10 أنواع من مواد صب الحقن

حقن البلاستيك عملية تصنيع شائعة الاستخدام لإنتاج قطع غيار بكميات كبيرة. تتضمن هذه العملية حقن مادة منصهرة في تجويف القالب، مما يسمح لها بالتبريد والتصلب قبل إخراج المنتج النهائي. يُعد اختيار المادة المستخدمة أحد الجوانب المهمة في حقن البلاستيك، إذ يؤثر بشكل مباشر على خصائص المنتج النهائي وأدائه. تتوفر أنواع مختلفة من مواد حقن البلاستيك، ولكل منها خصائصه وتطبيقاته الفريدة. في هذه المقالة، سنستعرض عشرة أنواع شائعة من مواد حقن البلاستيك وخصائصها.

اللدائن الحرارية

اللدائن الحرارية هي أكثر أنواع المواد استخدامًا في حقن البلاستيك. وهي بوليمرات تلين بالتسخين وتتصلب بالتبريد، مما يجعلها متعددة الاستخدامات وسهلة الاستخدام. يمكن صهر اللدائن الحرارية وإعادة تشكيلها عدة مرات دون أن تفقد خصائصها، مما يجعلها مثالية لإعادة التدوير. من بين الأنواع الشائعة لللدائن الحرارية المستخدمة في حقن البلاستيك: البولي إيثيلين، والبوليسترين، والبولي بروبيلين، وكلوريد البولي فينيل.

البولي إيثيلين

البولي إيثيلين مادة بلاستيكية حرارية شائعة، تُعرف بمرونتها ومتانتها ومقاومتها الكيميائية. تُستخدم على نطاق واسع في تطبيقات التغليف والسلع الاستهلاكية والسيارات. هناك أنواع مختلفة من البولي إيثيلين، مثل البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) والبولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)، ولكل منها خصائص خاصة تناسب تطبيقات مختلفة. يُستخدم البولي إيثيلين عالي الكثافة عادةً في المنتجات الصلبة كالزجاجات والحاويات، بينما يُستخدم البولي إيثيلين منخفض الكثافة في المنتجات المرنة كالأكياس والأغشية البلاستيكية.

البوليسترين

البوليسترين مادة بلاستيكية حرارية متعددة الاستخدامات، خفيفة الوزن، صلبة، وبأسعار معقولة. تُستخدم عادةً في التغليف، والإلكترونيات، والسلع الاستهلاكية. يمكن تشكيل البوليسترين بسهولة إلى أشكال معقدة، ويتميز بخصائص عزل ممتازة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب العزل الحراري. مع ذلك، يتميز البوليسترين بهشاشته وعرضته للتشقق، لذا قد لا يكون مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للصدمات.

البولي بروبيلين

البولي بروبيلين مادة بلاستيكية حرارية متينة، معروفة بمتانتها ومقاومتها الكيميائية والحرارية. تُستخدم عادةً في قطع غيار السيارات والأجهزة المنزلية والأجهزة الطبية. يتميز البولي بروبيلين بدرجة انصهار عالية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب التعرض لدرجات حرارة عالية. كما أنه خفيف الوزن ومقاوم للتعب، مما يجعله مادة مثالية للأجزاء المعرضة لإجهادات متكررة.

كلوريد البولي فينيل

بولي فينيل كلوريد (PVC) مادة بلاستيكية حرارية متعددة الاستخدامات، متينة، خفيفة الوزن، واقتصادية. تُستخدم عادةً في تطبيقات البناء والسيارات والرعاية الصحية. يمكن أن يكون PVC صلبًا أو مرنًا، حسب المواد المضافة المستخدمة أثناء عملية التصنيع. يُستخدم PVC الصلب في الأنابيب وإطارات النوافذ ومواد التغليف، بينما يُستخدم PVC المرن في الخراطيم والكابلات والأنابيب الطبية. يُعرف PVC بمقاومته للحريق والمواد الكيميائية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الصعبة.

البلاستيك الصلب بالحرارة

البلاستيك المتصلب بالحرارة هو نوع شائع آخر من المواد المستخدمة في قولبة الحقن. على عكس البلاستيك الحراري، يخضع البلاستيك المتصلب بالحرارة لتفاعل كيميائي أثناء عملية القولبة يُثبّت شكله بشكل دائم. بعد تصلب البلاستيك المتصلب بالحرارة، لا يمكن صهره أو إعادة تشكيله. يتميز بمقاومته العالية للحرارة، وثبات أبعاده، وخصائص عزله الكهربائي الممتازة. من بين الأنواع الشائعة للبلاستيك المتصلب بالحرارة المستخدمة في قولبة الحقن: الراتنجات الفينولية، وراتنجات الإيبوكسي، وراتنجات البوليستر.

الراتنجات الفينولية

الراتنجات الفينولية نوع من البلاستيك المتصلب بالحرارة، يُعرف بمقاومته الاستثنائية للحرارة، ومقاومته للهب، ومتانته الميكانيكية. تُستخدم عادةً في المكونات الكهربائية، وقطع غيار السيارات، والسلع الاستهلاكية. تتميز الراتنجات الفينولية بثبات أبعادي ممتاز، وتتحمل درجات الحرارة العالية دون تشوه. كما أنها مقاومة للمواد الكيميائية، مما يجعلها مناسبة للبيئات القاسية. مع ذلك، قد تكون الراتنجات الفينولية هشة، وقد تتطلب تقوية في بعض التطبيقات.

