قالب گیری بادی، مزایا و معایب
تعداد زیادی از محصولاتی که در محیط اطرافتان مشاهده می کنید با استفاده از روش قالب گیری بادی ساخته شده اند مانند بطری های نوشابه ای که از جنس پلاستیک ساخته شده‌اند و با استفاده از روش قالب گیری بادی تولید می شوند. در ایالات متحده آمریکا صنعت پلاستیک به عنوان سومین صنعت بزرگ تولیدی شناخته می‌شود و مواد پلاستیکی باعث می‌شوند تا زندگی ما آسان تر شده و هزینه های تولیدی نیز کاهش پیدا کند. قالب گیری بادی دقیقا چیست و چگونه کار می کند؟ با مطالعه این مقاله می توانید به پرسش های خود در خصوص قالب گیری بادی پاسخ گویید.
قالبگیری بادی چیست؟
می‌توان این روش را به منظور تولید انواعی از محصولات پلاستیکی استفاده کرده و فرآیند یاد شده شامل حرارت دهی به یک لوله پلاستیکی تا نقطه ذوب آن می‌شود و پس از آن در داخل حفره قالب قرار داده می شود.
تاریخچه قالب گیری بادی
قالبگیری بادی از قالب گیری شیشه گرفته شده و شباهت بسیار زیادی به آن دارد که در این روش فردی شیشه را تا رسیدن به نقطه ذوب آن تحت حرارت قرار داده و سپس آن را در داخل لوله ریخت تا شیشه متورم شود. قدمت فرآیند یاد شده به سال های 1800 تا 1810 باز می‌گردد و اختراعی از آن زمان نشان می‌دهد که این فرآیند برای پلیمرهای سلولزی نیز به کار برده می شده است اما این متدهای اولیه برای تولید حجیم گزینه‌های مناسبی نیستند. در دهه سی میلادی انواعی از ماشین های تجاری تولید شده اند که می توانند بطری هایی را با استفاده از روش قالب گیری بادی بسازند و امکان تولید حجیم مواد نیز کاملاً وجود داشت. محصولاتی که در آن زمان در دسترس قرار داشتند بسیار شکننده بودند و مدت زمان زیادی طول می کشید تا تولید شوند و بتوا ن از فرآیندهای یاد شده به منظور تولید حجم بالایی از محصولات استفاده کرد. روش قالبگیری بادی در حوزه صنعتی با خلق پلی اتیلن های کم چگالی و سنگین وزن شهرت یافت. این مورد باعث شد تا بسیاری از صنایع مانند صنعت تولید بطری های نوشیدنی های ساده و صنعت خودروسازی به طور کامل دگرگون شوند.
برای تولید چه محصولاتی از قالبگیری بادی استفاده می شود؟
شما می توانید انواعی از بسته بندی های پلاستیکی دارای فضای خالی را با استفاده از این روش بسازید اما این فرایند فقط محدود به بطری ها نمی شود. در این قسمت می توانید انواع از محصولاتی را مشاهده کنید که به کمک این روش ساخته شدند:
- صندلی های استادیوم
- خنک کننده ها
- وسایل ورزشی
- اسباب بازی ها
علاوه بر آن از روش قالب گیری بادی در صنعت اتومبیل سازی نیز به میزان زیادی بهره گرفته می شود و باعث می شود تا طراحی و تولید حجیم بخش‌های خودرو با سادگی و هزینه پایین صورت گیرد . در این بخش می توانید تعدادی از این محصولات را ببینید:
· مخزن مایعات
· صندلیها
· سیستم های ذخیره سازی
· پوشش های برقی
به طور خلاصه قالبگیری بادی از تنوع بسیار زیادی در حوزه محصولات تولیدی برخوردار بوده و روش بسیار مناسبی به منظور تولید حجم بالایی از مواد با هزینه پایین می باشد.
