قالب گیری تزریق پلاستیک یک فرآیند بسیار همه کاره و کارآمد است که به تولیدکنندگان اجازه می دهد طیف وسیعی از محصولات و اجزای سازنده را از رزین های پلاستیکی ذوب شده ایجاد کنند. در نتیجه پیشرفت‌ها در فناوری‌های قالب‌گیری و توسعه مواد، پلیمرها و پلاستیک‌ها در طیف گسترده‌ای از محصولات و کاربردها گنجانده شده‌اند. پلاستیک ها با داشتن استحکام سبک وزن، جذابیت زیبایی شناختی و دوام، به مواد ترجیحی برای صنایع مختلف از محصولات مصرفی گرفته تا دستگاه های پزشکی تبدیل شده اند.

طیف گسترده ای از رزین های پلاستیکی در بازار موجود است که هر یک از آنها ویژگی های منحصر به فردی دارند که آن را برای کاربردهای خاص مفید می کند. برای اطمینان از عملکرد مطلوب، انتخاب رزین مناسب برای نیازهای خود ضروری است. برای اهداف تولید پلاستیک، رزین از پلاستیک یا پلیمرهایی در حالت مایع یا نیمه جامد تشکیل شده است که می توانند گرم شوند، ذوب شوند و برای تشکیل قطعات پلاستیکی استفاده شوند. در قالب گیری تزریقی، اصطلاح رزین به مواد ذوب شده ترموپلاستیک یا ترموست استفاده می شود که در فرآیند قالب گیری تزریقی استفاده می شود.

ملاحظات برای انتخاب رزین
پلیمرها و ترکیبات جدید به طور مرتب به بازار معرفی می شوند. تعداد زیاد انتخاب ها می تواند انتخاب مواد قالب گیری تزریقی را به یک چالش تبدیل کند. انتخاب رزین پلاستیکی مناسب مستلزم شناخت کامل محصول نهایی است. سوالات زیر می تواند به شما در تعیین بهترین مواد رزین برای نیازهای خود کمک کند.

1. هدف از قسمت پایانی چیست؟
هنگام انتخاب ماده مناسب برای کاربرد خود، باید الزامات فیزیکی قطعه، از جمله عوامل استرس زا بالقوه، شرایط محیطی، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی و طول عمر مورد انتظار محصول را به وضوح بیان کنید.
*قطعه باید چقدر قوی باشد؟
*آیا قطعه باید انعطاف پذیر باشد یا سفت؟
*آیا قطعه نیاز به تحمل فشار یا وزن غیرمعمول دارد؟
*آیا قطعات در معرض مواد شیمیایی یا عناصر دیگر قرار خواهند گرفت؟
*آیا قطعات در معرض دمای شدید یا شرایط سخت محیطی قرار خواهند گرفت؟
*مدت عمر قطعه چقدر است؟

2. آیا ملاحظات زیبایی شناختی خاصی وجود دارد؟
انتخاب محصول مناسب شامل یافتن ماده ای است که بتواند رنگ، شفافیت، بافت و سطوح مورد نیاز را نشان دهد. هنگام انتخاب رزین خود، در نظر بگیرید که آیا ظاهر و عملکرد مورد نظر محصول شما را برآورده می کند یا خیر.
*آیا شفافیت یا رنگ خاصی لازم است؟
*آیا بافت یا پرداخت خاصی لازم است؟
*آیا رنگی وجود دارد که باید مطابقت داشته باشد؟
*آیا منبت باید مورد توجه قرار گیرد؟

3. آیا الزامات نظارتی اعمال می شود؟
یکی از جنبه های مهم انتخاب رزین شامل الزامات نظارتی برای جزء شما و کاربرد مورد نظر آن است. به عنوان مثال، اگر قطعه شما در سطح بین‌المللی ارسال می‌شود، در فرآوری مواد غذایی استفاده می‌شود، برای تجهیزات پزشکی استفاده می‌شود، یا در برنامه‌های مهندسی با کارایی بالا گنجانده می‌شود، مهم است که ماده‌ای که انتخاب می‌کنید استانداردهای لازم صنعت و الزامات قانونی را داشته باشد.
*بخش شما باید چه الزامات قانونی را رعایت کند، از جمله FDA، RoHS، NSF، یا REACH؟
*آیا این محصول برای استفاده کودکان باید ایمن باشد؟
*آیا قطعه باید سالم باشد؟

پرایمر پلاستیکی – ترموست در مقابل ترموپلاستیک
پلاستیک ها به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: پلاستیک های گرماسخت و ترموپلاستیک ها. برای اینکه تفاوت را به خاطر بسپارید، همانطور که از این اصطلاح دلالت دارد به ترموست فکر کنید. آنها در طول پردازش "تنظیم" می شوند. هنگامی که این پلاستیک ها گرم می شوند، یک واکنش شیمیایی ایجاد می کند که قطعه را به شکل دائمی در می آورد. واکنش شیمیایی برگشت پذیر نیست، بنابراین قطعات ساخته شده با ترموست را نمی توان دوباره ذوب یا تغییر شکل داد. این مواد می توانند یک چالش بازیافت باشند مگر اینکه از یک پلیمر مبتنی بر زیست استفاده شود.

