پلی استال POM

پلی استال که پلی‌اکسی متیلن نیز خوانده می‌شود، یک ترموپلاستیک نیمه کریستالی با استحکام مکانیکی بالاست. این پلیمر مقاومت بسیار خوبی به سایش دارد و هم چنین میزان جذب رطوبت در آن پایین است . پایداری ابعادی خوب و استحکام خستگی عالی و همچنین فرآیند پذیری خوب، این پلیمر را تبدیل به یک ماده مهندسی پرکاربرد نموده است.

تفاوت بین نوع هموپلیمر و کوپلیمر آن مربوط به میزان کریستال شدن آن است. هموپلیمر آن چگالی اندک بالاتری دارد و هم‌چنین سختی و استحکام بیشتر دارد. کوپلیمر با این حال، مقاومت به ضربه بالاتر و مقاومت به سایش بالاتر و هم‌چنین مقاومت گرمایی و شیمیایی بیشتری دارد.

توضیحات

  • سختی و صلبیت عالی
  • مقاومت مکانیکی خوب
  • چقرمگی عالی
  • پایداری ابعادی خوب
  • مقاومت به سایش بسیار عالی و اصطکاک کم
  • رفتار خزش و خستگی خوب
  • پایداری حرارتی خوب

پلی‌استال‌ها شامل محصولاتی با ویژگی‌های متنوع و اصلاح‌کننده‌ها، پایدار کننده‌ها و افزودنی‌های خاص و حتی رنگ دلخواه مشتری، به شرح زیر می‌باشد.

  • تقویت نشده
  • مقاوم به ضربه
  • تقویت شده با الیاف شیشه
  • تقویت شده با الیاف کربن
  • تقویت شده با Glass Bead
  • پر شده و تقویت شده با الیاف معدنی
  • گریدهای با تابیدگی کم
  • دارای روان کننده
  • کیقیت سطح بالا
  • مقاوم به حرارت
  • مقاوم به اشعه UV
  • رسانای الکتریسیته
  • تخصصی
  • صنایع
  • خودرو
  • حمل و نقل
  • الکتریکی / الکترونیکی
  • ساختمان
  • لوازم خانگی

این مواد به شکل پالت و در بسته‌های ضد رطوبت 25 کیلویی چند لایه عرضه می­شود. دیگر حالت‌های بسته بندی آن مثل اکتابین یا کیسه‌های بزرگ با پوشش داخلی پلی‌اتیلن یا آلومینیوم نیز موجود است.

تمام بسته‌بندی‌ها قبل از حمل کاملا درزگیری شده‌اند و باید دقیقا قبل از انجام فرآیند باز شوند. هم چنین توصیه می‌شود این مواد در محیط خشک و زیر 50 درجه سانتیگراد و دور از اشعه UV نگهداری شود. برای جلوگیری از چگالش و چسبندگی مواد، بسته‌هایی که در جاهای سرد نگهداری می­شوند قبل از باز کردن تا دمای اتاق گرم شود.

پلی استال ماده سمی و خطرناکی نیست. در حین فرآیند کردن این ماده اقدامات حفاظتی جهت جلوگیری از تماس با پلیمر مذاب و استنشاق گازها باید صورت گیرد. از فرآیند کردن ای ماده در دمای بالای 240 درجه سانتی‌گراد باید اجتناب کرد. سایر جزئیات در برگه‌های مشخصات ایمنی مربوط به هر گرید موجود می‌باشد.

فرآیند کردن

پلی استال ها در تمام دستگاه‌های تزریق قابل فرآیند شدن هستند.

دستگاه تزریق

انتخاب دستگاه تزریق با طراحی مناسب برای داشتن محصول اقتصادی و با کیفیت از اهمیت بالایی برخوردار است.

به عنوان یک قانون کلی، ظرفیت دستگاه تزیق باید 1-50/0 تن نیروی کلمپ برای هر سانتی‌متر مربع از ناحیه‌ی تزریق را داشته باشد.

پیچ‌های چند منظوره طراحی شده با نسبت فشار 2:1-2.5:1 ؛ و حداقل اندازه پیچ 17D تا  23Dتوصیه میشوند. پیچ‌ها و برل‌های نیتریدی نسیبت به پرکننده‌ها مخصوصا الیاف شیشه، غیر مقاوم به سایش هستند. با این حال، برل‌ها و پیچ‌هایی که سطحشان سخت است، مقاومت خوبی به سایش نشان می­دهند.

