بعض طرق تشكيل البلاستيك

Admin عدد المساهمات : 50 تاريخ التسجيل : 28/12/2008

بعض طرق تشكيل البلاستيك :
1- التشكيل بالحقن ( injection molding ) 2-التشكيل بالبثق 3- التشكيل بالضغط(الكبس) 4-طريقة القولبة بالنقل 5- التشكيل الحراري لألواح البلاستيك.
6-التشكيل بالنفخ ( blow molding ) ( Injection ( injection molding )-البثق-شرائط البثق (الفلم) )

1-طريقة التشكيل بالحقن ( injection molding )(القولبة بالحقن ( injection molding )(injection moulding):
طريقة لقولبة المواد التي تتلدن بالحرارة وفيها تغذى المادة من القمع ثم تلين بالحرارة
وتدفع في قالب ( molds ) بارد لتتشكل بشكله،ويسلط الضغط اللازم بواسطة دافعة(كباس)
فتنفذ مادة القولبة من خلال فتحة إلى القالب ( molds ). تعتبر عملية Injection ( injection molding ) من أفضل العمليات لإنتاج الأشكال المعقدة ونوع البلاستيك المستخدم بلاستيك حراري مثل pp ،( pe (عند الإستعداد لعملية Injection ( injection molding ): القالب ( molds ) يكون مغلق والكباس إلى الخلف وبعد إجراء عملية Injection ( injection molding ): القالب ( molds ) يكون مفتوح والكباس إلى الأمام) (زيادة عدد المنتجات في عملية Injection ( injection molding ) من الأمور المرغوب فيها).(لاتستخدم مادة pvc في عملية Injection ( injection molding ) لأن هذه المادة تصدر غازات من أشهرها غاز الكلور لذلك لاتصلح لعملية Injection ( injection molding )).
أنواع مكائن Injection ( injection molding ): 1-مكائن تستخدم لولب أو مكبس عادي 2-مكائن تستخدم لولب حلزوني وهو الأكثر انتشارا ويتميز( بسرعة المشوار ،سهولة امتزاج اللدائن ،انخفاض درجة الانصهار)
قالب ( molds ) Injection ( injection molding ): يتكون القالب ( molds ) المستخدم في مكائن Injection ( injection molding ) عادة من نصفين أحدهما ثابت وملتصق بفك الماكينة الثابت (الصينية) ويتصل بفتحة Injection ( injection molding ) أثناء التشغيل والنصف الآخر متحرك مع الفك المتحرك ويتصل به نظام طرد المنتج ( بضغط الهواء أو بخوابير الطرد). وتوجد آلاف الأشكال لقوالب ( molds ) Injection ( injection molding ) ذات الأحجام المختلفة وبعضها يعطي منتج واحد والبعض الآخر يعطي منتجات متكررة في المشوار الواحد وتعرف منتجات Injection ( injection molding ) من نقطة Injection ( injection molding ) التي تظهر عليها وتكون غالبا عند خط الاتصال بين نصفي القالب ( molds ) أو في منتصف المنتجات الاسطوانية الشكل وتتميز طريقة Injection ( injection molding ) بالإنتاجية العالية وهذا عامل رئيسي لخفض تكلفة الإنتاج ( سعر القالب ( molds ) والماكينة مرتفعان جدا بالمقارنة بسعر الخام المستخدم في Injection ( injection molding ) لذا يجب أن يكون الإنتاج غزيرا ليغطي هذه التكلفة العالية حين بيعه بسعر رخيص في الأسواق) ومعظم مكائن Injection ( injection molding ) يمكنها إنتاج آلاف القطع البلاستيكية في الوردية الواحدة .
القالب ( molds ): هو فجوة أوحيز توضع أو تدفع فيه المادة البلاستيكية فتتشكل بشكله ويتم ذلك عن طريق الضغط والحرارة.
تجويف القالب ( molds )(طبعة القالب ( molds )): هو الجزء من القالب ( molds ) الذي يتشكل(المنتج) بشكله.
عمر القالب ( molds ): الفترة الزمنية التي ينتج القالب ( molds ) خلالها مقولبات ذات نوعية جيدة ومقبولة.
قناة Injection ( injection molding )(مجرى): مصطلح يطلق على القناة أو الحز الموصل بين المدخل (البوابة) وبين ممر التغذية (المصب).
أجزاء قالب ( molds ) Injection ( injection molding ) البسيط:
1- قناة Injection ( injection molding ) (الصب)2-مجاري الصب 3- تجويف القالب ( molds ) (طبعة القالب ( molds ))
4-مسامير لتخليص المنتج (أصابع قذف) 5-ماء للتبريد 6-دسار (بنوز لإحكام
تطابق نصفي القالب ( molds ) معا عن الغلق ).
أجزاء Injection ( injection molding ):1 -قمع التغذية(قادوس) 2-اسطوانة التسخين 3-كباس Injection ( injection molding ) . 4-القالب ( molds ) (وحدة فتح وإغلاق نصفي القالب ( molds ) ويتكون من فك ثابت وفك متحرك هيدروليكيا يوضع عليهما نصفي القالب ( molds )).
5- فوهة Injection ( injection molding ) وهي فوهة من الصلب المصلد تستخدم في نقل المصهور اللدائنى الخارج من إسطوانة Injection ( injection molding ) إلى قالب ( molds ) التشكيل .
خطوات عملية Injection ( injection molding ):
1- وضع الحبيبات البلاستيكية في القمع (المحقان).
2- تسخين البلاستيك وتحويلة إلى حالة السيولة.
3-دفع البلاستيك بواسطة اللولب (الكباس) على فوهة Injection ( injection molding ).
(عملية دوران اللولب تساعد في عملية خلط البلاستيك ودفعه وهو في حالة عجينية)
4- حقن ( injection molding ) البلاستيك في القالب ( molds ) والتبريد(وجود التبريد يسبب انكماش للمنتج
وبالتالي يصغر حجمه ويسهل لفظه).
5- فتح القالب ( molds ) وإخراج المنتج (لفظ المنتج خارج القالب ( molds ))
6- قص فتحة الصب والزوائد.
بعض المنتجات: ( الأواني المنزلية، الصناديق، الشبوك وغيرها.

