ما هر روزه با مواد پلیمری سروکار داریم، از بطری آب معدنی گرفته تا قطعات داخلی خودروها. اما شاید برای خیلی از ما جالب باشد بدانیم که این مواد چگونه تولید میشوند و چه فرآیندهایی برای شکل‌دهی آنها استفاده می‌شود. برای مطالعه بیشتر در مورد پلیمر و انواع آن می توانید روی لینک کلیک کنید.
در این مقاله با هم نگاهی جامع و کاربردی به روش‌های تولید مواد پلیمری خواهیم داشت. روش‌هایی که هر کدام با توجه به نوع ماده، فرم نهایی محصول، حجم تولید و میزان استحکام مورد نیاز انتخاب میشوند. قبل از ورود به جزئیات، بهتر است یک تفاوت مهم را روشن کنیم: پلاستیک معمولاً به محصول نهایی گفته‌می‌شود، در حالی که پلیمر ماده خام اولیه است که در قالب یا به کمک فرآیند خاصی به پلاستیک تبدیل می‌شود.
اکستروژن (Extrusion)
فرآیند اکستروژن را می‌توان یکی از رایج‌ترین و انعطاف‌پذیرترین روش‌های تولید پلیمر دانست. در این روش، ماده پلیمری به حالت مذاب درآمده و تحت فشار از یک قالب با مقطع مشخص عبور می کند. با خروج از قالب، محصول به شکل مورد نظر شکل می‌گیرد و سپس سرد می‌شود.
🔹 این فرآیند شباهت زیادی به خارج شدن خمیر دندان از تیوب دارد.
از این روش برای تولید محصولاتی مانند لوله‌ها، ورق‌ها، پوشش سیم‌ها، نایلون‌ها و گرانول‌های پلیمری استفاده می‌شود.
مزایا
کنترل خوب بر فرآیند
تولید پیوسته و با حجم بالا
هزینه پایین‌تر نسبت به برخی روش‌های دیگر
معایب
محدودیت در فرم‌های پیچیده
نیاز به تجهیزات خنک‌کننده پس از شکل‌دهی
قالب‌گیری بادی (Blow Molding)
قالب‌گیری بادی یکی از اقتصادی‌ترین روش‌ها برای تولید مواد پلیمری توخالی مانند بطری‌ها، مخازن و لوازم بسته‌بندی است. در این روش، ابتدا پلیمر به صورت مذاب به شکل لوله‌ای توخالی (پاریسون) شکل داده‌می‌شود و سپس با دمیدن هوا در داخل آن، به دیواره قالب می‌چسبد و شکل نهایی را پیدا می‌کند.
انواع قالب‌گیری بادی:
قالب‌گیری بادی تزریقی (Injection Blow Molding)
در این روش ابتدا پاریسون به کمک فرآیند تزریق در قالب شکل می‌گیرد، سپس به ایستگاه دمش منتقل شده و با دمیدن هوا شکل نهایی ایجاد می‌شود. این روش برای تولید بطری‌هایی با کیفیت بالا و دقت ابعادی مناسب است.قالب‌گیری بادی اکستروژنی (Extrusion Blow Molding)
در این فرآیند، پاریسون به صورت پیوسته از دستگاه اکسترودر خارج‌شده و بین دو نیمه قالب قرار می‌گیرد. سپس قالب بسته‌شده و هوا به داخل پاریسون دمیده‌می‌شود. این روش بیشتر برای بطری‌های بزرگ یا ظروف صنعتی کاربرد دارد.قالب‌گیری بادی کششی تزریقی (Stretch Blow Molding)
در این نوع قالب‌گیری، پاریسون پس از تولید، در حین دمش تحت کشش طولی نیز قرار می‌گیرد. این کار سبب افزایش استحکام مکانیکی و شفافیت محصول می‌شود. عمدتاً برای تولید بطری‌های PET مانند بطری‌های نوشابه استفاده می‌شود.
مزایا
سرعت بالا در تولید
مناسب برای تولید انبوه
هزینه پایین‌تر قالب نسبت به قالب‌گیری تزریقی
معایب
محدودیت در اشکال پیچیده
تولید ضایعات نسبتاً زیاد
نیاز به ماشین‌آلات تخصصی
قالب‌گیری تزریقی (Injection Molding)
در این روش، پلیمر به حالت مذاب درآمده و با فشار زیاد به داخل قالب تزریق می‌شود. پس از سرد شدن، محصول نهایی از قالب خارج می‌شود. این روش یکی از دقیق‌ترین روش‌ها برای تولید قطعات با هندسه پیچیده و در تیراژ بالا است.
محصولاتی مانند اسباب‌بازی، ظروف پلاستیکی، قطعات الکترونیکی و حتی اجزای داخلی خودرو با این روش ساخته‌می‌شوند.
مزایا
دقت ابعادی بالا
مناسب برای تولید انبوه
امکان استفاده از چند نوع پلیمر همزمان
معایب
هزینه بالای قالب
فرآیند پیچیده‌تر
سرمایه‌گذاری اولیه زیاد
ترموفرمینگ (Thermoforming)
در ترموفرمینگ، ورق‌های پلیمری حرارت داده‌می‌شوند تا نرم شوند. سپس این ورق‌ها با استفاده از خلأ یا فشار به قالب چسبیده و شکل قالب را به خود می‌گیرند. پس از سرد شدن، محصول از قالب جدا می‌شود و دوربری می‌شود.
از این روش برای تولید بسته‌بندی‌های دارویی، ظروف یکبار مصرف، پوسته دستگاه‌ها و حتی وان حمام استفاده می‌شود.
مزایا
هزینه پایین تجهیزات
زمان طراحی تا تولید کوتاه
مناسب برای تیراژ پایین
معایب
ضایعات برش زیاد
محدودیت در فرم‌دهی پیچیده
قالب‌گیری چرخشی (Rotational Molding)
در این فرآیند، پودر پلیمری در داخل قالب ریخته‌می‌شود. قالب سپس درون یک کوره چرخان قرار می‌گیرد و ماده در اثر حرارت ذوب شده و به دیواره قالب می‌چسبد. پس از سرد شدن، محصول توخالی نهایی با دیواره یکنواخت ایجاد می‌شود.
از این روش برای ساخت محصولاتی مانند مخازن آب، قطعات بزرگ اسباب‌بازی، مانکن‌های فروشگاهی و قطعات صنعتی استفاده می‌شود.
مزایا
دیواره‌های یکنواخت و بدون درز
مناسب برای تولید قطعات بزرگ توخالی
هزینه پایین قالب
معایب
زمان تولید طولانی‌تر
مناسب نبودن برای تیراژ بالا یا قطعات کوچک
محدودیت در نوع مواد اولیه
جمع‌بندی
ما دیدیم که پلیمرها بسته به نوع، ویژگی‌های فیزیکی و کاربرد نهایی می‌توانند با استفاده از روش‌های مختلفی تولید و شکل‌دهی شوند. هر یک از این روش‌ها مزایا و معایب خود را دارند و انتخاب آنها باید با توجه به نیاز پروژه، بودجه، تیراژ تولید و نوع پلیمر انجام گیرد.
در دنیای امروز که تقاضا برای محصولات سبک، مقاوم و مقرون‌به‌صرفه در حال افزایش است، استفاده از پلیمرها و شناخت فرآیندهای تولید آنها یکی از مهم‌ترین گام‌ها در موفقیت صنعتی به شمار می‌رود.
شما در این زمینه چه تجربیات و اطلاعاتی دارید، آنها را با ما در میان بگذارید.