جستجو در تالارهای گفتگو

چندسازه های چوب- پلاستیك بسیاری از تولیدكنندگان اسباب بازی و لوازم خانگی مواد سازگار با محیط زیست ایجاد كردند كه موافق CPSIA بوده و با چند سازه های چوب- پلاستیك باعث كاهش وابستگی این مواد به پلاستیك های پتروشیمیایی میشود. یك گروه جدید از مواد كه در تولید اسباب بازی كاربرد پیدا كرده اند زیست چندسازه های گرمانرمی هستند كه توسط شركت كانادائی JER به همراه انجمن علمی محققان كانادا (NRC) برای اولین بار ایجاد شده است. این اختراع از مواد زاید و یا محصولات جانبی صنایع مانند لیف های چوب یا پوش برنج برای تولید گروهی از مواد سازگار با محیط زیست استفاده می كند و دوام پلاستیك را با كارایی و ظاهر چوب دارا است. فناوری زیست چندسازه های JER موادی با عمر طولانی و مقاوم در برابر پوسیدن، قالب گیری، حشرات و آب دارا میباشد. درحالیكه چندسازه های چوب پلاستیك (WPC) یكی از شاخه های در حال رشد در صنایع پلاستیك امروزی میباشد، اغلب محصولات رایج WPC (ازآنجایی كه این مواد قابلیت قالب گیری تزریقی ندارند) در مواردی مانند عرشه كشتی و یا نرده به كار میروند. برعكس، تركیبات مهندسی شده زیست چندسازه گرمانرم JER میتواند با تزریق به شكل های موردنظر قالب گیری شوند. فناوری ثبت شده JER و فرآیندهای خاص تولید به آن این اجازه را می دهد كه برای قالب گیری تزریقی فرمول هایی با 30 تا 50 درصد الیاف و یا فرمول های با مقدار 60 درصد الیاف مستربچ تهیه شود. وابسته به نیازهای كاربری نهایی ضایعات یا مواد جانبی، یا مواد الیافی پوست بلوط، كاج یا برنج با گرمانرم اولیه یا گرمانرم بازیافت شده شامل پلی پروپیلن (PP)، پلی اتیلن پرچگالی (HPE)، پلی استایرن (PS)، یا الفین گرمانرم (TPO) تركیب میشوند. برای قالب گیری این محصولات، دمای قالب گیری كمتری موردنیاز میباشد كه امكان ذخیره انرژی تا 30 درصد را برای مشتری فراهم می كند. راه حل های پایدار و سازگار با محیط زیست دیگر تولیدكنندگان اسباب بازی و لوازم خانگی نیز به سوی استفاده از مواد پلاستیكی بازیافت شده سازگار با محیط زیست متمایل هستند. برای یاری كردن مشتری ها، PolyOne Corporation ماده ای تهیه كرده كه محصولات را از نظر رسیدن به استانداردهای قابلیت نوسازی، بازیافت، كار مجدد و تركیبات تعیین می كند. رسیدن به رنگهای مختلف كه معمولاً در اسباب بازیها یا لوازم خانگی به كار می روند، میتواند یك نكته قابل رقابت در كاربرد پلاستیك های بازیافتی باشد. رنگ های رایج طراحی شده توسط PolyOne به مشتریان كمك می كند كه به رنگ های موردنظر خود برسند. اسباب بازی ها و لوازم خانگی زیست چندسازه قطعات بازی زیست چندسازه Rolco تولیدكننده قطعات بازی خاص Rolco اخیراً یك خط تولید قطعات بازی تخته تشكیل شده از تركیبات زیست چندسازه گرمانرم فناوری JER راه اندازی كرده است. Rolco بخش تحقیق و توسعه را در ارتباط با مواد و خصوصاً رنگ و قالب گیری تزریقی چندگانه، برای