کامپوزیت های پلیمری و پلاستیکی در تولید قطعات صنعتی

کامپوزیت های پلیمری و پلاستیکی، پلاستیک هایی هستند که با الیاف، پرکننده ها، ذرات، پودرها و سایر تقویت کننده های زمینه تقویت می شوند تا استحکام و/یا سفتی بهتری را در قالب گیری و تولید قطعات پلیمری صنعتی ارائه دهند. به عنوان مثال می توان به پلاستیک های تقویت شده با الیاف (FRPs)، ترکیبات قالب گیری ورق (SMCs)، ترکیبات قالب گیری حجیم (BMCs)، مواد پیش آماده سازی و قطعات کامپوزیتی ساخته شده اشاره کرد.

انواع کامپوزیت های پلیمری
رزین های اپوکسی، استحکام بالا و انقباض کم را در طول عمل آوری از خود نشان می دهند. آنها به دلیل سختی و مقاومت در برابر آسیب های شیمیایی و محیطی شناخته شده اند. بیشتر رزین های دو بخشی هستند که در دمای اتاق پخت می شوند. بسته به فرمولاسیون، رزین های اپوکسی به عنوان رزین های ریخته گری، عوامل گلدانی، چسباننده رزین یا رزین های لمینیت در ساخت فایبرگلاس یا کامپوزیت استفاده می شود. آنها همچنین به عنوان کپسول، رسانای الکتریکی در بسته بندی میکروالکترونیک و چسب در کاربردهای اتصال ساختاری استفاده می شوند.

پلی استال یا پلی اکسی متیلن (POM) یک ترموپلاستیک است که در قطعات دقیقی که نیاز به سفتی بالا، اصطکاک کم و پایداری ابعادی عالی دارند استفاده می شود. این ماده استحکام بالاتری را در مقایسه با پلیمرهای نوع پلی اتیلن فراهم می کند. با این حال، مواد پلی استال در دماهای بالا مستعد اکسیداسیون هستند. Delrin® DuPont یک رزین مهندسی پلی استال رایج است که برای قالب‌گیری قطعات پلاستیکی نیز استفاده می‌شود.

PEEK یا کتون پلی اتر اتر یک ترموپلاستیک پلیمری آلی بی رنگ است. دارای خواص مقاومت مکانیکی و شیمیایی عالی است که در دماهای بالا حفظ می شود. در برابر تخریب حرارتی نیز بسیار مقاوم است. این به طور گسترده در صنایع هوافضا، خودرو، الکترونیک و فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.

فلوروپلیمرها از جمله پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) و پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) در کاربردهایی که نیاز به مقاومت شیمیایی برتر دارند استفاده می شوند. PTFE در کاربردهایی که نیاز به مقاومت شیمیایی بالاتر یا اصطکاک کم دارند استفاده می شود.

فنولیک ها ترکیبات قالب گیری گرما سخت و چسب هایی هستند که پیوندهای قوی ایجاد می کنند و مقاومت خوبی در برابر دماهای بالا ایجاد می کنند. چسب های رزین فنولیک ساخته شده از مواد شیمیایی گروه فنل و فرمالدئید معمولاً بادوام ترین هستند. رزین های فنولیک به صورت مایع، پودر و فیلم در دسترس هستند. رزین های فنولیک ویژه ای در دسترس هستند که در دماهای متوسط هنگام مخلوط شدن با شتاب دهنده های مناسب سخت می شوند. رزین های اوره فرمالدئید می توانند در دماهای متوسط به سرعت سخت شوند، اما عموماً خواص رزین های فنلی را ندارند. رزین های ملامینه دارای خواص دی الکتریک عالی هستند.