مزایا و معایب قالب گیری بادی کدام است؟
روش های متفاوتی وجود دارد که به کمک آنها می توان مواد پلاستیکی را تولید کرد اما در روش قالبگیری بادی سه متد متفاوت وجود دارد که عبارتند از قالب گیری بادی تزریقی، قالب گیری بادی روزن رانی و قالبگیری بادی تزریقی به کمک کشیدگی. در فرایند قالبگیری بادی به کمک روزنرانی ماده پلاستیکی در معرض حرارت بسیاری قرار گرفته و ذوب می شود و پس از آن در داخل یک قالب دایره مانند قرار می گیرد تا محصول نهایی را به وجود آورد. از مزیتهای قالبگیری بادی می توان به این موارد اشاره کرد :
- فناوری پیشرفته: روش قالبگیری بادی باعث شد تا به طور کلی تولید محصولات پلاستیکی تغییر پیدا کند و با استفاده از این روش تولید کنندگان می توانند انواعی از محصولات پلاستیکی را با توجه به وضعیت بازار و محصول تولید کنند که در نهایت به مردم در بهبود زندگی روزانه شان کمک خواهد کرد. قالبگیری بادی باعث می‌شود تا محصولات با سرعت زیاد و قیمت کم برای تولید کننده ساخته شود و امکان استفاده از آن به منظور تولید حجیم نیز فراهم باشد.
- تنوع در محصولات: بیشتر بطری های پلاستیکی که به منظور ذخیره مایعات و سایر موارد به کار برده می شوند با استفاده از این فرآیند ساخته شده‌اند و این تکنیک به مهندسین اجازه می دهد تا محصولات قدیمی را مجدداً طراحی کرده و محصولات جدیدی را بسازند که با استفاده از این روش بهبود بسیار زیادی خواهند داشت. تعدادی از محصولاتی که به کمک روش قالبگیری بادی ساخته می شوند عبارتند از: بطری های پلاستیکی، ظروف پلاستیکی و تعدادی از وسایل بازی
- هزینه پایین: در قالب گیری بادی به کمک روزن رانی از فشار هوای کم استفاده می‌شود و همین موضوع باعث می‌شود تا ماشین‌آلات به کار برده شده ارزان تر بوده و فرایند نیز با سهولت بسیار بیشتری انجام گیرد و علاوه بر آن نیاز به مهارت بالا برای انجام چنین کاری وجود ندارد و با آموزش ساده نیز می‌توان به هدف نهایی دست یافت. در واقع هر کسی میتواند این ماشین آلات را کنترل نماید. در حقیقت یک نفر به تنهایی میتواند با این ماشین ها کار نماید و در نهایت هزینه نیروی انسانی نیز کاهش پیدا خواهد کرد.
- روش های تولیدی متفاوت: همانطور که پیش از این نیز گفته شد، قالبگیری بادی از روش های متفاوتی به منظور تسهیل فرآیند استفاده می‌کند و یکی از آنها قالبگیری بادی به کمک رو زنرانی بوده که همانند قالب گیری شیشه عمل می‌کند و ماده ذوب شده در داخل قالب ریخته می‌شود. در روش قالب گیری بادی به کمک رو زنرانی ماده ذوب شده به صورت مستقیم در داخل قالب ریخته می‌شود به جای آنکه این کار توسط هوا صورت بگیرد. این کار باعث می شود تا روند تولید بسیار سریع تر شود و فرآیند یاد شده نیز همچنان در حال توسعه می باشد تا بتواند میزان محصولات تولیدی را افزایش دهد.
- بهره وری بالا: این فناوری از نظر جهانی مورد پذیرش قرار گرفته است و به تولیدکنندگان کمک می کند تا محصولات پلاستیکی را در سراسر جهان تولید کنند و علاوه بر آن آنها می توانند میزان تولیدات خود را افزایش داده و این محصولات را با کیفیت و کمیت بیشتری در مدت زمان محدود تولید نمایند. ماشین آلات به کار برده شده برای قالب گیری بادی به نگهداری کمی نیاز داشته و به سادگی نیز کار می‌کنند و این موضوع میتواند برای تولیدکنندگان بسیار مفید باشد زیرا هزینه های تولیدی کاهش پیدا خواهد کرد. این روش ها باعث می شوند تا امکان انتخاب مواد متفاوت برای تولید محصول نهایی فراهم شود و با روش قالب گیری بادی می توان محصولاتی با اندازه و شکل های متفاوتی را ساخت. در حقیقت محصول نهایی که با استفاده از این روش تولید می شود بسیار با دوام می باشد.