ایجاد قابلیت های بیشتر در تولید با مواد جدید هدایت می كند. Rolco به دنبال رسیدن به تعدادی از مزایای استفاده از زیست چندسازه های گرمانرم JER بعنوان جایگزین بسپارهای خالص میباشد. زیست چند سازه ها نسبت به بسپارهای خالص بسیار در قیمت مؤثرند و ضربه پذیری تولیدكننده را با بی ثباتی شدید قیمت نفت خام كاهش می دهد. قطعات بازی می توانند در دماهای كمتری قالب گیری شوند كه منجر به كاهش مصرف انرژی تا 30 درصد میشود. این قطعات سازگار با محیط زیست همچنین محصولاتی با ویژگی هایی یكنواخت ارائه می دهند كه میتواند قطعات بازی Rolco را از بقیه رقیبان متمایز سازد. مشابه دیگر تولیدكنندگان اسباب بازی صنعت بازی صفحات تخت نیز از طرف مشتریان و فروشندگان برای سازگاری بیشتر با محیط زیست تحت فشار میباشد. توجه به مسائل زیست محیطی توسط انجمن صنایع اسباب بازی به عنوان یكی از پنج نكته كلیدی رقابت در زمینه فروش اسباب بازی در آمریكای شمالی میباشد. اسباب بازی های سازگار با محیط زیست Sprig شركت اسباب بازی Sprig از ابتدا بر تولید اسباب بازی های بدون باتری، سازگار با محیط زیست و بدون رنگ برای بچه ها متمركز بود. انرژی درصورت لزوم با حركت خود كودك یا پمپ اسباب بازی تولید میشود. علاوه بر این، كمپانی میخواست از یك زیست چندسازه پلی پروپیلن قابل قالب گیری تزریقی استفاده كند كه آنها چوب Sprig را برای تولید اسباب بازی های سازگار با محیط زیست و بدون رنگ ابداع كردند. آنها برای ایجاد مواد موردنیاز براساس فناوری محیطی JER و برای قالب گیری انواع اسباب بازی به سمت فنآوری Bay متمایل شدند. محصولات محیط زیستی Sprig از سری پیشرفته با بهترین فروش اسباب بازی و كامیون های اسباب بازی جدید سازگار با محیط زیست از چندسازه های چوبی Sprig ساخته شده است كه خود چندسازه متشكل از ضایعات محصولات چوبی و پلاستیك های بازیافتی میباشد كه از رزانه ها (dyes) برای حذف استفاده از پوشرنگ های تزئینی كمك می گیرد. برای محصولات سازگار با محیط زیست حداقل بسته بندی استفاده میشود كه آن هم از كاغذ و مقوای بازیافتی میباشد. JER فرمول بندی مواد برای خطوط جدید تولید اسباب بازی توسط Sprig را ادامه داد و جایگزین هایی براساس بسپارهای مختلف را به منظور تولید ماده ای برای Sprig كه بیشترین محتوای مواد بازیافتی را داشته باشد، امتحان كرد. اسباب بازی های اخیر Sprig مربوط به بازی با شن، آب و باغچه قادر به استفاده از 10 تا 20 درصد چوب بیشتر نسبت به سری های قبلی میباشند. لوازم خانگی مبتنی بر پلاستیك های زیست محیطی شركت Coza شركت Coza از برزیل خطی از محصولات آشپزخانه و حمام را از مخلوط پلی پروپیلن و 40 تا 50 درصد از چوب یا الیاف نارگیل به ترتیب با عنوان Bios و Native ایجاد كرده است. تمام محصولات در گروه محصولات Bios كه هم زیستی بین چوب و پلاستیك میباشد شامل lignin نیز میباشند. محصولات گروه Native از 40 درصد الیاف نارگیل تهیه شده است