آنچه باید در مورد قالب گیری کامپوزیت های چوب و پلاستیک بدانید: فناوری پلاستیک

در ابتدا به طور عمده برای اکستروژن هدف گذاری شده بود، گزینه های جدید برای کامپوزیت های چوب پلاستیک برای باز کردن درها برای کاربردهای قالب گیری تزریقی بهینه شده اند.

برای قالب‌گیری WPC، گلوله ایده‌آل باید به اندازه یک BB کوچک باشد و برای دستیابی به نسبت سطح به حجم بهینه، گرد باشد.

کارخانه اسباب‌بازی لوک، دانبری، کنون، به دنبال یک ماده بیوکمپوزیت برای کامیون‌ها و قطارهای اسباب‌بازی خود بود.این شرکت چیزی با ظاهر و حس چوب طبیعی می‌خواست که بتواند برای ساخت قطعات خودرو نیز قالب‌گیری تزریقی شود.آنها به ماده ای نیاز داشتند که بتوان آن را رنگ کرد تا از مشکل پوسته شدن رنگ جلوگیری شود.آنها همچنین موادی را می خواستند که حتی اگر بیرون باقی بماند، بادوام باشد.WC Terratek's Green Dot همه این شرایط را برآورده می کند.چوب و پلاستیک بازیافتی را در یک گلوله کوچک ترکیب می کند که برای قالب گیری تزریقی مناسب است.

در حالی که کامپوزیت های چوب-پلاستیک (WPCs) در دهه 1990 به عنوان موادی که عمدتاً در تخته هایی برای عرشه و حصار اکسترود می شدند، وارد صحنه شدند، از آن زمان بهینه سازی این مواد برای قالب گیری تزریقی کاربردهای بالقوه آنها را به عنوان مواد بادوام و پایدار بسیار متنوع کرده است.دوستی با محیط زیست یکی از ویژگی های جذاب WPC ها است.آنها با ردپای کربن به میزان قابل توجهی نسبت به مواد نفتی خالص عرضه می شوند و می توان آنها را با استفاده از الیاف چوب اصلاح شده منحصراً فرموله کرد.

گستره وسیع تری از گزینه های مواد برای فرمولاسیون های WPC فرصت های جدیدی را برای قالب ها باز می کند.مواد اولیه پلاستیکی بازیافتی و زیست تخریب پذیر می توانند پایداری این مواد را بیشتر کنند.تعداد فزاینده ای از گزینه های زیبایی شناختی وجود دارد که می توان با تغییر گونه های چوب و اندازه ذرات چوب در کامپوزیت دستکاری کرد.به طور خلاصه، بهینه‌سازی برای قالب‌گیری تزریقی و فهرست رو به رشد گزینه‌های موجود برای ترکیب‌کننده‌ها به این معناست که WPC‌ها موادی بسیار متنوع‌تر از آن چیزی هستند که قبلاً تصور می‌شد.

قالب ساز باید از تامین کنندگان چه انتظاری داشته باشد تعداد فزاینده ای از ترکیب کننده ها اکنون WPC ها را به شکل گلوله ارائه می کنند.در مورد انتظارات از ترکیب‌کننده‌ها به خصوص در دو زمینه: اندازه گلوله و محتوای رطوبت، قالب‌گیرهای تزریقی باید متمایز باشند.

بر خلاف هنگام اکسترود کردن WPC ها برای عرشه و حصار، اندازه گلوله یکنواخت برای ذوب یکنواخت در قالب گیری بسیار مهم است.از آنجایی که اکسترودرها نگران پر کردن WPC خود در قالب نیستند، نیاز به اندازه گلوله یکنواخت چندان زیاد نیست.از این رو، تأیید اینکه یک کامپوند نیازهای قالب‌گیرهای تزریقی را در ذهن دارد، مهم است و روی اولین و در ابتدا رایج‌ترین کاربردهای WPC تمرکز ندارد.