2-طريقة التشكيل بالبثق (extrusion)) :
يعتبر البثق هو العملية المثالية لتصنيع أشكال بلاستيكية ذات أحجام قياسية تصلح للدائن الحرارية فقط مثل: 1-الأنابيب والخراطيم والألواح 2-شرائط البثق بالنفخ ( blow molding ) (الأكياس البلاستيكية) 3- عمل طبقة عزل حول الأسلاك والكابلات
مع ملاحظة اختلاف لقمة القالب ( molds ) ومعدات الاستلام النهائي.
الأجزاء الرئيسية في البثق ( 1-قمع التغذية2- قالب ( molds ) البثق 3-اللولب
الدوار ويوجد داخل ماسورة محاطة بأسطوانة تسخين ، واللولب عبارة عن ثلاثة أقسام( قسم التغذية وهو المتصل بالقمع- وقسم الضغط وهو الجزء الوسط الذي تندفع فيه اللدائن اللدنه إلى الأمام – قسم القياس وهو الجزء الأخير من اللولب والمنهي بمصفاة لمنع الشوائب من المرور للفوهة ) وبخروج البلاستيك المنبثق من الماكينة يتم سحب ( extrusion )ه إلى وحدة أخرى ملحقة حيث يبرد متخذا شكلة النهائي.
خطوات عملية البثق:
1- يملأ القمع بحبيبات البلاستيك الحراري إلى اسطوانة البثق .
2- يقوم اللولب الدوار الموجود داخل الأسطوانة أثناء دورانة بعجنها بشكل
متجانس ومتماسك ويتم التحكم بدرجة الحرارة حسب الحاجة.
3- تدفع المادة المنصهرة إلى لقمة القالب ( molds ) (فوهة البثق).
4-يخرج القطاع البلاستيكي المنبثق من اللقمة إلى وحدة التبريد لتصلب
5- متخذا شكله النهائي. ثم لفه على أسطوانات وتقطيعه إلى الأطوال المطلوبة.

يدخل مسحوق اللدائن أو حبيباتها عبر القمع إلى الماكينة ويقوم حلزون بنقلها تحت ضغط في منطقة التسخين حيث تنصهر وبعد ذلك يكبس المصهور اللزج خلال منفث ذي شكل ملائم ويبرد فورا وبهذه الطريقة يمكن الحصول على منتجات مستمرة وبأي طول مرغوب فيه مثل إنتاج pipe والخراطيم وعند الإنتاج يدفع هواء مضغوط بارد في المقطع المستعرض .

