بررسی قطعات پلی آمید PA

دسته: مقالات منتشر شده در 03 مهر 1400
نوشته شده توسط Admin بازدید: 706

بررسی تغییرات هندسی در قطعات پلاستیکی ساخته شده از پلی آمید

این مقاله به بررسی تغییرات هندسی قطعات پلاستیکی در محیط شبیه سازی شده با آب و هوای نرمال و رطوبت نسبی 21 درجه /50 درصد پرداخته است. بررسی کیفیت روزانه در تولیدات صنعتی به منظور تعیین آزادسازی قطعات پلاستیکی ضروری است. با توجه به رطوبت یا جذب آب، این قطعات تا حدی رشد می کنند که نتوان دقت ابعادی آنها را محاسبه کرد. در اینجا، نتایج حاصل از 12 هفته تلاش ارائه شده است.

 

بایستی بررسی های کیفی روزانه در تولید صنعتی انجام شود تا مشخص شود که آیا قطعات پلاستیکی قابلیت آزادسازی دارند یا خیر. بر همین اساس، میتوان از طرح های استاندارد ارائه شده بعنوان مرجع معتبر استفاده کرد. با این حال، این بررسی ها ابعاد و تلرانس های نامینال ثابتی به مهندس فناوری، مهندس کیفی و یا اپراتور ارائه می دهد. به منظور تأیید رسمی تولید، قطعات پلاستیکی مجددآ در اتاق اندازه گیری مجاز اندازه گیری می شوند و اغلب میتوان میزان انحراف را در بررسی های قبلی تشخیص داد. به دلیل جذب رطوبت یا آب، قطعات پلاستیکی به گونه ای ارتقاء می یابند که دیگر نمیتوان دقت ابعادی را کنترل کرد. این کار گاهآ منجر به تغییر پارامترهای غیر ضروری در ابزار و در نهایت، تعمیر و نگهداری ابزار می شود. علاوه بر این، تغییرات طراحی در ابزار همیشه هزینه های بسیار بالایی را در پی دارند.قطعات ساخته شده از پلی آمید (PA6) دارای انبساط رطوبتی بالاتری هستند. با توجه به تفاوت های هندسی بالا در این قطعات، هیچ ارقام یا داده و حقایقی از اثر انبساط هیدروسکوپی بر دقت ابعادی بخش های مربوطه وجود ندارد. از طرفی، انبساط ابعادی از تکرارپذیری اندازه گیری ها جلوگیری می کند و اتخاذ تصمیمات مهم را براساس اندازه گیری های ثابت و معتبر غیرممکن می سازد. در یک شرکت فعال جهانی با چندین کارخانۀ تولیدی، این آزمایشات به شیوه ای مشابه انجام می شوند؛ مقادیر بدست آمده به دلیل شرایط مختلف اقلیمی متفاوت هستند. قطعات پلاستیکی در حین انتقال که معمولآ یک یا دو روز طول می کشد، به حدی رشد می کنند تا از تکرار پذیری مقادیر اندازه گیری شده جلوگیری شود. برای دستیابی به تکرارپذیری مقادیر اندازه گیری شده و همچنین تصمیم گیری درمورد کیفیت معتبر، بایستی بدانیم که قطعۀ پلاستیکی تا چه اندازه میتواند از لحاظ هیدروسکوپی گسترش یابد و اینکه چه عواملی آن را تحت تأثیر قرار می دهند. بعد از پایان اندازه گیری ها، درصد جذب آب با وزن مواد مربوطه در محیط های مختلف تعریف شده است. ابتدا ارزیابی محیط های منفرد و سپس تحلیل رفتار مواد انجام شده است. میزان جذب آب تعیین شده از مقادیر اندازه گیری شده در مواد انتخابی در جدول زیر ارائه شده است.

