وکیوم فرمینگ جزو فرآیندهای بسیار پرکاربرد است که از آن جهت شکل دهی به ورقه‌های پلاستیکی استفاده می‌شود. پلاستیک‌هایی که با استفاده از وکیوم فرمینگ قابلیت شکل دهی دارند، انواع مختلفی دارند که یکی از آنها ABS نام دارد. با اینکه روال کار شکل دهی به ورقات با استفاده از وکیوم فرمینگ به یک صورت است، اما قرار است در این مطلب به بررسی بیشتر وکیوم فرمینگ ورق ABS بپردازیم و با خصوصیات و کاربردهای آن بیشتر آشنا شویم.
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.
فرآیند تولید پلاستیک ABS و کاربردهای 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.
وکیوم فرمینگ و استفاده از آن برای پلاستیک ABS
Vacuum Forming یکی از فرآیندهای مهم در صنعت است که از آن برای ساخت لوازم و قطعات پلاستیکی مختلفی میتوان استفاده کرد. طی این فرآیند پلاستیک مورد گرما واقع شده و سپس به حالت نرم و منعطفی می‌رسد. پس از آن با قرار گرفتن روی یک قالب، به شکل آن در آمده و آماده می‌شود. زمانی که ورق پلاستیکی روی قالب قرار می‌گیرد، با استفاده از وکیوم هوای بین ورق و قالب تخلیه شده و ورق حالت خود را به خوبی حفظ می‌نماید. فرآیند وکیوم فرمینگ یا شکل دهی خلا، برای پروژه‌هایی با حجم کوچک تا بزرگ قابل استفاده بوده و بسیار مقرون به صرفه است. این فرآیند با هزینه پایین نمونه سازی و ابزار آلات مورد نیاز در مقایسه با سایر روش‌های تولید، به عنوان یک روش مناسب شناخته شده است. ورق‌هایی که قابلیت شکل پذیری دارند و میتوانند توسط Vacuum Forming به شکل مورد نظر برسند، شامل موارد زیر می‌باشند:
- ورق ABS
- ورق PVC
- ورق PET
- ورق کریستال
- ورق هایمپک
- و غیره
ورق ABS از جمله موادی است که به دلیل داشتن ظاهری براق و سایر خواص، گزینه مناسبی برای استفاده در فرآیندهای وکیوم فرمینگ و ترموفرمینگ است. برای 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 وکیوم فرمینگ ورق ABS با دستگاه‌های مختلف
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 از جمله ورق‌هایی است که از آن در فرآیند وکیوم فرمینگ و برای تولید محصولات مختلف استفاده می‌شود. این ماده به دلیل برخورداری از خواص مکانیکی خوب، مقاومت شیمیایی بالا و پایداری ابعادی مناسب به طور گسترده‌ای در فرآیندهای قالبگیری تزریقی، اکستروژن و وکیوم فرمینگ استفاده می‌شود. وکیوم فرمینگ ورق ABS باعث می‌شود تا محصول به ظاهری براق و زیبا برسد. برای همین است که از این ماده در فرآیند ترموفرمینگ استفاده زیادی می‌شود. در صورتی که نیاز به اطلاعات بیشتر و نحوه تولید قطعات مورد نظر خود با وکیوم فرمینگ ABS را داشته باشید، می‌توانید با کارشناسان خاور وکیوم در تماس باشید.
