في ظل ظروف معينة، يتم إعادة تشكيل ومعالجة الملف الشخصي الذي تم الحصول عليه عن طريق صب لمرة واحدة للمواد البوليمرية (مثل الألواح والصفائح والقضبان والأنابيب) للحصول على الشكل النهائي للمنتج.
المقدمة
القولبة الثانوية هي إحدى طرق صب البلاستيك المعالجة. طريقة تستخدم المقاطع البلاستيكية أو الباريسونات كمواد خام لتحويلها إلى منتجات بالشكل المطلوب من خلال التسخين والقوة الخارجية.
التشكيل الثانوي هو عملية تسخين مقاطع بلاستيكية مثل الصفائح والأنابيب والألواح، التي تم الحصول عليها بالتشكيل الأولي، حتى تصبح مرنة كالمطاط، ثم يتم تشكيلها باستخدام قوة خارجية إلى أشكال بسيطة متنوعة، ثم تبريدها وتشكيلها للحصول على المنتجات النهائية. يشمل التشكيل الثانوي طرقًا مثل التشكيل بالنفخ المجوف، والتشكيل الحراري، والتشكيل بالأغشية الرقيقة، وغيرها، وهو مناسب فقط لتشكيل البلاستيك الحراري. يُعد التشكيل الثانوي طريقة تشكيل تعتمد على التشكيل الأولي.
مبدأ معالجة القالب الثانوي
بالنسبة للبوليمرات غير المتبلورة التي تكون Tg فيها أعلى بكثير من درجة حرارة الغرفة: قم بالتسخين بين Tg-Tf، ثم قم بتشويهها إلى شكل معين؛ بعد اكتمال التشوه، ضعها في درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة لتبرد وتتماسك.
بالنسبة للبوليمرات المتبلورة جزئيًا: التسخين والقولبة بالقرب من نقطة الانصهار، والاعتماد بشكل أساسي على التبلور بعد القولبة.
ظروف التشكيل الثانوية
ظروف القالب الثانوية: درجة حرارة القالب، درجة حرارة الضبط، سرعة القالب
درجة حرارة التشكيل: درجة حرارة التشكيل الثانوي هي درجة الحرارة التي يمكن للبوليمر عندها أن يتشوه ويكون له أقصى استطالة. في هذا الوقت، ترتفع درجة الحرارة وتنتقل إلى حالة مرنة عالية. نظرًا لأن أجزاء السلسلة تبدأ في التحرك ولزوجة النظام عالية جدًا، فإن مقاومة الاحتكاك لحركة أجزاء السلسلة كبيرة نسبيًا. يتأخر التشوه المرن العالي بشكل كبير عن تغير الإجهاد، والاحتكاك الداخلي كبير أيضًا. بشكل عام، تكون درجة حرارة التشكيل المثلى للبوليمر غير المتبلور البلاستيكية الحرارية أعلى قليلاً من درجة حرارة الصب الخاصة به. على سبيل المثال، درجة حرارة الصب المثالية للصلب البولي فينيل كلورايد (Tg=83℃) هي 92~94℃، ودرجة حرارة التشكيل المثالية للبولي ميثيل ميثاكريلات (Tg=105℃) هي 118℃.
درجة حرارة الضبط: مع انخفاض درجة حرارة الضبط، تقل التشوهات القابلة للاسترداد وتزداد التشوهات المتبقية (التشوهات الفعالة)، لذلك من الأفضل أن تكون درجة حرارة الضبط أقل من Tg. تحت نفس درجة حرارة الضبط، كلما ارتفعت درجة حرارة القالب، زاد متغير الشكل المتبقي الذي تم الحصول عليه، وتحسن الاستقرار البعدي للمنتج؛ ومع ذلك، فإن استطالة المنتج لها قيمة قصوى في هذا الوقت. عندما تكون درجة حرارة القالب مرتفعة للغاية، سينخفض الاستطالة. ستحدث ظواهر غير مستقرة. تحت تأثير درجة الحرارة العالية والسرعة المنخفضة، سوف يلين المنتج ويتحلل بسبب الحرارة، مما يؤدي إلى تشققات وظواهر أخرى في المنتج.
سرعة التشكيل: تشير إلى الوقت المطلوب لإكمال تشوه معين أو كمية التشوه المكتملة خلال فترة زمنية معينة. وهي مرتبطة بدرجة حرارة التشكيل، ويجب مراعاة تأثير درجة حرارة الغرفة للبوليمر. أقل من Tg، يمكن أن يحصل التشكيل البطيء على استطالة عالية؛ أعلى من Tg، يمكن أن يحصل التشكيل السريع على استطالة أعلى.
