وکیوم فرمینگ ورق ABS به چه معناست؟

وکیوم فرمینگ ورق ABS به فرآیند شکل‌دهی ورق‌های پلاستیکی ABS با استفاده از حرارت، خلا و قالب گفته می‌شود که در آن ورق نرم‌شده، دقیقاً روی فرم قالب می‌نشیند.

در این مقاله، تمرکز ما بررسی ویژگی‌های ورق ABS، کاربردهای آن و نکات مهم در استفاده از این متریال در فرآیند وکیوم فرمینگ است، نه آموزش کلی این فرآیند.

برای آشنایی کامل با خود فرآیند وکیوم فرمینگ و مراحل آن، می‌توانید توضیحات کامل وکیوم فرمینگ را در این صفحه مطالعه کنید.

آشنایی با ورق ABS

ABS که مخفف کلمات Acrylonitrile butadiene styrene است، یک پلیمر نفتی رایج است که در صنایع گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پلیمر معمولا برای قالب گیری تزریقی استفاده می‌شود و به دلیل هزینه تولید پایین و سهولت در ماشین کاری، توسط سازندگان محصولات پلاستیکی زیادی استفاده شده و محبوبیت زیادی از این نظر دارد. ABS از خواص به خصوصی هم برخوردار است که در اینجا به آنها اشاره‌ای می‌کنیم:

• مقاومت در برابر ضربات
• مقاومت شیمیایی خوب
• مقاومت سطحی بالا
• استحکام و سختی سازه
• عملکرد عالی در برابر دماهای بالا و پایین
• خواص عالی عایق الکتریکی
• جذب رطوبت کم
• پایداری ابعادی بالا

ABS از مقاومت شیمیایی خوبی برخوردار است و در برابر حلال‌های غیر آلی، اسیدهای معدنی، بازها، روغن‌های حیوانی، گیاهی و معدنی مقاوم عمل می‌کند. این ماده به راحتی قابل ماشین کاری بوده و قابلیت شکل دهی به آن از طریق اعمال حرارت نیز مهیا است. برای همین است که وکیوم فرمینگ ورق ABS این روزها رواج زیادی دارد و تولید کنندگان زیادی از آن استفاده می‌نمایند. از دیگر خصوصیات ورق ای بی اس باید به قابلیت آبکاری آسان آن اشاره کرد. با این حال باید اشاره شود که حلال‌ها و رنگ‌هایی که از نفت به دست می‌آیند، در مجاورت این ماده نباید مورد استفاده قرار بگیرند.

ویژگی‌های ورق ABS و کاربردهای صنعتی آن

همانطور که مشاهده کردید، ABS از ویژگی‌های فیزیکی زیادی برخوردار است که آنها را از طریق فرآیند ساخت اولیه به دست می‌آورد.

با پلیمریزاسیون اکریلونیتریل و استایرن در حضور پلی بوتادین، زنجیره‎های شیمیایی یکدیگر را جذب کرده و به هم متصل می‌شوند.

این باعث می‌شود تا ورق ABS مقاومتر و قوی‌تر شود و سختی، براقیت، چقرمگی و خواص مقاومتی بالاتری نسبت به پلی استایرن به دست آورد.

پلاستیک ABS در صنایع گوناگونی کاربرد دارد. با این حال این ماده همچون هر ماده دیگری از محدودیت‌هایی برخوردار است که استفاده از آن را برای برخی موارد مشکل می‌کند.

برای مثال آسیب دیدگی در اثر نور خورشید زیاد، خطرناک بودن در هنگام سوختن، کاربردهای محدود در ارتباط با صنایع غذایی و قیمت بالاتر از پلی استایرن یا پلی اتیلن از جمله محدودیت‌ها و کاستی‌های آن است.

با این حال خوشبختانه این محدودیت‌ها مانع از کاربردهای مختلف ورق ABS نشده است.

این ماده در محصولات و لوازم معمول در زندگی روزمره نقش زیادی دارد که از جمله آنها میتوان به اجزای خودرو، برخی از آلات موسیقی، لگو، لوازم آشپزخانه کوچک، شیر و اتصالات، کلاه ایمنی، پنل رادیاتور و قرقره نساجی اشاره کرد.

آلیاژهای مختلف ABS

در رابطه با آلیاژهای متداول ABS میتوان موارد زیر را در نظر گرفت:

• آلیاژ PC/ ABS: دارای مقاومت حرارتی، مقاومت ضربه ای و فرآیند پذیری بهبود یافته
• آلیاژ نایلون / ABS: دارای مقاومت حرارتی، مقاومت شیمیایی بهبود یافته
• آلیاژ ABS / PVC: دارای مقاومت ضربه ای بهبود یافته
• آلیاژ پلی سولفات / ABS: دارای مقاومت حرارتی و مقاومت شیمیایی

چند کاربرد مهم ورق ABS

همانطور که اشاره شد، ورق ای بی اس از ویژگی‌ها و خصوصیات زیادی برخوردار است. به دلیل برخورداری از همین ویژگی‌ها، از آن در صنایع مختلفی همچون صنایع برودتی، حمل و نقل، صنعت خودروسازی، لوازم بهداشتی و آرایشی، صنعت ساختمان و غیره استفاده می‌شود. در اینجا به بررسی چند کاربرد ورق ABS در صنایع مختلف می‌پردازیم.

• ورق ABS در صنعت حمل و نقل

از آنجایی که ورق ABS از مقاومت خوبی در حرارت بالا برخوردار است، از آن در کاربردهایی چون جعبه‌های انتقال مواد یا سینی‌های مواد غذایی استفاده می‌شود. در واقع این ماده برای کاربردهایی که به کمک آب داغ عمل استریلیزاسیون انجام می‌شود، مناسب است.