و توجه Coza به آنها جلب شده است. این لوازم خانگی زیست پایه كه در برزیل به خوبی فروش رفتند، توجه دیگران را نیز به خود جلب كردند. اسباب بازی های با پلاستیك بازیافتی و لوازم خانگی "سبز" اسباب بازی های سبز محصولات HDPE بازیافت شده موفق را ارائه می دهد. شركت اسباب بازی های سبز، اسباب بازی های سازگار با محیط زیست (برای مثال وسایل بچه، وسایل پخت، ظروف غذاخوری و چای خوری، وسایل بازی با شن و ماشین های اسباب بازی)تولید می كند كه در ایالات متحده آمریكا از HDPE بازیافتی از پاكت های شیر و بسته های غذای ساخته شده از مقوا بدون استفاده از مواد سلفون قالب گیری میشود. هیچگونه BPA فتالات یا رنگ مصوبه در این اسباب بازی های مطابق CPSIA استفاده نمی شود، همچنین استانداردهای غذایی FDA نیز در آنها رعایت شده است. لوازم خانگی سبز در نمایشگاه بین المللی اخیر لوازم خانگی در شیكاگو ظروف پلاستیك زیست و بر پایه غلات از طرف طراح لوازم خانگی نیویورك كازابلا به نمایش گذاشته شد و به خرده فروشان معرفی شد. طراحی لوازم خانگی كازابلا از نظر ظاهری بسیار مدرن میباشد. منبع : بسپار

به منظور اتصال قطعات پلاستیکی به قطعات دیگر که یا بسیار بزرگند یا بسیار پیچیده، از چسب و چسباندن حلالی، بست مکانیکی و انواع روش‌های جوشکاری استفاده می‌شود. در تمام این موارد هدف، تشکیل یک قطعه مونتاژ شده‌ی یکپارچه است. سامانه‌های چسب کاری، چند کاره هستند و در مواقعی که نیازمند اتصالات محکم و بادوام هستیم، نتایجی پایدار و قابل پیش بینی به بار می‌آورند. جوشکاری، تنها برای گرمانرم‌ها (و نه گرماسخت‌ها) مناسب است. در این روش سطوح مورد اتصال در محل تماس ذوب می‌شوند تا پیوندهای مولکولی قوی تشکیل گردند. جوشکاری پلاستیک در صنعت پلاستیک و به منظور درزگیری بسته‌بندی‌ها بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر دو روش استفاده از چسب و جوشکاری پلاستیک در صنعت خودرو به صورت گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. پشتیبانی فنی توسط متخصصان سازندگان بسپار پیشنهادات و پشتیبانی‌های فنی لازم برای اتصال و مونتاژ قطعات ساخته شده از موادشان را ارائه می‌کنند. شرکت Lanxess در راهنمای محصولاتش به این موضوع می‌پردازد که مهندسان طراح در ابتدا باید توجه کنند که چگونه می‌خواهند با اتصال اجزای مجزا، آن ها را به واحدهای عملیاتی تبدیل کنند. در این نوشته بست‌های مکانیکی شامل پیچ‌ها و میخ‌پرچ‌‌ها یکی از ارزان‌ترین و معمول‌ترین روش ها برای مونتاژهایی که می‌بایست قابل جداشدن باشند معرفی شده است. هم چنین جهت اتصال دائمی، چسب‌های حلالی در زمره‌ی ارزان‌ترین روش‌های اتصال ذکر شده است. در روش اتصال توسط چسب، چسب‌های دو جزیی اپوکسی و پلی‌یورتان می‌توانند استحکام پیوندی عالی ایجاد کنند. در این راهنما آمده است: چسب‌های بر پایه‌ی سیانو اکریلات‌ها می‌توانند پیوندهای سریعی ایجاد کنند ولی از طرفی به بسپار‌های