ترموپلاستیک ها حرارت داده می شوند، سپس در قالب سرد می شوند تا قسمتی را تشکیل دهند. ساختار مولکولی یک ترموپلاستیک هنگام گرم شدن و سرد شدن تغییر نمی کند، به طوری که می توان آن را دوباره به راحتی ذوب کرد. به همین دلیل، ترموپلاستیک ها برای استفاده مجدد و بازیافت آسان تر هستند. آنها اکثر رزین های پلیمری تولید شده در بازار را تشکیل می دهند و در فرآیند قالب گیری تزریقی استفاده می شوند.

تنظیم دقیق انتخاب رزین
ترموپلاستیک ها بر اساس خانواده و نوع دسته بندی می شوند. آنها به سه دسته یا خانواده بزرگ تقسیم می شوند: رزین های کالایی، رزین های مهندسی، و رزین های تخصصی یا با کارایی بالا. رزین های با کارایی بالا هزینه بیشتری نیز دارند، بنابراین رزین های کالایی اغلب برای بسیاری از کاربردهای روزمره استفاده می شوند. فرآوری آسان و ارزان قیمت، رزین های کالایی معمولاً در اقلام معمولی تولید انبوه مانند بسته بندی یافت می شوند. رزین های مهندسی گران تر هستند اما مقاومت و مقاومت بهتری در برابر مواد شیمیایی و قرار گرفتن در معرض محیط دارند.

در هر خانواده رزین، برخی از رزین ها مورفولوژی متفاوتی دارند. مورفولوژی آرایش مولکول ها را در یک رزین توصیف می کند که ممکن است در یکی از دو دسته بی شکل و نیمه بلوری قرار گیرند.

رزین های آمورف دارای ویژگی های زیر هستند:
*وقتی سرد شد کمتر جمع شود
*شفافیت بهتر
*برای کاربردهای با تحمل سخت خوب کار کنید
* تمایل به شکننده بودن دارند
*مقاومت شیمیایی کم

رزین های نیمه کریستالی دارای ویژگی های زیر هستند:
* تمایل به غیر شفاف بودن دارند
* مقاومت سایشی و شیمیایی عالی
* کمتر شکننده است
* نرخ انقباض بالاتر

نمونه هایی از انواع رزین های موجود
یافتن رزین مناسب مستلزم درک کامل خواص فیزیکی و کیفیت های مفید مواد موجود است. برای کمک به شما در یافتن گروه انتخاب پلاستیک مناسب برای نیازهایتان، راهنمای انتخاب مواد قالب گیری تزریقی زیر را گردآوری کرده ایم.

بی شکل
نمونه‌ای از رزین‌های آمورف، پلی استایرن یا PS است. مانند بسیاری از رزین های آمورف، شفاف و شکننده است، اما می توان از آن در کاربردهای با دقت بالا استفاده کرد. این یکی از گسترده ترین است
رزین های استفاده می شود و می توان آن را در کارد و چنگال های پلاستیکی، فنجان های فوم و بشقاب ها یافت.

بالاتر در مقیاس آمورف، رزین های مهندسی مانند پلی کربنات یا PC قرار دارند. در برابر حرارت و شعله مقاوم است و دارای خواص عایق الکتریکی است، بنابراین اغلب در قطعات الکترونیکی استفاده می شود.

نمونه‌ای از رزین‌های آمورف خاص یا با کارایی بالا، پلی اتریمید یا (PEI) است. مانند بسیاری از رزین های آمورف، استحکام و مقاومت در برابر حرارت را ارائه می دهد. با این حال، بر خلاف سایر مواد آمورف، از نظر شیمیایی نیز مقاوم است، بنابراین اغلب در صنعت هوافضا یافت می شود.

نیمه کریستالی
یک رزین نیمه کریستالی ارزان قیمت پلی پروپیلن یا PP است. مانند بسیاری از پلیمرهای نیمه کریستالی، انعطاف پذیر و از نظر شیمیایی مقاوم است. هزینه کم این رزین را برای بسیاری از کاربردها مانند بطری، بسته بندی و لوله انتخاب می کند.