• ورق ABS در صنایع برودتی

از رزین ABS میتوان برای ورق‌های بزرگ قابل شکل دهی به روش ترموفرمینگ استفاده کرد. همچنین این ورق‌ها در ابعاد کوچکتر برای ساخت ورق‌های داخل یخچال، قطعات داخل یخچال و لایه داخلی کابین مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای همین یکی از کاربردهای مهم ورق ABS، در صنایع برودتی همچون یخچال سازی است.

• ورق ABS در لوازم آرایشی و بهداشتی

از آنجایی که ورق ABS از ظاهری درخشان و شفاف برخوردار است، برای تولید لوازم آرایشی و بهداشتی نیز مناسب است. برای مثال میتوان از آن جهت ساخت انواع قاب آینه، سرویس بهداشتی و برخی از لوازم‌های آرایشی استفاده کرد.

• ورق ABS در صنعت خودروسازی

ورق ABS در صنعت خودروسازی و تولید قطعات پلیمری داخل خودرو کاربرد دارد. البته در این صنعت از پلیمرهای زیادی استفاده می‎شود و حتی برای بهبود خواص، از کامپوزیت‌های مختلف نیز استفاده می‌گردد.

کاربرد ورق ABS در فرآیند وکیوم فرمینگ

ورق ABS به دلیل برخورداری از استحکام مناسب، پایداری ابعادی بالا و سطح نهایی صاف و براق، یکی از متریال‌های پرکاربرد در فرآیند وکیوم فرمینگ محسوب می‌شود.

این ماده پس از اعمال حرارت، به‌خوبی نرم شده و قابلیت تطبیق دقیق با قالب را دارد؛ به همین دلیل امکان تولید قطعات با جزئیات مناسب و کیفیت ظاهری مطلوب را فراهم می‌کند.

استفاده از ورق ABS در وکیوم فرمینگ، به‌ویژه برای تولید قطعات تزئینی، پوششی و نیمه‌صنعتی، راهکاری اقتصادی و قابل‌اعتماد به شمار می‌آید.

ای همین بسیاری از تولید کنندگان این ماده را به برخی از مواد ترجیح می‌دهند. با این حال همانطور که اشاره کردیم، ای بی اس نیز دارای کاستی و محدودیت‌هایی است که باید مورد توجه قرار بگیرد.

نحوه شکل‌دهی ورق ABS با دستگاه‌های وکیوم فرمینگ

در این بخش، مراحل کلی شکل‌دهی ورق ABS با دستگاه‌های وکیوم فرمینگ بررسی می‌شود.

دستگاه‌های وکیوم فرمینگ که از آنها میتوان برای شکل دهی ورقات مختلفی استفاده کرد، شامل انواع ساده و پیچیده می‌باشند.

دستگاه‌های ساده از یک هیتر و ورق گیر به همراه بخش قالب بند برخوردار هستند. به این صورت که در این دستگاه‌ها یک هیتر یا منبع گرمایی وجود دارد که از آن برای اعمال حرارت به ورق پلاستیکی ABS یا هر ورق دیگری استفاده می‌شود.

نحوه کار این دستگاه‌ها نیز به این صورت است که در ابتدا در بخش ورق گیر، ورق پلاستیکی ABS را قرار می‌دهند. سپس از طریق هیتر یا همان منبع گرمایی به ورق گرما اعمال می‌شود تا به حالت منعطف برسد.

پس از آن نیز ورق با قالب تماس پیدا کرده و به وسیله پمپ خلا هوای موجود در بین قالب و ورق تخلیه می‌گردد. این باعث می‌شود تا ورق ABS به خوبی روی قالب قرار گرفته و فرم مورد نظر را پیدا کند.

حال در دستگاه‌های پیچیده، عملیات وکیوم فرمینگ به شکل نیمه اتومات یا اتوماتیک صورت می‌گیرد.

نحوه کار این دستگاه‌ها به این شکل است که نیمی از کارها به وسیله اپراتور و تجهیزات به خصوصی صورت می‌گیرد. بسیاری از لوازم پلاستیکی مخصوصا ظروف پلاستیکی یکبار مصرف با استفاده از این دستگاه‌ها تولید می‌شوند.

در زیر به شرح مراحل انجام وکیوم فرمینگ اشاره می‌پردازیم:

• در ابتدا ورق پلاستیکی اکسترود شده، با اعمال حرارت به شکل نرم و انعطاف پذیر در می‌آید.
• پس از آن ورق نرم شده روی قالب حفره‌دار قرار می‌گیرد. قالب وکیوم فرمینگ میتواند در انواع گوناگون و از جنس‌های مختلفی باشد.
• پس از آن به وسیله پمپ خلا مکش صورت گرفته و ورق بر روی قالب قرار می‌گیرد. این مرحله باعث می‌شود تا هوای بین قالب و ورق به خوبی تخلیه شود و پلاستیک شکل قالب را به خود بگیرد.
• پلاستیک در تماس با سطح قالب که سرد است، به حالت سفت و سخت در می‌آید. پس از آن قطعه از قالب خارج شده و بخش‌های اضافی آن به وسیله ابزارهای مخصوص بریده می‌شود و محصول را برای عرضه به بازار آماده می‌کنند.

جمع بندی

ورق ABS به دلیل خواص مکانیکی مناسب، مقاومت شیمیایی خوب و ظاهر براق، یکی از متریال‌های پرکاربرد در وکیوم فرمینگ است.
انتخاب صحیح ورق ABS و تنظیم درست پارامترهای دستگاه، نقش مهمی در کیفیت قطعه نهایی و نتیجه فرآیند دارد.