پلی‌کربنات می‌توانند صدمه وارد کنند مخصوصاً اگر قطعات تنش درونی زیادی داشته باشند یا در فشار کاری زیادی قرارگیرند. چسب‌های اکریلیک دوجزیی استحکام پیوندی بالایی را نشان می‌دهند اما اغلب شتاب هنده‌شان به آمیزه‌های پلی کربناتی صدمه وارد می‌کنند. Lanxess توصیه می‌کند تمام قطعات برای تعیین یک چسب مناسب قبلاً آزموده و مدل شوند. پلاستیک‌ها را می‌توان هم به روش حرکت مکانیکی مانند ارتعاش جوش داد و هم با به کارگیری حرارت به منظور ذوب کردن محل اتصال. مونتاژ فراصوتی یکی از روش‌های پرکاربرد در گرمانرم‌ها است که به اتصالات دائمی، زیبا و دل پذیری می‌انجامد. ارتعاش مکانیکی با بسامد زیاد برای ذوب سطوح محل اتصال در اغلب روش‌های فراصوتی (جوشکاری، ردی (staking) ، جوشکاری نقطه‌ای و درونه ی فراصوتی (ultrasonic inserts)) استفاده می‌شود. هم چنین در این راهنما آمده است مقادیر کم از پرکننده‌ها، مانند الیاف شیشه مانع جوشکاری نخواهند شد. اگر مقدار الیاف شیشه‌ای از 30% فراتر برود منجر به یک پیوند ضعیف می‌شود و می‌تواند در وسایل جوشکاری فرسایش ایجاد کند. عوامل رها کننده‌ی قالب، روان کننده ها و عوامل تأخیر اندازنده‌ی آتش اثر منفی بر کیفیت جوش دارند. شرکت Sabic Innovative Plastics در کتاب مرجع خود در مورد جوشكاري پلاستيك‌ها نوشته است که جوشكاري ارتعاشی، که به نام‌های جوشكاري خطی و جوشكاري مالشی خطی نیز نامیده می‌شود، برای جوش قطعات گرمانرم در طول شکاف صاف مناسب است. در این فرآیند، قطعاتی که می‌بایست به هم متصل شوند بر روی يكديگر تحت فشار مالیده می‌شوند. در ماشین‌های جوشکاری ارتعاشی تجاری، نیمی از قطعه توسط القاء یک سامانه جرم دار و فنری سفت که به خوبی تنظیم شده، و به وسیله‌ی یک نیروی نوسانی تحمیلی خارجی مرتعش می‌شود. انواع دیگر جوشکاری مالشی شامل جوشکاری چرخشی، ارتعاشی زاویه‌ای و جوشکاری دورانی می‌باشد. شرکت Sabic نشان می‌دهد که پلاستیک‌ها و چندسازه‌های پلاستیکی به طور فزاینده‌ای در ساختارهای پیچیده که در آن ملاحظات اتصال و قیمت مهم هستند استفاده می‌شوند. بسپار های گرمانرم پرشده و پرنشده ی قابل جوشکاری در بسیاری از کاربردهای ساختاری پرتقاضا که نیازمند اتصالاتی با توان تحمل فشارهای خستگی و ساکن هستند استفاده می‌شوند. شرکت Sabic مثالی از یک سپر خودرو را ذکر می‌کند که از بسپارSabic's Xenoy@ 1102 که یک ترکیب نه کاملاً گرمانرم است ساخته شده است. این سپر توسط جوشکاری ارتعاشی دو قطعه‌ی قالب‌گیری شده به روش تزریق تولید شده است. به گفته‌ی این شرکت، فناوری جوش پلاستیک به دلیل ورود چندسازه‌های گرمانرم بسیار کارا، مهم‌تر شده است که این موضوع انقلاب روش‌های مونتاژ در کاربردهای فضایی را نوید می‌دهد. در کتاب راهنمای مذکور آمده است: به تازگی توجه به برگشت‌پذیری مواد، موضوع جوشکاری را پراهمیت‌تر کرده است زیرا بر خلاف چسب‌ها در جوشکاری، مواد اضافی وارد مونتاژ قطعات