3- طريقة القولبة بالضغط(الكبس) (compression):
وتتلخص هذه الطريقة في وضع كمية محسوبة من اللدائن في القالب ( molds ) الذي يسخن
ثم تضغط لتأخذ الشكل المطلوب ويتألف عادة القالب ( molds ) من جزئين مثبتين على الآلة وتستخدم في هذه الطريقة أنواع مختلفة من مكابس الضغط (مكابس يدوية –مكابس هيدروليكية – مكابس آلية ).وتستخدم هذه الطريقة من أجل قولبة البلاستيك المتصلب حراريا غالبا مثل الفورمالدهيد واليوريا والميلامين والتي لاتصلح الطرق السابقة في تصنيعها.
ويمكن احتواء القالب ( molds ) الواحد على تجويف أو أكثر حسب حجم المنتج ويصنع عادة من مادة الفولاذ ذات الأسطح العالية الصقل لتعطي إنتاج ذو مظهر جيد.
وفي المكائن اليدوية فإن العامل يقوم بوزن كمية اللدائن المطلوبة ووضعها داخل القالب ( molds ) الساخن ودفع ذراع المكبس يدويا،بينما في المكائن الآلية كمية اللدائن المحسوبة تغذي القالب ( molds ) وتضغط ويفتح القالب ( molds ) بعد فترة زمنية قياسية ويطرد المنتج آليا إلا إذا كان هناك أجزاء معدنية يراد إدخالها في المنتج النهائي فتوضع بواسطة العامل يدويا في القالب ( molds ) المفتوح ثم تكتمل الدورة آليا.
خطوات عملية الضغط:
1- يتم تسخين القالب ( molds ) إلى درجة حرارة القولبة لكل مادة بلاستيكية.
2- تعبئة تجويف القالب ( molds ) بكمية موزونة ومحددة من المادة البلاستيكية.
3- يغلق القالب ( molds ) وتحت تأثير الحرارة والضغط تتلدن المادة البلاستيكية ضمن
التجويف.
4- تنصهر اللدائن لتأخذ شكل التجويف الموجود ضمن القالب ( molds ) المغلق بالضغط
بواسطة مكبس.
5- يفتح القالب ( molds ) بعد إزالة الضغط لإخراج المنتج وإعادة تنظيف القالب ( molds ) .
المميزات : 1- القوالب ( molds ) غير مكلفة 2- لا توجد زوائد كثيرة للمنتج.
ومن عيوبها: يتعذر إخراج الأشكال المعقدة من القالب ( molds ) سواء عن طريق اللفظ أو الطرد. من أمثلة المنتجات : هياكل التلفزيون والراديو والهواتف.