روش قالبگیری بادی نیز همانند سایر متدهای به کار برده شده در کنار مزیت ها دارای معایب ویژه خود نیز می باشد که از آنجایی که از مواد خام در ماشین های به کار برده شده در قالب گیری بادی استفاده می شود همه این مواد از نفت خام گرفته شده اند. قیمت نفت خام نیز روز به روز افزایش پیدا می‌کند و در نهایت میتواند باعث افزایش هزینه‌های تولید شود و در مواردی نیز تامین این مواد بسیار کمتر از میزان تقاضا است و همین موضوع ممکن است بر میزان تولید موثر باشد.
کدام یک از پلیمر ها برای قالب گیری بادی گزینه مناسبی هستند؟
- پلی اتیلن های سنگین وزن: پلی اتیلن های سنگین به عنوان اولین پلاستیک های کاربردی در جهان شناخته می شوند و همچنین تعداد زیادی از محصولات پلاستیکی با روش بادی از این مواد ساخته می شوند. همانطور که پیش از این نیز یاد شد، پلی اتیلن های سنگین در ساخت انواعی از محصولات نقش دارند همانند پوشش مایعات همانند شامپو و روغن موتور، کولر، مخزن سوخت وسایر موارد. این ماده حالت شفاف داشته و به راحتی رنگ را می‌پذیرد و از نظر شیمیایی نیز حالت بی اثر و ساکن دارد و توسط سازمان غذا و دارو نیز به عنوان ایمن ترین نوع پلاستیک‌های موجود شناخته می شود. پلی اتیلن به عنوان نوعی از پلاستیک ها که دارای بیشترین میزان بازیافت میباشد با کد بازیافت شماره ۲ شناسایی می شود.
- پلی اتیلن های سبک وزن: انواع پلی اتیلن های سبک وزن شامل پلی اتیلن های سبک وزن خطی و ترکیبی از آنها با اتیلن وینیل استات میباشد. پلی اتیلن های سبک وزن برای محصولات سبک تر به کار برده می شود که به مقاومت بسیار زیادی در برابر ترکهای ناشی از فشار و یا انعطاف پذیری دارند. به طور کلی هر چقدر محتوای اتیلن وینیل استات در این مواد بیشتر باشد ماده قالبگیری شده نیز سبک تر خواهد بود. بزرگترین کاربرد این ماده تولید کیسه های پلاستیکی می باشد. علاوه بر آن ماده ای شفاف میباشد که به راحتی رنگ را می‌پذیرد و از نظر شیمیایی نیز حالتی بی اثر دارد . پلی اتیلن سهای سبک وزن با کد بازیافت ۴ شناخته می شوند
- پلی پروپیلن: پلی پروپیلن به عنوان دومین پلاستیک در جهان شناخته می‌شود که بیشترین مصرف را دارد و با استفاده از روش قالب گیری تزریقی ساخته می شود. این ماده شباهت های بسیار زیادی با پلی اتیلن های سنگین وزن دارد ولی کمی چگالی آن پایین تر بوده و استحکام آن بیشتر میباشد و به همین علت در مقایسه با پلی اتیلن مزیت‌هایی دارد. این ماده برای محصولاتی استفاده می شود که در معرض دمای بالای قرار میگیرند همانند لوله‌های دستگاه های ظرفشویی و انواع تجهیزات پزشکی که باید توسط اتوکلاو استریلیزه شوند. کد بازیافت پلی پروپیلن نیز ۵ می باشد.
مترجم: ف.آل احمد