نمی‌شود. انواع دیگر جوشکاری استفاده شده در گرمانرم ها شامل جوشکاری توسط لیزر و جوش مقاومتی و القایی می‌باشد. در جوشکاری لیزری امواج رادیویی لیزر یا نور از میان قطعه‌ی پلاستیکی اول عبور داده می شود تا جایی که قطعه‌ی دوم آن را جذب کند و منجر به ایجاد حرارت و ذوب در محل تماس شود. در جوشکاری مقاومتی با به کارگیری یک مقاومت الکتریکی کاشته شده بین سطوح مورد اتصال، حرارت مورد نیاز برای اتصال جوش تامین می‌گردد. در جوشکاری القایی از یک پیچه (کویل) برای تولید میدان مغناطیسی متناوب استفاده می‌شود که منجر به القاء جریان در سطوح اتصال می‌شود. مقاومت ماده در برابر این جریان باعث تولید حرارت می‌شود. اجزای جوشکاری فراصوتی مونتاژ فراصوتی از ارتعاشی که توسط یک مبدل تولید شده است استفاده می‌کند. این مبدل انرژی الکتریکی را با استفاده از یک شیپور صوتی به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. انرزی از میان قطعه به محل اتصال انتقال داده می‌شود، در آن جا از طریق مالش گرما تولید می‌شود و پس از آن با ذوب پلاستیک پیوند تشکیل می‌گردد. شرکت Branson Ultrasonics که در زمینه اتصال مواد و تمیزکاری دقیق، یک رهبر جهانی است؛ سامانه های فرا صوتی کاملاً دیجیتال را توسعه داده است. سامانه های Branson's 2000X در بسامدهای 20، 30 و 40 کیلو هرتز همراه با توان خروجی افزایش یافته برای تمام بسامدها قابل استفاده می‌باشد. این شرکت معتقد است انعطاف پذیری و محدوده‌ی این سامانه‌های جوشکاری، دست مصرف‌کنندگان را در انتخاب قطعات تشکیل دهنده باز می‌گذارند تا بتوانند قطعه‌ی مونتاژ شده‌‌ای با مصارف خاص تولید کنند. دستگاه‌های "خود کنترل شونده‌ی رومیزی" جهت تولید دستی و تک ایستگاهی و ابزار کمک- دستی جهت مونتاژ قطعات بزرگ و به منظور استفاده در سطوح اتصالی که به سختی قابل دستیابی هستند از جمله‌ی آنهاست. مجزا بودن قطعات تشکیل دهنده‌ی این دستگاه شامل سامانه محرک و منبع انرژی ضمیمه شده‌ی جداگانه از شاخصه‌های این سامانه است. تمام محصولات Branson را می‌توان جهت اتوماسیون خطوط و ایجاد سامانه‌های تولید کاملاً جامع جهت مونتاژ به کار برد. همچنین قطعات OEM (تولید کننده‌ی تجهیزات اصلی(قطعات اصلی)) جهت استفاده در اتوماسیون را می‌توان از کارخانه‌ای که فناوری‌های اتصال آن به جوشکاری خطی، دورانی و ارتعاشی- حرکتی قابل برنامه‌ریزی، صفحه داغ (hot plate) و جوشکاری چرخشی گسترش داده باشد به دست آورد. محصولات سری 40 شرکت Branson، سامانه‌های فرا صوت خود کنترل شونده‌ی به نسبت خودکار با تکیه بر قابلیت شکل پذیری و سرعت تولید بالا جهت مونتاژ پلاستیک‌ها هستند. این دستگاه‌ها دارای قابلیت جوشکاری، ردی، درونه گذاری، سنبه کاری یا جوش نقطه‌ای گرمانرم‌ها هستند. محصولات سری 40 می‌توانند شامل ایستگاه‌های فراصوتی چندگانه باشند یا می‌توانند با سامانه‌های فراصوتی دیگر مثل جوش دهنده‌های چرخشی یا عملیات ثانویه‌ی