4-طريقة القولبة بالنقل (transfer mould): وتعتمد هذه الطريقة على نفس أساسيات طريقة الضغط السالفة إلا أن الاختلاف بينهما هو في كيفية ملأ فراغات القالب ( molds ) باللدائن المنصهره ،ففي عملية النقل لايصب البلاستيك مباشرة في تجاويف القالب ( molds ) ولكن يتم تسخينه في غرفة منفصلة تحت ضغط كباس ثم يدفع الكباس البلاستيك إلى فراغات القالب ( molds ) وهذا الجزء من العملية يشبة عملية Injection ( injection molding ) في المواد البلاستيكية الحرارية.
وتتميز طريقة النقل عن الضغط في عدم وجود زوائد في المنتج النهائي مما يجعلها بسيطة التشطيب كما أنه يمكن بها إنتاج عدة وحدات متكررة باستخدام أسلوب المجاري خاصة في إنتاج الأشكال الصغيرة الحجم ذات التركيب المعقد والتي من الصعب تصنيعها بطريقة الضغط .
5-طريقة التشكيل الحراري لألواح البلاستيك:
تعتبر هذه الطريقة واحدة من العمليات الرئيسية في صناعة البلاستيك يتم في هذه
الطريقة تشكيل ألواح (صفائح )البلاستيك قليلة السمك من البلاستيك الحراري المعتبرة كمنتجات نصف مصنعة وذلك عن طريق تتابع العمليات التالية: 1- تسخين الصفائح 2- تشكيلها حول القالب ( molds ) (بإستخدام الضغط إما بتيار هوائي أو الضغط الميكانيكي) 3- تبريدها 4- قطعها وتشذيبها ثم التهيئة النهائية.
( تليين المادة البلاستيكية بالحرارة ثم دفعها في قالب ( molds ) بارد حتى تتشكل بشكلة).
.وتعتبر صفائح البولي ستيرين أكثر أنواع اللدائن الملدنة قابلية ومرونة للاستعمال بهذه الطريقة وتوجد عدة طرق مختلفة للتشكيل الحراري تتناسب دائما مع لدائن الصفائح أو نوع القطعة المقولبة (القولبة بضغط الهواء أو بتخلية الهواء أو بالضغط الميكانيكي أو مع بعضهم ).وتستعمل صفائح البولي ستيرين المقاوم للصدمات في تصنيع الهيكل الداخلي لأجهزة التبريد المنزلية وفي حقائب السفر لمقاومتها للصدمات.
خطوات طريقة التشكيل الحراري :
1- يتم تسخين الصفيحة البلاستيكية حتى تصبح لدنه.بشكل منتطم .
2- يتم ضغط الصفيحة على القالب ( molds ) عبر الضغط بسنبك (ضغط ميكانيكي)
أو عبر الضغط بالهواء أو عبر تفريغ الهواء.
بعض المنتجات: كؤوس السوائل والشراب الحار والبارد والصحون وغيرهاز
6- عملية القولبة النفخ ( blow molding ) (blow molding):
1- Injection ( injection molding ) بالنفخ ( blow molding ) 2-البثق بالنفخ ( blow molding ) 3- شرائط البثق بالنفخ ( blow molding )(الفلم).
تعتبر عملية النفخ ( blow molding ) طريقة مثالية لإنتاج الأجسام المفرغة مثل القوارير ( bottles ) الخفيفة والأدوات
ذات الاستخدام الواحد نظرا لخفة وزنها وعدم قابليتها للكسر وسهولة التخلص منها
والتكلفة الإنتاجية البسيطة جدا مقارنة بالزجاج. نوع البلاستيك المستخدم في هذه الطريقة بلاستيك حراري.
المراحل الأساسية لعملية النفخ ( blow molding ) :
1- تليين المادة البلاستيكية بالتسخين حتى تصل إلى حالة الانصهار.
2- تكوين اللدينة البلاستيكية حتى تكون جاهزة للدخول بين نصفي القالب ( molds ).
3- نفخ ( blow molding ) اللدينة البلاستيكية داخل القالب ( molds ) بواسطة هواء مضغوط يقوم بفرد مادة
البلاستيك المنصهرة على جدران القالب ( molds ) .
1- Injection ( injection molding ) بالنفخ ( blow molding ) :
1- يتم إنتاج اللدينة البلاستيكية( اسطوانة بلاستيكية) في هذه الطريقة بواسطة
Injection ( injection molding ) في قالب ( molds ) (أنبوبه صغيره).
2-تنقل الأنبوبة إلى قالب ( molds ) آخر(قالب ( molds ) النفخ ( blow molding ) ) حيث يتم نفخ ( blow molding ) اللدينة البلاستيكية
الساخنة بواسطة هواء مضغوط لفرد البلاستيك الساخن على تجاويف القالب ( molds )
3-التبريد وإخراج المنتج .
(الحقن ( injection molding ) (تشكيل اسطوانة البلاستيك) يتم في القالب ( molds ) الأول (قالب ( molds ) حقن ( injection molding )) + النفخ ( blow molding )
بالهواء المضغوط يتم في قالب ( molds ) ثاني) +التبريد + فتح القالب ( molds ) وتحرير المنتج ).
نلاحظ وجود قالب ( molds )ين (قالب ( molds ) حقن ( injection molding ) لإنتاج لدينة البلاستيك ) وقالب ( molds ) نفخ ( blow molding ) لنفخ ( blow molding ) اللدينة
بالهواء المضغوط. خروج البلاستيك على شكل قضيب – الكمية المنتجة محدودة
لا يوجد زوائد بالمنتج النهائي لأنه لم يتم تثنيته أصلا قبل دخوله بالقالب ( molds ).
تكلفة مكائن Injection ( injection molding ) بالنفخ ( blow molding ) أعلى من مكائن البثق بالنفخ ( blow molding ) وذلك لضرورة وجود
قالب ( molds )ين وزمن المشوار أطول كما توجد بعض القيود على حجم وشكل القالب ( molds )
المستخدم.
بعض المنتجات: قوارير ( bottles ) المواد الغازيه كبيرة الحجم (العائلية) وغيرها.

