پلیاستایرن انبساطی
پلیاستایرن منبسط (EPS) یک ماده فوم ترموپلاستیک سخت و سلول بسته است که از دانههای جامد پلیاستایرن تولید میشود. این پلیاستایرن از مونومر استایرن پلیمریز شده و حاوی یک گاز انبساطی (پنتان) است که درون دانههای پلیاستایرن حل شده است. هر دانه پلیاستایرن جامد حاوی مقادیر کمی از گاز است که وقتی حرارت (به شکل بخار) به آن اعمال میشود، این گاز منبسط شده و سلولهای بسته EPS را شکل میدهد. این سلولهای منبسط شده تقریباً 40 برابر حجم دانه پلیاستایرن اصلی را اشغال میکنند. به همین دلیل با استفاده از یک درمان حرارتی دیگر و قالبگیری، بلوکهای بزرگ EPS میتوانند به اشکال خاص و سفارشی شکل داده شوند.
ساختار
ساختار پلیاستایرن منبسط (EPS) شامل دانههای فوم کوچک و سلول بسته است که از پلیاستایرن ساخته شدهاند. این دانهها با استفاده از حرارت منبسط میشوند و باعث میشوند که آنها تا 50 برابر اندازه اصلی خود گسترش یابند. همچنین هر دانه حاوی حفرههای هوایی است.خواص
پلیاستایرن منبسط (EPS) به عنوان هسته پلیمر بیشتر در کاربردها استفاده میشود. این به این دلیل است که این ماده سبک وزن، مقاوم در برابر رطوبت است و عمر طولانی دارد. تحقیقات نشان دادهاند که نرم شدن EPS زمانی آغاز میشود که دما بین 100°C تا 120°C باشد. در فرآیند انفجار، EPS در دمای حدود 160°C ذوب شده و سپس بخار میشود و در دمای 275°C گازهای سمی تولید میکند. EPS یک ترموپلاستیک هیدروکربنی غیر فعال با چگالی کم است که شامل دانههای کروی است که 2 درصد آن پلیاستایرن و 98 درصد آن هوا است.کاربردها
ساختمان و ساخت و ساز EPS به طور گستردهای در صنعت ساخت و ساز به دلیل خواص عایقبندی آن استفاده میشود. این ماده میتواند به کار رود:- به عنوان سیستمهای پانل عایق برای نما، دیوارها، سقفها و کفها در ساختمانها.
- به عنوان ماده شناوری در ساخت ماریناها و پلها.
- به عنوان پرکننده سبک در ساخت جادهها و راهآهن.
- تولید ظروف خدمات غذایی مانند فنجانهای نوشیدنی، سینیهای غذا و ظروف تاشو.
مزایا
- سبک وزن
- مقاوم در برابر آب
- آسان برای تولید
- انرژی کارآمد
- دوام و طول عمر بالا
معایب
- آسیبپذیری در برابر فشار
- مقاومت محدود در برابر آتش
- غیرقابل تجزیهپذیر
قالب گیری دمشی
قالبگیری دمشی یک فرایند تولید است که برای ایجاد قطعات پلاستیکی توخالی استفاده میشود. در این فرایند، یک لوله پلاستیکی گرمشده (که به آن پریسون یا پیشفرم گفته میشود) در داخل یک محفظه قالب باد میشود تا به شکل قالب درآید. این فرایند به طور گسترده برای تولید بطریها، ظروف و سایر اشیاء توخالی مورد استفاده قرار میگیرد.
انواع قالبگیری دمشی
قالبگیری دمشی با اکستروژن مداوم (EBM)
فرایند:- پلاستیک مذاب به طور مداوم به صورت لولهای (پریسون) خارج میشود.
- یک قالب اطراف پریسون بسته میشود و آن را با هوا باد میکند.
- قطعه خنک شده و جامد میشود و سپس از قالب خارج میشود.
قالبگیری دمشی با اکستروژن مداوم متناوب (EBM)
انواع:- سیستم پیچ متناوب: پیچ به جلو و عقب حرکت میکند تا پلاستیک را جمع کرده و سپس آن را به قالب منتقل کند.
- سیستم سر جمعکننده: پلاستیک در یک جمعکننده ذخیره میشود و سپس به صورت یکجا به قالب منتقل میشود.
قالبگیری دمشی تزریقی (IBM)
فرایند:- ابتدا پلاستیک به صورت تزریقی به یک پیشفرم (شکل لولهای کوچک با گردن تمامشده) تبدیل میشود.
- پیشفرم سپس به قالب دمشی منتقل شده و باد میشود.
- شکل نهایی تشکیل شده، خنک شده و از قالب خارج میشود.
قالبگیری دمشی کششی تزریقی (ISBM)
فرایند:- مشابه با IBM است، اما شامل یک مرحله کشش قبل از باد کردن است تا استحکام و وضوح بهبود یابد.
- پیشفرم دوباره گرم شده، طولی کشیده شده و سپس به شکل نهایی دمیده میشود.
قالبگیری دمشی کششی اکستروژن (ESBM)
فرایند:- یک پریسون از پلاستیک اکسترود شده و در قالب بسته میشود.
- پریسون ابتدا به صورت محوری (طولی) و شعاعی (بیرون) کشیده میشود و سپس باد میشود.
مزایای قالبگیری دمشی
- تولید مقرون به صرفه: هزینه تولید پایین به خصوص در تولیدات انبوه.
- بهرهوری بالا و تولید سریع: زمان تولید کم و امکان تولید با سرعت بالا.
- توانایی تولید اشکال پیچیده: امکان تولید قطعات با اشکال مختلف و پیچیده.
- محصولات سبک و بادوام: قطعات تولید شده سبک و مقاوم در برابر ضربه هستند.
- استفاده از مواد متنوع: امکان استفاده از انواع مواد برای تولید قطعات.
- مناسب برای محصولات کوچک و بزرگ: قابلیت تولید قطعات در اندازههای مختلف.
معایب قالبگیری دمشی
- محدود به اشکال توخالی: تنها میتوان اشکال توخالی تولید کرد.
- هزینههای اولیه بالای تجهیزات و قالب: هزینه راهاندازی تجهیزات و قالبها بالا است.
- ضخامت دیوار نامتعارف: ممکن است ضخامت دیوارهها یکنواخت نباشد.
- درزها و نقاط استرس ضعیف: درزها و نقاط استرس در قطعات ممکن است ضعیف باشد.
- دقت کمتر در مقایسه با قالبگیری تزریقی: دقت کمتری نسبت به قالبگیری تزریقی دارد.
- مصرف انرژی بالا: مصرف انرژی بالا در این فرایند وجود دارد.
کاربردهای قالبگیری دمشی
- صنعت بستهبندی: بطریها برای نوشیدنیها، لوازم آرایشی، داروسازی و محصولات خانگی.
- صنعت خودروسازی: مخزنهای سوخت، داکتهای هوا، مخازن مایع شوینده و مخازن خنککننده.
- ذخیرهسازی صنعتی و شیمیایی: بشکهها، مخازن IBC و بطریهای اسپری.
- صنعت پزشکی و داروسازی: بطریهای IV، ظروف دارویی و محفظههای دستگاههای تشخیص.
- کالاهای مصرفی: اسباببازیها، قطعات مبلمان، بطریهای آب و ظروف مواد شوینده.
- صنعت ساختمانسازی: مخازن آب، مخازن سپتیک، لولهها و کانالها.
- صنعت کشاورزی: ظروف سموم و کودها، آبیاری و قطعات تجهیزات آبیاری.