هنگامی که گلوله ها خیلی بزرگ هستند، تمایل به ذوب شدن به طور ناموزون دارند، اصطکاک اضافی ایجاد می کنند و منجر به یک محصول نهایی از نظر ساختاری ضعیف می شوند.گلوله ایده آل باید به اندازه یک BB کوچک باشد و برای دستیابی به نسبت سطح به حجم ایده آل، گرد باشد.این ابعاد خشک شدن را تسهیل می کند و به اطمینان از جریان صاف در طول فرآیند تولید کمک می کند.قالب‌گیران تزریقی که با WPC کار می‌کنند باید همان شکل و یکنواختی را داشته باشند که با گلوله‌های پلاستیکی سنتی مرتبط است.

خشکی نیز کیفیت مهمی است که باید از گلوله های WPC ترکیب کننده انتظار داشت.سطوح رطوبت در WPC ها همراه با مقدار پرکننده چوب در کامپوزیت افزایش می یابد.در حالی که هم اکسترودینگ و هم قالب‌گیری تزریقی برای بهترین نتایج به رطوبت کم نیاز دارند، سطوح رطوبت توصیه شده برای قالب‌گیری تزریقی نسبت به اکستروژن کمی کمتر است.بنابراین باز هم، تأیید اینکه یک کامپاند در طول ساخت، قالب‌های تزریقی را در نظر گرفته است، مهم است.برای قالب گیری تزریقی، سطوح رطوبت باید کمتر از 1% باشد تا نتایج مطلوب حاصل شود.

هنگامی که تامین کنندگان وظیفه تحویل محصولی را که از قبل دارای سطوح قابل قبولی از رطوبت است را بر عهده می گیرند، قالب های تزریقی زمان کمتری را صرف خشک کردن گلوله ها می کنند که می تواند منجر به صرفه جویی قابل توجهی در زمان و هزینه شود.قالب‌گیران تزریق باید به فکر خرید گلوله‌های WPC باشند که توسط سازنده با سطح رطوبت کمتر از 1% ارسال می‌شوند.

ملاحظات فرمول و ابزارآلات نسبت چوب به پلاستیک در فرمول WPC تا حدودی بر رفتار آن در طی فرآیند تولید تأثیر می گذارد.به عنوان مثال، درصد چوب موجود در کامپوزیت بر شاخص جریان مذاب (MFI) تأثیر می گذارد.به عنوان یک قاعده، هر چه چوب بیشتری به کامپوزیت اضافه شود، MFI کمتر است.

درصد چوب نیز بر استحکام و سفتی محصول تأثیر دارد.به طور کلی، هرچه چوب بیشتری اضافه شود، محصول سفت تر می شود.چوب می تواند تا 70 درصد از کل کامپوزیت چوب پلاستیک را تشکیل دهد، اما سفتی حاصل به قیمت شکل پذیری محصول نهایی تمام می شود، تا جایی که ممکن است حتی در معرض خطر شکننده شدن باشد.

غلظت های بالاتر چوب همچنین با افزودن یک عنصر پایداری ابعادی به کامپوزیت چوب پلاستیک در هنگام سرد شدن در قالب، زمان چرخه دستگاه را کوتاه می کند.این تقویت ساختاری به پلاستیک اجازه می‌دهد تا در دمای بالاتری که پلاستیک‌های معمولی هنوز خیلی نرم هستند، از قالب‌هایشان جدا شوند.

اگر محصول با استفاده از ابزارهای موجود ساخته شود، اندازه دروازه و شکل کلی قالب باید در بحث اندازه بهینه ذرات چوب نقش داشته باشد.یک ذره کوچکتر احتمالاً به ابزاری با دروازه های کوچک و پسوندهای باریک کمک می کند.اگر عوامل دیگری قبلاً باعث شده است که طراحان به اندازه ذرات چوب بزرگتر بپردازند، ممکن است طراحی مجدد ابزار موجود بر این اساس سودمند باشد.اما، با توجه به گزینه های موجود برای اندازه های مختلف ذرات، این نتیجه باید کاملاً قابل اجتناب باشد.

پردازش WPC ها ویژگی های پردازش نیز تمایل به نوسانات قابل توجهی بر اساس فرمول نهایی گلوله های WPC دارند.در حالی که بسیاری از پردازش‌ها مشابه پلاستیک‌های سنتی باقی می‌ماند، نسبت‌های چوب به پلاستیک و سایر افزودنی‌هایی که برای دستیابی به ظاهر، احساس یا ویژگی‌های عملکردی مطلوب هستند، ممکن است نیاز به در نظر گرفتن در پردازش داشته باشند.