 

جدول 1:

Determined water absorption after 8 weeks in the respective test environment 

 

پلاستیک ها مواد اولیۀ ضروری در بسیاری از محصولات مصرفی هستند. در بسیاری از مناطق، کارشناسان با مسائل ناپایداری ابعادی و هندسی در تولید قطعات پلاستیکی برخورد می کنند. به گفتۀ تولیدکنندگان، با کمک نرم افزارهای رایانه ای میتوان تا حد امکان فرایند گسترش را واقع بینانه تر شبیه سازی کرد. با وجود نتایج نسبتآ دقیق، جذب آب بایستی باتوجه به تغییر هندسی مورد بررسی قرار گیرد. عوامل متعددی می توانند رفتار رطوبتی پلاستیک را تحت تأثیر قرار دهند. بر همین اساس، درک ماهیت رطوبتی این مواد بسیار مهم است تا بتوان رفتار آنها را کاربرد مورد نظر در پیش بینی کرد. برای بررسی اجمالی علل تغییرات هندسی، بایستی آگاه باشیم از اینکه کدام یک از عوامل بیشترین اثربخشی را بر پلاستیک ها دارند؛ همچنین تأثیرات محیطی مانند دما و رطوبت یا عوامل مرتبط با تولید به روش قالب تزریقی مانند فشار، سرعت، دمای خنک کننده و حتی زمان خنک سازی پس از تزریق را نیز در این کار دخیل دانست. این عوامل اساسآ انقباض بوجود آمده پس از تزریق را تحت تأثیر قرار می دهند. جدا از این عوامل، هندسه یک پارامتر مهم با اثربخشی بر سطوح انبساط قطعات پلاستیکی است؛ به این معنا که با کاهش چندین سطح آزاد میتوان از رشد بیشتر جلوگیری کرد. بنابراین، این گزارش به درک عمیق تری از روابط متقابل این تأثیرات کمک می کند. بطور کلی میتوان گفت که با انجام این بررسی به دانش جامعی در مورد جذب رطوبتی پلی آمیدها دست یافتیم. مقادیر به دست آمده نشان می دهد که در مقایسه با مواد پلی آمید تقویت نشده 6/66، پلی آمیدها به میزان قابل توجهی کمتر (تا نیمی از رطوبت) جذب کرده اند؛ علت این کار در 30 درصد الیاف شیشه نهفته است که علاوه بر موارد دیگر، چگالی بالاتری را ضمانت می کند. ناگفته نماند که درجه تبلور نیز در این روند بسیار مهم است. باتوجه به میزان خنک شدن در حین فرایند تولید، میزان تبلور در حین پردازش نیز می تواند تا 40 درصد متغیر باشد؛ به این معنا که میزان رطوبت و آب را میتوان ازطریق مقادیر پارامترها کنترل کرد زیرا هرچه میزان تبلور (چگالی بیشتر) قطعات بیشتر باشد، آب کمتری جذب می کنند. با رطوبت کمتر از 25- 30 درصد، برابر با میزان رطوبت دستگاه خشک کن، قطعات قالب دست کم رطوبت پیش بینی شده را جذب می کردند. در طول دورۀ آزمایش هشت هفته ای، جذب رطوبت مواد موجود در دستگاه خشک کن نسبت به سایر محیط ها نسبتآ پایین است. با اولین باز شدن روزانۀ دستگاه، رطوبت بین 35-40   درصد افزایش می یابد.

 

ارزیابی معیارهای آزمایش منجر به دست یافتن به یافته های بیشتری شده است که نشان دهندۀ گسترش رطوبتی مواد پلاستیکی منفرد در شرایط خاص محیطی است. با این وجود، نمیتوان ناپایداری های هندسی تعیین شده را در این مواد تعمیم داد؛ اما به نظر می رسد که یک فرضیۀ دقیق باشد زیرا میزان انبساط همچنان با هندسۀ اجزاء تعیین می شود. مهمترین یافته ها در 16 تا 24 ساعت اولیه حاصل می شود. با این حال، این کار تنها با نمونه گیری اولیه امکان پذیر است زیرا اندازه گیری ها بایستی در مدت زمان کوتاهی (در اولین ساعت/ یک تا دو ساعت) در تولید و بخش های کیفی انجام شود. به همین دلیل، تیمی از کارشناسان پلاستیک می توانند دستورالعمل های لازم را طراحی کنند. همچنین لازم است نحوۀ استفاده صحیح از پلاستیک ها نیز بیان شود. در گزارش آزمایش میتوان ابعاد جایگزین در تولید را نیز مشخص کرد. همچنین، تلرنس ها بایستی با در نظر گرفتن عدم ثبات هندسی در حین آزمایش فوری تنظیم شوند.