2--البثق بالنفخ ( blow molding ):
يتم إنتاج اللدينة البلاستيكية( اسطوانة بلاستيكية) بواسطة البثق وتتم طريقة العمل بالبثق بين نصفي قالب ( molds ) النفخ ( blow molding ).
1- يتم إنتاج اللدينة البلاستيكية بواسطة البثق .
2- يغلق القالب ( molds ) على اللدينة البلاستيكية ويندفع هواء مضغوط لينفخ ( blow molding ) الاسطوانة
البلاستيكية ويفردها على جدران القالب ( molds ) .
3- التبريد وإخراج المنتج .ثم تقطع النهايات المنثنية للمنتج النهائي في عملية التشطيب. ( البثق (تشكيل اسطوانة البلاستيك)+ غلق القالب ( molds ) +النفخ ( blow molding ) بالهواء المضغوط + التبريد +فتح القالب ( molds ) وتحرير القطعة).
نلاحظ وجود قالب ( molds ) واحد في هذه الطريقة- خروج البلاستيك على شكل لدينه ساخنه ورخوه- وجود زوائد في المنتج ويسمى الجزء المنثني في قاع القارورة بالذيل.
يوجد بالمنتجات خط الوصل علامة على المادة المقولبة تدل على خط التقاء نصفي القالب ( molds ) عند غلقهما معا.
بعض المنتجات: علب(جيك)العصيرات والألبان – علب الملح-وقوارير ( bottles ) الشامبو وغيرها.

3- طريقة البثق والنفخ ( blow molding ) للفلم (شرائط البثق بالنفخ ( blow molding )):
فلم لدائني يتلدن بالحرارة وينتج على شكل أنبوب مبثوق ،ثم يجرى تبريده وسحب ( extrusion )ه
بين دلفينى قرص ويلف بعد ذلك على بكرة.و تكون لقمة القالب ( molds ) على شكل تجويف أنبوبي يندفع خلاله تيار هوائي يمدد الشريط على شكل اسطواني يسمى (الفقاعة) وأثناء تصلب الفقاعة فإنها تضغط من الجانبين بين بكرتين لتكوين شريط مزدوج السمك وقد وجد علميا أنه من الأفضل بثق واستلام الفقاعة من الأسفل إلى الأعلى ثم تسطيحها بين البكرتين وحملها إلى بكرة اللف . تستعمل آلات البثق البسيطة غير المعقدة في إنتاج نفخ ( blow molding ) الفلم وتشكل عمليات ضبط الحرارة وتغيير السرعات أهم الميزات المطلوبة في هذه الآلات. ومن ناحية المبدأ فإن هذه الطريقة تقوم على نفس فكرة Molds ( molds ) بثق الأنابيب.إذ إن فوهة البثق فيه تعطي تشكيلا دائريا منبثقا من اللدائن مستمرة الجر ولكن قالب ( molds ) بثق تشكيل الفلم المنفوخ يتميز بأن مخرج أو فوهة بثق اللدائن فيه تحاط بحلقة دائرية ذات ثقوب نافثة للهواء على محيطها لتقوم بتبريد الفلم المشكل (ويغذى هواء التبريد ضاغط هواء متصل بهذه الحلقة) كما يقوم الضاغط نفسه بتغذية الهواء لنفخ ( blow molding ) الفلم من اللدائن المنبثقة داخليا عن طريق ثقب في مركز النواة متصل بماسورة جانبية توصل إليه هذا الهواء المضغوط الذي ينتهي إلى داخل الفلم المنبثق. وتنبثق اللدائن من الفوهة الدائرية لقالب ( molds ) البثق بسماكة تتراوح بين (0,5- 1) ملم . وتجبر المادة البلاستيكية بتأثير ضغط المصهور منه على الاندفاع خارج فتحة قالب ( molds ) البثق الدائرية بشكل متجانس يشابه الأنبوب ماعدا أن جدرانه رقيقة جدا. إن فلم اللدائن المصنوع بهذه الطريقة يعتبر سلعة نصف مصنعة ويتم تحويلها عادة بعد قطعها بأطوال محددة إلى أكياس متفاوتة المقاسات تستعمل للتغليف التجاري والصناعي كما تستعمل بشكل أكياس للنفايات المنزلية وأكثرها يصنع من اللدائن الملدنة من أنواع البولي اثيلين العالي والمنخفض الكثافة.

أجزاء جهاز نفخ ( blow molding ) الفلم:
1- آلة البثق 2- قالب ( molds ) البثق 3- ضاغط هواء لنفخ ( blow molding ) الفلم والتبريد ويتم عيار الهواء 4- برج شد الفلم مؤلف من بكرات ( الشافطة العلوية للفلم المنبسط وآلية الأخذ ) 5- جهاز اللف ويتكون من بكرتين أو أكثر تعمل بالتناوب.
6-قاطع لخط الفلم عندما تمتلأ بكرة اللف .

» أنواع البلاستيك