راتنجات الإيبوكسي

راتنجات الإيبوكسي نوع متعدد الاستخدامات من البلاستيك المتصلب بالحرارة، يتميز بقوة التصاقه الاستثنائية ومقاومته الكيميائية وخصائصه الميكانيكية. تُستخدم عادةً في الطلاءات والمواد اللاصقة والمركبات والمكونات الإلكترونية. تتميز راتنجات الإيبوكسي بقوة شد عالية، وخصائص عزل كهربائي ممتازة، ومقاومة جيدة للحرارة. يمكن صياغتها لتكون صلبة أو مرنة، حسب متطلبات الاستخدام. كما تتميز راتنجات الإيبوكسي بمقاومة عالية للتآكل، مما يجعلها مناسبة للبيئات الصعبة.

راتنجات البوليستر

راتنجات البوليستر نوع من البلاستيك المتصلب بالحرارة، يُعرف بقوته العالية ومقاومته للتآكل وثبات أبعاده. تُستخدم عادةً في تطبيقات البناء والبحرية والسيارات. يمكن تصنيع راتنجات البوليستر لتكون صلبة أو مرنة، حسب متطلبات الاستخدام. تتميز بمقاومة جيدة للصدمات والمواد الكيميائية، مما يجعلها مثالية للتطبيقات الخارجية. كما يمكن تشكيل راتنجات البوليستر بسهولة إلى أشكال معقدة، مما يتيح مرونة في التصميم.

البلاستيك الحيوي

البلاستيك الحيوي بديل مستدام للبلاستيك التقليدي، وهو مشتق من موارد متجددة مثل نشا الذرة وقصب السكر والسليلوز. وهو قابل للتحلل الحيوي أو التحويل إلى سماد عضوي، مما يجعله صديقًا للبيئة ويقلل الاعتماد على الوقود الأحفوري. يمكن استخدام البلاستيك الحيوي في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك التغليف والسلع الاستهلاكية وقطع غيار السيارات. من بين الأنواع الشائعة للبلاستيك الحيوي المستخدم في قولبة الحقن حمض البولي لاكتيك (PLA)، وبولي هيدروكسي ألكانوات (PHA)، والبلاستيك النشوي.

حمض البوليلاكتيك (PLA)

حمض البولي لاكتيك (PLA) هو بلاستيك حيوي مُستخلص من موارد متجددة مثل نشا الذرة أو قصب السكر. وهو قابل للتحلل الحيوي والتحويل إلى سماد عضوي، وله خصائص مشابهة للبلاستيك التقليدي مثل البولي إيثيلين والبوليسترين. يُستخدم حمض البولي لاكتيك بشكل شائع في التغليف وأدوات المائدة التي تُستخدم لمرة واحدة والطباعة ثلاثية الأبعاد. يتميز بمقاومة جيدة للحرارة وشفافية ومتانة، مما يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من التطبيقات. مع ذلك، قد لا يكون حمض البولي لاكتيك مناسبًا للتطبيقات في درجات الحرارة العالية، إذ يميل إلى التليين والتشوه عند درجات الحرارة العالية.

بولي هيدروكسي ألكانوات (PHA)

بولي هيدروكسي ألكانوات (PHA) هي عائلة من البلاستيك الحيوي، تُنتج عن طريق التخمير البكتيري للسكر أو الدهون. وهي قابلة للتحلل الحيوي والتحويل إلى سماد عضوي، وتتمتع بخصائص مشابهة للبلاستيك التقليدي مثل البولي بروبيلين والبولي إيثيلين. تُستخدم PHA بشكل شائع في التغليف، والأغشية الزراعية، والغرسات الطبية. تتميز بخصائص حاجزة جيدة، ونفاذية غازية، ومرونة، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات. مع ذلك، قد تكون PHA أغلى من البلاستيك التقليدي بسبب عملية الإنتاج.

البلاستيك القائم على النشا

البلاستيك النشوي مواد قابلة للتحلل الحيوي، مشتقة من الذرة والقمح والبطاطس. وهي صديقة للبيئة وقابلة للتحلل، وتتميز بخصائص مماثلة للبلاستيك التقليدي مثل البولي إيثيلين والبوليسترين. تُستخدم البلاستيكات النشوية بشكل شائع في التغليف، وأدوات المائدة التي تُستخدم لمرة واحدة، والأغشية الزراعية. تتميز بشفافية ومرونة ومتانة عالية، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات متنوعة. ومع ذلك، قد تكون مقاومة البلاستيك النشوي للحرارة والرطوبة محدودة مقارنةً بالبلاستيك التقليدي.

في الختام، يلعب اختيار المادة دورًا حاسمًا في نجاح مشروع قولبة الحقن. لكل نوع من المواد خصائصه الفريدة ومزاياه وعيوبه التي يجب مراعاتها عند اختيار المادة المناسبة لتطبيق معين. سواءً كنت تستخدم اللدائن الحرارية، أو اللدائن الصلبة بالحرارة، أو البلاستيك الحيوي، فمن الضروري فهم خصائص المادة وكيفية تأثيرها على المنتج النهائي. باختيار المادة المناسبة بعناية وتحسين عملية قولبة الحقن، يمكن للمصنعين الحصول على قطع غيار عالية الجودة واقتصادية تلبي متطلبات عملائهم.