به عنوان مثال، WPC ها با عوامل کف کننده نیز سازگار هستند.افزودن این عوامل کف کننده می تواند ماده ای شبیه بالسا ایجاد کند.این ویژگی زمانی مفید است که محصول نهایی باید به خصوص سبک یا شناور باشد.با این حال، برای مقاصد قالب‌گیری تزریقی، این نمونه‌ای دیگر از این است که چگونه ترکیب متنوع کامپوزیت‌های چوب-پلاستیک ممکن است منجر به توجه بیشتر از زمانی که این مواد برای اولین بار به بازار آمدند، شود.

دمای پردازش یکی از مناطقی است که WPC ها به طور قابل توجهی با پلاستیک های معمولی متفاوت هستند.WPCها معمولاً در دمایی حدود 50 درجه فارنهایت کمتر از همان مواد پر نشده پردازش می‌شوند.بیشتر مواد افزودنی چوب در حدود 400 درجه فارنهایت شروع به سوختن می کنند.

برش یکی از رایج ترین مسائلی است که هنگام پردازش WPC ها به وجود می آید.هنگامی که یک ماده خیلی داغ را از یک دروازه بسیار کوچک عبور می دهید، اصطکاک افزایش یافته تمایل به سوختن چوب را دارد و منجر به رگه های مشخص می شود و در نهایت می تواند پلاستیک را تخریب کند.با اجرای WPCها در دمای پایین تر، اطمینان از مناسب بودن اندازه گیت و حذف هر گونه چرخش غیر ضروری یا زاویه راست در طول مسیر پردازش، می توان از این مشکل جلوگیری کرد.

دمای نسبتا پایین پردازش به این معنی است که تولیدکنندگان به ندرت نیاز به دستیابی به دمای بالاتر از پلی پروپیلن سنتی دارند.این کار دشواری خروج گرما از فرآیند تولید را به حداقل می رساند.نیازی به افزودن تجهیزات خنک کننده مکانیکی، قالب هایی که به طور خاص برای کاهش گرما طراحی شده اند، یا سایر اقدامات خارق العاده وجود ندارد.این به معنای کاهش بیشتر زمان چرخه برای تولید کنندگان، علاوه بر زمان‌های چرخه سریع‌تر به دلیل وجود پرکننده‌های آلی است.

نه فقط برای دک کردن WPCها دیگر فقط برای دک کردن نیستند.آنها برای قالب‌گیری تزریقی بهینه‌سازی می‌شوند، که آنها را به روی طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی محصول جدید، از مبلمان چمن گرفته تا اسباب‌بازی‌های حیوانات خانگی باز می‌کند.طیف گسترده ای از فرمولاسیون های موجود در حال حاضر می تواند مزایای این مواد را از نظر پایداری، تنوع زیبایی شناختی و ویژگی هایی مانند شناوری یا سفتی افزایش دهد.تقاضا برای این مواد تنها با شناخته شدن بیشتر این مزایا افزایش می یابد.

برای قالب‌گیرهای تزریقی، این بدان معناست که تعدادی متغیر خاص برای هر فرمول باید در نظر گرفته شود.اما همچنین به این معنی است که قالب‌گیران باید انتظار محصولی را داشته باشند که برای قالب‌گیری تزریقی مناسب‌تر از مواد اولیه‌ای که عمدتاً برای اکسترود کردن در تخته‌ها تعیین شده است، داشته باشند.با ادامه توسعه این مواد، قالب‌گیران تزریقی باید استانداردهای خود را برای ویژگی‌هایی که انتظار دارند در مواد کامپوزیتی ارائه‌شده توسط تامین‌کنندگان خود ببینند، افزایش دهند.

درج‌های رزوه‌ای با فشار سرد جایگزینی محکم و مقرون‌به‌صرفه برای درج‌های رزوه‌ای نصب‌شده به روش اولتراسونیک ارائه می‌کنند.مزایا را در اینجا کشف کنید و آن را در عمل ببینید.(محتوای حمایت شده)

با انتخاب دمای مذاب مورد نظر شروع کنید و برگه های داده را برای توصیه های تامین کننده رزین بررسی کنید.حالا برای بقیه...