جهت کاهش برش،استفاده از نازل‌های چندمنظوره و تا حد ممکن کوتاه پیشنهاد می‌شود. توانایی کنترل دما در نازل بسیار مهم است، به دلیل اینکه از هدررفت گرما و افزایش بیش از نیاز آن نیز جلوگیری می‌کند. به طور کلی، قطر نازل بنابر اندازه قطعه باید 3 تا 6 میلی‌متر باشد.

بسیار مهم است که کنترل دمایی دقیق برای فرآیند کردن پلی استال صورت گیرد، بنابراین محدودههای دمایی مختلف در برل لازم است.

سیستم خنک کننده خوراک برای جلوگیری از چسبیدن گرانول ها و داشتن خوراک دهی متناوب به  برل ها لازم است. از طرف دیگر، اگر دمای گلویی خیلی هم پایین باشد، باعث چگالش میشود در نتیجه باعث هیدرولیز شدن مذاب میگردد. دمای بین 30 تا 50 درجه سانتی گراد پیشنهاد می‌شود.

وقتی پلی استال را قالبگیری می­کنیم، اندازه هر شات تزریق باید 20 تا 80 درصد ظرفیت برل باشد. تزریقهای  بیشتر از 80 درصد ممکن است باعث ذوب نامناسب شود. در جاهایی که تزریق کمتر از 20 درصد ظرفیت باشد، زمان اقامت مواد در در دستگاه ممکن است باعث تخریب، شکست و یا بی رنگ شدن شود.

زمان اقامت برای پلی استال در دمای درست و مناسب تزریق نباید بیش از 5 دقیقه باشد.

شرایط قالبگیری

از آنجا که مواد پلی استال رطوبت بسیار کمی جذب می‌کنند، رطوبت گیری قبل از فرآیند برای این مواد لازم نیست، ولی در صورتی که این مواد در شرایط نامناسب نگهداری شده باشند میتوان آن را در دمای 100-120 درجه سانتی‌گراد و به مدت 3-6 ساعت رطوبت گیری کرد.

برخی از پارامتهای مورد نیاز در فرآیند کردن پلی استال ها در جدول 1، پیشنهاد شده است.

دمای مذاب در تزریق بستگی به تنظیمات دمای برل، زمان اقامت مواد، طراحی پیچ ها و سرعت دارد. از آنجا که تخمین زدن تاثیر هر پارامتر بر دمای مذاب مشکل است، پیشنهاد میشود که دمای مذاب با یک پیرومتر در فواصل زمانی معین اندازه گیری شود.پلی آمیدها همواره باید در قالبی که امکان کنترل دما در آن وجود دارد فرآیند شود. دمای قالب یکسان با حفره ها باعث بالا رفتن کیفیت نهایی محصول می­شود.

برای پلی استالهای تقویت نشده، سرعت پیچ های جانبی باید حداکثر 300 میلیمتر بر ثانیه باشد. در حالیکه برای گریدهای تقویت شده این مقدار نباید از 200 میلیمتر تجاوز کند تا مقدار شکسته شدن الیاف، تخریب مواد و تغییر رنگ آن به حداقل برسد.

برای حفظ خواص مواد فشار پشت دای باید در حداقل مقدار خود باشد.

 جدول 1 . پارامتهای پیشنهادی برای مواد پلی استال

فشار تزریق واقعی مورد نیاز برای فرآیند به عوامل مختلفی مثل دمای مذاب و دمای قالب، طول جریان و ضخامت قطعه دارد. فشار مورد نیاز فقط در حدی باید باشد که درگاه قالب را پر کند.

با توجه به ذات کریستالی پلی استال، لازم است که از سرعت های بالاتر تزریق استفاده شود، خصوصا برای گریدهای تقویت شده. سرعتهای پایین تزریق می تواند برای آغاز فرآیند برای جلوگیری از جهش و یا سوختن مواد استفاده شود.

جمع شدگی در قالب در مواد پلی استال بستگی به فشار پشت قالب و زمان نگهداری در قالب دارد. در طول این مرحله مذاب مواد متناوبا به درگاه قطعه فشار می آورند که جمع شدگی و انقباض قطعه در طول انجماد را حبران کنند. میزان فشار نگهدارنده و زمان عمدتا به ضخامت قطعه و هندسه راهگاهها دارد.

تاثیر پارامترهای اصلی بر خواص مواد در جدول شماره 2 نشان داده شده است.

جدول 2 . تاپیر پارامترهای فرآیندی بر خواص مواد

بازیافت

مواد بازیافت شده میتوانند تا 20% بسته به کاربرد قطعه و نیاز میتوانند استفاده شوند. مواد بازیافتی باید عاری از هرگونه آلودگی باشند، هم چنین توسط حرارت تخریب نشده و اینکه در زمان تزریق یا قبل از آن رطوبت گیری شده باشند.