طرق
تتضمن بشكل أساسي طرق التشكيل التالية:
بالحرارة
التشكيل الحراري هو طريقة صب يتم فيها تسخين صفائح البلاستيك الحراري حتى تلين وتحويلها إلى منتجات باستخدام قوالب أو تركيبات مناسبة تحت ضغط الغاز أو ضغط السائل أو الضغط الميكانيكي. هناك العديد من الطرق للتشكيل الحراري للبلاستيك، والتي يمكن تقسيمها عمومًا إلى:
قالب الضغط تستخدم هذه الطريقة قالبًا واحدًا (قالب ذكر أو أنثى) أو زوجًا من القوالب، وتستخدم الضغط الميكانيكي الخارجي أو الوزن الذاتي لتشكيل الصفائح إلى منتجات مختلفة. وهي تختلف عن عملية التشكيل بالضغط التي تتم مرة واحدة. تنطبق هذه الطريقة على جميع المواد البلاستيكية الحرارية.
تستخدم عملية التشكيل بالضغط التفاضلي قالبًا واحدًا (قالب ذكر أو أنثى) أو زوجًا من القوالب أو بدون قالب. تحت تأثير الضغط التفاضلي للغاز، يتم جعل الورقة البلاستيكية المسخنة إلى ناعمة تلتصق بسطح القالب، ثم يتم تبريدها لصنع منتجات مختلفة. طريقة التشكيل بالضغط التفاضلي يمكن تقسيم عملية التشكيل بالضغط التفاضلي إلى تشكيل الفراغ وتشكيل الضغط الجوي.
تعتبر عملية التشكيل الحراري مناسبة بشكل خاص لتصنيع المنتجات ذات الجدران الرقيقة والمساحات السطحية الكبيرة. تشمل الأنواع البلاستيكية المستخدمة بشكل شائع أنواعًا مختلفة من البوليسترين، زجاج شبكي، بولي فينيل كلوريد، عضلات المعده, البولي ايثيلين, البولي بروبلين, بولي أميد, البولي و البولي ايثلين، الخ.
تشتمل معدات التشكيل الحراري على أنظمة التثبيت، وأنظمة التسخين، وأنظمة الفراغ والهواء المضغوط، وقوالب التشكيل.
التمدد ثنائي المحور
من أجل إعادة توجيه جزيئات الأغشية أو الصفائح البلاستيكية الحرارية، يتم إجراء عملية شد ثنائي المحور فوق درجة حرارة انتقال الزجاج. يجب إجراء الشد والتوجيه بين درجة حرارة انتقال الزجاج ونقطة انصهار البوليمر. بعد الشد الاتجاهي والتبريد السريع إلى درجة حرارة الغرفة، يتم تحسين الخصائص الميكانيكية للفيلم أو الخيط الأحادي في اتجاه الشد بشكل كبير.
تشمل البوليمرات المناسبة للتمدد الاتجاهي ما يلي: بولي فينيل كلوريد، بولي إيثيلين تيريفثالات، بولي فينيلدين كلوريد، بولي ميثيل ميثاكريلات، بولي إيثيلين، بولي بروبيلين، بوليسترين وبعض البنزين. كوبوليمر الإيثيلين.
صب المرحلة الصلبة
القولبة بالحالة الصلبة هي طريقة يتم فيها تشكيل مقاطع أو فراغات من البلاستيك الحراري إلى منتجات باستخدام قالب تحت الضغط. تتم عملية القولبة تحت درجة حرارة انصهار (تليين) البلاستيك (على الأقل 10-20 درجة مئوية تحت نقطة الانصهار). كلها قولبة بالحالة الصلبة. من بينها، غالبًا ما تسمى معالجة البلاستيك غير المتبلور في المنطقة عالية المرونة فوق درجة حرارة انتقال الزجاج وتحت نقطة الانصهار بالتشكيل الحراري، بينما تسمى المعالجة تحت درجة حرارة انتقال الزجاج بالتشكيل البارد أو القولبة في درجة حرارة الغرفة، وغالبًا ما تسمى أيضًا القولبة البلاستيكية. طريقة العمل الباردة أو درجة الحرارة العادية معالجة البلاستيك.
تتميز هذه الطريقة بالمزايا التالية: دورة إنتاج قصيرة؛ تحسين صلابة وقوة المنتجات؛ معدات بسيطة، قادرة على إنتاج منتجات كبيرة وكبيرة للغاية؛ وتكاليف منخفضة. العيوب هي: من الصعب إنتاج منتجات ذات أشكال معقدة ودقيقة؛ يصعب التحكم في عملية الإنتاج، ومن السهل تشويه المنتجات وتشققها.
تشمل عملية تشكيل المرحلة الصلبة: لف الصفائح، السحب العميق أو ختم الصفائح، التشكيل الهيدروليكي، البثق، الختم البارد، تشكيل الأسطوانة، إلخ.