تقویت کننده های ماتریسی
محصولات ممکن است با الیاف، پرکننده‌ها، ذرات، پودرها و سایر تقویت‌کننده‌های زمینه تقویت شوند تا استحکام و/یا سفتی بهتری ارائه کنند. الیاف معمولاً خرد شده، زخمی یا بافته می شوند و از موادی مانند پارچه، فلز، شیشه یا فایبرگلاس ساخته می شوند. ذرات از نظر شکل و اندازه متفاوت هستند. پودرها معمولاً از کربن، گرافیت، سیلیکات، سرامیک و سایر مواد آلی یا معدنی ساخته می شوند. برخی از تقویت‌کننده‌های ماتریسی هدایت الکتریکی را بهبود می‌بخشند. برخی دیگر هدایت حرارتی بهبود یافته را ارائه می دهند.

کامپوزیت های ترموپلاستیک
کامپوزیت های ترموپلاستیک شامل ترموپلاستیک تشک شیشه ای (GMT)، GMT های تقویت شده با بافت، کامپوزیت های کم چگالی و پانل های ساندویچ کامپوزیت می باشد. GMT ها ترموپلاستیک های قالب گیری فشرده هستند که به جای فلزاتی مانند آلومینیوم یا فولاد، تخته سه لا یا حتی مواد مهندسی شده استفاده می شوند. GMT های تقویت شده با بافت پارچه های مصنوعی هستند که به عنوان مواد خودرویی برای محافظت بیشتر از زیر بدنه خودرو در جاده های با سطح ضعیف استفاده می شوند.

مشخصات محصول
کامپوزیت های پلیمری و پلاستیکی از نظر ویژگی ها متفاوت هستند. محصولاتی که برای کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی طراحی شده‌اند اغلب در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)، تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل فرکانس رادیویی (RFI) محافظت می‌کنند. موادی که رسانای الکتریکی یا مقاومتی هستند نیز در دسترس هستند. کامپوزیت‌های پلیمری و پلاستیکی که از تغییر فاز استفاده می‌کنند، ویژگی‌های حرارتی بیشتری را ارائه می‌کنند.

محصولات و خدمات مرتبط

پوشش های منسجم
روکش‌های منسجم، بردهای مدار و اجزای الکترونیکی آن‌ها را محصور می‌کنند تا از نفوذ رطوبت، قارچ، گرد و غبار و سایر آلاینده‌های محیطی جلوگیری کنند.

چسب های اپوکسی
چسب های اپوکسی ترکیبات شیمیایی برای اتصال اجزا هستند. آنها به سطوح تمیز نیاز دارند و به دلیل چقرمگی و مقاومت در برابر آسیب های شیمیایی و محیطی ارزشمند هستند.

الاستومرهای ژل
ژل الاستومرها مواد ژل پلیمری بسیار ویسکوالاستیک هستند که دارای ویژگی های جذب ضربه و میرایی عالی هستند. آنها در انواع مواد و درجه های مختلف موجود هستند.

چسب های حساس به فشار (PSA) و چسب های تماسی
چسب های حساس به فشار (PSA) و چسب های تماسی با فشار بسیار کمی به اکثر سطوح می چسبند. آنها به شکل حلال و لاتکس یا بر پایه آب موجود هستند.

چسب و درزگیر سیلیکونی
چسب ها و درزگیرهای سیلیکونی دارای درجه انعطاف پذیری بالا و مقاومت در برابر دمای بسیار بالا (تا 600 درجه فارنهایت) هستند، اما فاقد استحکام سایر رزین های اپوکسی یا اکریلیک هستند.

ترموپلاستیک ها و رزین های ترموپلاستیک
ترموپلاستیک ها و مواد ترموپلاستیک وقتی گرم می شوند نرم می شوند و وقتی سرد می شوند سخت می شوند. آنها می توانند بسیاری از چرخه های گرمایش و سرمایش را تحمل کنند و اغلب برای بازیافت مناسب هستند.

ترموست و رزین های ترموست
ترموست ها و مواد ترموست رزین های پلیمری شبکه ای هستند که با استفاده از حرارت یا گرما و فشار پخت یا گیر می شوند. معمولاً مقاومت بیشتری نسبت به گرمانرم در برابر حرارت دارند.

منبع: GlobalSpec