یک رزین نیمه کریستالی و مهندسی محبوب پلی آمید (PA یا نایلون) است. PA مقاومت شیمیایی و سایشی و همچنین انقباض و پیچ خوردگی کم را ارائه می دهد. نسخه‌های مبتنی بر زیستی موجود است که این ماده را جایگزین مناسبی برای زمین می‌سازد. چقرمگی این ماده، آن را به یک جایگزین سبک وزن برای فلز در کاربردهای خودرو تبدیل می کند.

PEEK یا پلی اترترکتون یکی از پرکاربردترین رزین های نیمه کریستالی با کارایی بالا است. این رزین استحکام و همچنین مقاومت در برابر حرارت و شیمیایی را ارائه می دهد و اغلب در محیط های سخت از جمله یاتاقان ها، پمپ ها و ایمپلنت های پزشکی استفاده می شود.

رزین های آمورف
ABS: ABS استحکام و سفتی پلیمرهای اکریلونیتریل و استایرن را با چقرمگی لاستیک پلی بوتادین ترکیب می کند. ABS به راحتی قالب گیری می شود و جلوه ای رنگی و براق را با پوشش سطحی با کیفیت بالا ارائه می دهد. این پلیمر پلاستیکی نقطه ذوب دقیقی ندارد.

باسن: پلی‌سیرن با ضربه بالا (HIPS) مقاومت خوبی در برابر ضربه، ماشین‌کاری عالی، پایداری ابعادی ظریف، کیفیت‌های زیبایی‌شناختی برجسته و سطوح بسیار قابل تنظیم را ارائه می‌دهد. HIPS را می توان به راحتی چاپ، چسب، چسبانده و تزئین کرد. همچنین بسیار مقرون به صرفه است.

پلی تریماید (PEI): PEI نمونه خوبی از یک رزین آمورف خاص یا با کارایی بالا است. PEI مانند بسیاری از رزین های آمورف استحکام و مقاومت در برابر حرارت را ارائه می دهد. با این حال، برخلاف بسیاری از مواد بی شکل دیگر، از نظر شیمیایی نیز مقاوم است و آن را برای صنعت هوافضا بسیار مفید می کند.

پلی کربنات (PC): در مقیاس آمورف بالاتر، رزین های مهندسی مانند پلی کربنات قرار دارند. PC در برابر حرارت و شعله مقاوم است و دارای خواص عایق الکتریکی است که اغلب در قطعات الکترونیکی استفاده می شود.

پلی استایرن (PS): نمونه ای از رزین های بی شکل و کالایی پلی استایرن است. مانند بسیاری از رزین های آمورف، PS شفاف و شکننده است، اما می توان از آن در کاربردهای با دقت بالا استفاده کرد. این یکی از پرکاربردترین رزین ها است و می توان آن را در کارد و چنگال های پلاستیکی، فنجان های فوم و بشقاب ها یافت.

رزین های نیمه کریستالی
پلی اتر ترکتون (PEEK):
PEEK یکی از پرکاربردترین رزین های نیمه کریستالی با کارایی بالا است. این رزین استحکام، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت شیمیایی را ارائه می‌کند و اغلب در محیط‌های سخت از جمله یاتاقان‌ها، پمپ‌ها و ایمپلنت‌های پزشکی استفاده می‌شود.

پلی آمید (PA) / نایلون:
پلی آمید، که بیشتر به عنوان نایلون شناخته می شود، یک رزین مهندسی نیمه کریستالی محبوب است. PA مقاومت شیمیایی و سایشی و همچنین انقباض و پیچ خوردگی کم را ارائه می دهد. نسخه‌های مبتنی بر زیستی برای برنامه‌هایی که نیاز به راه‌حل سازگار با محیط زیست دارند، در دسترس هستند. چقرمگی مواد آن را به جایگزینی سبک برای فلز در بسیاری از کاربردهای خودرو تبدیل می کند.

پلی پروپیلن (PP):
PP یک رزین نیمه کریستالی ارزان قیمت است. مانند بسیاری از پلیمرهای نیمه کریستالی، انعطاف پذیر و از نظر شیمیایی مقاوم است. هزینه کم این رزین را برای بسیاری از کاربردها مانند بطری ها، بسته بندی و لوله ها به گزینه مطلوب تبدیل می کند.