دیگر مثل آزمون نشت‌یابی ترکیب شوند. شرکت Herrmann Ultrasonics، یک تولیدکننده‌ی آلمانی دارای شرکت‌های تابعه در آمریکا و چین، فناوری های پیشرفته ای در زمینه‌ی اتصال فراصوتی به دست آورده است. این سازنده اخیراً ماشین جوشکاری فراصوتی تکامل یافته‌ی HiQ را تولید کرده است که دارای مشخصه‌ی تغییر سریع ابزار (quick-tool-change) و ابداعات دیگری است تا بتواند تولید را افزایش دهد و زمان بیکاری و مصرف انرژی را نیز کاهش دهد. این سامانه همراه با ژنراتورهای دیجیتالی 20، 30 و 35 کیلوهرتزی در مدل‌های محدوده‌ی 1200 تا 6000 وات قابل استفاده است. شرکت مذکورMedialog را در فضاهای عاری از آلودگی پیشنهاد می‌دهد که برای سازندگان تجهیزات پزشکی و هم چنین کاربری‌های دیگری که نیازمند فرآیند تولید بدون حضور آلودگی هستند مناسب می‌باشد. هوای ورودی به یک استاندارد بالاتری تصفیه شده و هوای خروجی جمع آوری می‌شود که می‌توان آن را از میان یک سامانه ی تهویه موجود هدایت کرد. واحدهای Medialog در دو اندازه موجودند: HS در 20 و 30 کیلوهرتز و PS در 35 کیلوهرتز. ژنراتورهای دیجیتال تا 5000 وات بالا می‌روند. پردازش اطلاعات سریع شرکت Dukane Corp. سامانه‌های پرس فراصوتی سری iQ برای جوش گرمانرم‌ها تولید کرده است. این شرکت یک تامین کننده‌ی جهانی جوش‌دهنده‌های فراصوتی، چرخشی، لیزری، ارتعاشی و صفحه داغ و همچنین دستگاه‌های پرس حرارتی، ابزارآلات و نرم افزارها برای بازارهای مونتاژ محصولات پلاستیکی تجاری و OEM می‌باشد. گفته می‌شود دستگاه پرس فراصوتی سری iQ به دلیل معماری فرآیندی چند هسته‌ای دارای سرعت پردازش اطلاعات بالاتری در صنعت است (سرعت به روز شده‌ی 0.5 میلی ثانیه). به گفته‌ی Dukane این سامانه اطلاعات جوش شامل توان، انرژی، فاصله، نیرو، بسامد و زمان را در سرعتی معادل دو برابر تجهیزات سری قدیمی‌تر و با دقت و استحکام جوش بالاتر پردازش می‌کند. دستگاه پرس فراصوتی سری iQ برای جوشکاری گرمانرم‌ها، پردازش اطلاعات بسیار سریع و استحکام و دقت جوش بالاتری را نسبت به تجهیزات سری قدیمی‌تر شرکت Dukane فراهم می‌کند. سری iQ دارای سامانه پرس 30/40 کیلوهرتزی با مکانیزم لغزشی سبک و دقیق می‌باشد و جهت کاربردهای کوچک، حساس و دارای رواداری کم طراحی شده است. به علاوه دستگاه‌های پرس 20 کیلوهرتزی توسط Dukane Ultra ridged H-frame support جهت کاربری‌های دقیق و با نیروی زیاد قابل دسترس است.پیکربندی این محصول با توجه به نیازهای استفاده کننده به صورت پودمانی طراحی شده و قابل اضافه و کم کردن است. کنترل گر‌های این محصول از ابتدایی (فقط زمان) تا پیشرفته (زمان، انرژی، فاصله، نیرو و حداکثر قدرت فرستنده) متنوع هستند و دارای اعتبار و واسنجی شده (کالیبراسیون) جهت کاربردهای پزشکی می‌باشند. فشار دوگانه در واحد اصلی استاندارد می‌شود. واحدهای پیشرفته دارای مبدل نیرو و شیر فشار شکن الکترونیکی حلقه بسته می‌باشند که هنگامی که