداً با صنعت نفت در ارتباط است در حقیقت نظر عمومی این است که در صورتی که نفت در دسترس نباشد نمی توان پلاستیکها را تولید کرد.
نمونه خام پلاستیک ها معمولاً به شکل خاکه یا دانه ای و به ندرت به صورت ذرات ریز پراکنده نیز هستند.

افزودنیهای پلاستیکها:

تقسیم فیزیکی این افزودنی ها به چهار گروه انجام می شود:
جامدات، لاستیکها، مایعات و گازها که از مورد آخر در ساخت بسپارهای سلولی استفاده می شود. از نظر عملکرد با گروه های بشتری روبرو هستسم که موارد ذیل مهمترین اند:
1- پرکنها
2- نرمسازها و نرم کننده ها .
3- روان کننده ها و روان ساز ها
4- افزودنی های ضد پیری
5- دیر سوز کنندها
6- رنگها
7- عوامل پف دهنده
8- عوامل شبکه ای کننده
9- افزودنی های تخریب پذیر در مقابل امواج فرابنفش
در حالت کلی افزودنی ها باید از مشخصات زیر برخوردار باشند مگر آنکه به دلیل عملکرد شان چنین نیاز های منتفی باشد:
1- باید از عملکرد موثر بر خوردار باشند
2- باید تحت شرایط فرایند پایدار باشند
3- باید تحت شرایط کارکرد پایدار باشند
4- نباید مهاجرت یا رویایی داشته باشد.
5- باید غیر سمی باشند و طعم و بو به ماده ندهند.
6- باید ارزان باشد.
7- نباید به شکل معکوس خواص بسپار را تحت تاثیر قرار دهند.

پلی اتیلن

پلی اتیلن یک گرمانرم موم مانند است که در حدود 80 تا 130 درجه سانتی گراد نرم می شود و چگالی آن کمتر از آب است.این ماده چقرمه است ولی از استحکام کششی میانه ای برخوردار است.در شکل توده مات یا نیمه شفاف ولی به صورت لایه نازک شفاف است.
حداقل به سه دلیل مناسب است که در بررسی تک تک مواد پلاستیکی اولین و مهم ترین فصل آن می توان به پلی اتیلن اشاره کرد. زیرا:
1- از ساده ترین ساختارپایه برخوردار است.
2- بالاترین میزان تولید مواد پلاستیکی را به خود اختصاص می دهد.
3- نهایتا بسپاری است که درباره ی آن بیش از هر بسپار دیگر نوشته شده است.
جاذبه ی اصلی پلی اتیلن علاوه بر قیمت کم آن، خواص عالی عایق الکتریکی در طیف وسیعی از فرکانس، مقاومت شیمیایی خیلی خوب از انواع آن است .
منابع :
تاریخچه تولید پلاستیک http://daneshnameh.roshd.ir
پلاستیک http://fa.wikipedia.org
پلاستيک ها http://www.iranplastic.com
پلاستیک چیست؟ http://shimi4life.blogfa.com
تاریخچه فرایند شکل‌گیری پلاستیک http://shafafshimi.com
پلاستیک http://daneshnameh.roshd.ir
/خ