Celcon®:
Celon® یک نام تجاری رایج برای استال است که با نام های پلی اکسی متیلن (POM)، پلی استال یا پلی فرمالدئید نیز شناخته می شود. این ترموپلاستیک چقرمگی فوق العاده، سایش عالی، مقاومت در برابر خزش و مقاومت در برابر حلال های شیمیایی، رنگ آمیزی آسان، اعوجاج حرارتی خوب و جذب رطوبت کم را ارائه می دهد. Celcon® همچنین سفتی بالا و ثبات ابعادی عالی را فراهم می کند.

LDPE:
منعطف ترین نوع پلی اتیلن، پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) مقاومت عالی در برابر رطوبت، استحکام ضربه بالا، مقاومت شیمیایی خوب و شفافیت را ارائه می دهد. یک گزینه کم هزینه، LDPE نیز ضد آب است و به راحتی با اکثر روش ها قابل پردازش است.

پیدا کردن رزین مناسب
انتخاب مواد پلاستیکی شما می تواند یک کار دلهره آور باشد، اما فرآیند انتخاب را می توان به چند مرحله ساده تقسیم کرد. با انتخاب خانواده ای از مواد شروع کنید که بیشتر خواصی را که می خواهید به شما می دهد. پس از تعیین، درجه مناسب رزین مواد را انتخاب کنید. پایگاه های داده آنلاین می توانند به ارائه معیاری برای کار کردن کمک کنند. UL Prospector (قبلا IDES) یکی از شناخته شده ترین پایگاه های داده برای انتخاب مواد است. MAT Web همچنین دارای پایگاه داده گسترده ای است و فدراسیون پلاستیک بریتانیا داده ها و توضیحات سطح بالایی را ارائه می دهد.

افزودنی های پلاستیکی برای بهبود ویژگی ها
رزین های مختلف دارای خواص متمایزی هستند که به خاطر آن شناخته شده اند. همانطور که دیدیم، سه خانواده رزین (کالا، مهندسی، و با کارایی بالا/تخصصی) دارای هر دو جایگزین آمورف و نیمه کریستالی هستند. با این حال، هر چه عملکرد بالاتر باشد، هزینه نیز بالاتر است. برای کمک به پایین نگه داشتن هزینه ها، بسیاری از تولیدکنندگان از افزودنی ها یا پرکننده ها استفاده می کنند تا کیفیت بیشتری را به مواد مقرون به صرفه با هزینه کمتر ارائه دهند.

از این افزودنی ها می توان برای بهبود عملکرد یا انتقال سایر ویژگی ها به محصول نهایی استفاده کرد. در زیر برخی از رایج ترین کاربردهای افزودنی آورده شده است:

*ضد میکروبی - افزودنی هایی که در کاربردهای مرتبط با مواد غذایی یا محصولات مصرفی با تماس بالا استفاده می شوند.
*ضد استاتیک - افزودنی هایی که رسانایی الکتریسیته ساکن را کاهش می دهند که اغلب در الکترونیک حساس استفاده می شود.
* روان کننده ها و الیاف - نرم کننده ها رزین را انعطاف پذیرتر می کنند، در حالی که الیاف استحکام و سفتی را افزایش می دهند.
* بازدارنده های شعله - این افزودنی ها محصولات را در برابر احتراق مقاوم می کنند.
*روشن کننده های نوری – افزودنی هایی که برای بهبود سفیدی استفاده می شوند.
* رنگ‌ها - افزودنی‌هایی که رنگ یا جلوه‌های ویژه، مانند فلورسانس یا مروارید را اضافه می‌کنند.

انتخاب نهایی
انتخاب متریال مناسب برای یک پروژه یکی از مهم ترین عوامل در ایجاد قطعات پلاستیکی بی نقص است. پیشرفت‌های علم پلیمر به توسعه طیف وسیعی از رزین‌ها کمک کرده است. مهم است که با یک قالب‌گیر تزریقی کار کنید که در انواع رزین‌ها و کاربردها، از جمله رزین‌هایی که با FDA، RoHS، REACH و NSF مطابقت دارند، تجربه داشته باشد.

DJmolding متعهد است که محصولات قالب‌گیری تزریقی پلاستیکی با بالاترین کیفیت را در این صنعت به مشتریان خود ارائه دهد. ما چالش های منحصر به فردی را که توسعه دهندگان و تولیدکنندگان محصول در هر صنعتی با آن روبرو هستند، درک می کنیم. ما فقط تولید کننده نیستیم - ما مبتکر هستیم. هدف ما این است که اطمینان حاصل کنیم که راه‌حل‌های مواد عالی برای هر برنامه کاربردی دارید.