با کنترل گر سرعت هیدرولیک Dukane جفت می‌شوند قادر به کنترل دقیق سرعت ذوب خواهند بود. شرکت Sonics & Materials, Inc. یک تولید کننده‌ی تجهیزات جوش از دستگاه‌های قابل حمل و دستگاه‌های پرس مدل رومیزی تا سامانه‌های کاملاً خودکار می‌باشد. این شرکت خودش را در زمینه‌ی فناوری جوش فراصوتی متمایز کرده است. ابداعات اخیر شامل دستگاه‌های قابل حمل جوش فراصوتی 40-20 کیلوهرتز همراه با کنترل گرهای بر پایه زمان دیجیتال یا انرژی ثابت می‌شود. ابزارها مشخصاً جهت کاربری‌های جوشکاری، ردی(staking)، درونه گذاری (inserting) و جوش نقطه‌ای طراحی شده‌اند. یک بست تپانچه‌ای اختیاری جهت حمل و نقل آسان‌تر تعبیه شده است. لوازم یدکی دیگر شامل یک پرس دستی و یک پدال پایی می‌شود. جوشکاری قطعات مدور جوشکاری چرخشی روشی برای جوش قطعات گرمانرم با استفاده از یک حرکت چرخشی دایره‌ای و فشار کاربردی است. یک قطعه توسط یک فک ثابت نگه داشته می‌شود تا قطعه‌ی دیگر حول آن بچرخد. حرارت تولید شده توسط مالش مابین دو قطعه منجر به ذوب محل تماس دو قطعه شده و در نتیجه یک آب بندی محکم و سحرآمیز ایجاد شود. شرکت Brandson Ultrasonics سامانه جوش چرخشی خود تنظیم SW300 را جهت جوشکاری قطعاتی با محل تماس دایره‌ای را پیشنهاد می‌کند. گفته می‌شود جوش دهنده‌های چرخشی رومیزی همراه با یک صفحه‌ی نمایش لمسی 6 اینچی دارای دقت موتور خود تنظیم برابر با 1/0± درجه می‌باشند. SW300 را می‌توان در حالت های عملکردی دستی، نیمه خودکار و کاملاً خودکار به کار برد. حداکثر بار کاربردی 142 کیلوگرم است. سامانه جوشکاری چرخشی خود تنظیم SW300 از شرکت Brandson Ultrasonics برای جوش قطعاتی با محل تماس دوار طراحی شده است. شرکت ToolTex جوش دهنده های چرخشی رومیزی ای ساخته است که دارای گشتاور بالایی برای قطعات تا قطر 5/63 سانتی متر می‌باشد. این شرکت در زمینه‌ی سازگاری محصولاتش با خطوط ماشین ‌کاری مشتری متبحر شده است و می تواند دستگاه‌های جوش خود را در خطوط موجود مشتری جای دهد. هم چنین آن‌ها می‌توانند دستگاه‌های خود را به صورت مستقل راه‌اندازی کنند. جوش‌دهنده‌های چرخشی خود تنظیم SW750 این شرکت دارای گردش با دقت 1/0 درجه و تحمل بار 5/90 کیلوگرم هستند. این دستگاه مجهز به یک کنترل گر صفحه‌ی نمایش لمسی است. شرکت PAS (Plastic Assembly Systems)، تجهیزات جوشکاری استفاده شده و جدید شامل محصولات جوش چرخشی خودتنظیم، جوش دهنده‌های فراصوتی و سامانه‌های مونتاژ حرارتی را ارائه می‌کند. مدل STS2000 یک سامانه حرارتی خودتنظیم است که مجهز به فناوری جدید خود تنظیم جهت کنترل دقیق کاربردهای حرارتی در تماس مستقیم با ابزارهای گرم شده می‌باشد. STS2000 می‌تواند به عنوان یک دستگاه مستقل یا همراه با خطوط اتوماسیون به کار برده شود. خط تولید PAS برای قطعات کوچک، متوسط و بزرگ و جهت کاربری با دقت بالا و قابلیت تکرارپذیری قابل استفاده است. فنون جوشکاری لیزری فناوری جوش لیزری یک روش اتصال انعطاف پذیر و غیر تماسی است که جوش‌های قوی و تمیز با کمترین تکانه (شوک) حرارتی در نقاط اتصال ایجاد می‌کند. در این روش هیچ ذره‌ای در محل اتصال رها نمی‌شود. این روش دارای دقت زیاد بدون سایش ابزارآلات است و در آن هیچ ماده‌‌ی مصرفی جوشکاری استفاده نمی‌شود. شرکت Stanmech Technologies که با شرکتLeister Process Technologies ادغام شده طرز ساخت پلاستیک‌ها و تجهیزات جوشکاری را شامل سامانه‌های اتصال لیزری بر اساس خواست مشتری ابداع کرده است. چهار سامانه جوش لیزریNovolas™ جهت برآوردن نیازهای خاص قابل دستیابی است. سامانه اصلی اجازه می‌یابد در سامانه‌های ساخت همراه با کنترل گرهای فرآیندی خودشان ادغام شود. مدل‌های دیگر، OEMها جهت ادغام پیشرفته، WS (ایستگاه کاری( جهت ایستگاه کاری دستی کمی خودکار و maskwelding Micro برای اتصال قطعات باریک و ریز می‌باشند. این شرکت یک آزمایشگاه کاملاً کاربردی جهت ارزیابی نیاز مشتریان ارائه کرده است. پیشرفت جدید در این زمینه، تولید دستگاه Leister Weldplast $2 hand-extruder است که یک وسیله‌ی کامل طراحی شده جهت تولید محصولات اکسترود شده‌ی تا 5/2 کیلوگرم (5/5 پوند) در ساعت جهت اتصال قطعات گرمانرم است. این دستگاه مجهز به یک کفشک جوش چرخشی 360 درجه جهت تسهیل کار کردن در بالای سر است. هم چنین از این شرکت ابزار دستی هوای داغ از سبک وزن Hot Jet S و قلم جوش تا مدل‌های بزرگ‌تر مانند Diode و Triac S در دسترس است. این ابزارها برای دمیدن هوای داغ مستقیم به شکاف اتصال و الکترود جوشکاری استفاده می‌شوند. شرکت Laser and electronics specialist LPKF در آلمان سامانه‌هایی جهت جوش لیزری پلاستیک‌ها همراه با سامانه‌های تولید پودمانی (modular) ساخته است. جوش لیزری انتقالی، قطعات گرمانرمی را که دارای مشخصات جذب متفاوت هستند را متصل می‌کند. لیزر در لایه‌ی بالایی که نسبت به آن طول موج شفاف است نفوذ می‌کند اما به وسیله‌ی لایه‌ی پایینی جذب می‌شود، این عمل منجر به تولید حرارت و پیوند سطوح به یکدیگر می‌شود. خطوط تولید جوش لیزری LPKF شامل LQ-Power جهت عملیات دستی و LQ-Integration با فناوری یکپارچه‌سازی بدون درز در خطوط تولید می‌شود. فناوری جوش لیزری ثبت اختراع شده با نام Clearweld®، توسط شرکت‌های Gentex Corp. و TWI, Ltd. که گروه‌های تحقیق و توسعه‌ی صنعتی انگلیسی هستند ابداع شده است. فرآیند Clearweld که توسط Gentex تجاری شده است، از پوشش‌های ویژه و افزودنی‌های بسپار با قابلیت جوش لیزری استفاده می‌کند تا بتواند رنگ یکنواخت و انعطاف پذیری طراحی در جوش پلاستیک‌های با ارزش و پشت پوش ایجاد ‌کند. این فناوری، اختصاصاً برای وسایل و لوله‌های پزشکی ساخته شده است زیرا این ابزارها با به کارگیری چسب‌ها و ذرات ناشی از استفاده از جوشکاری فراصوتی آلوده می‌شوند. LPKF یک شریک در شبکه‌ی جهانی Gentex شامل سازندگان تجهیزات، integrators، تامین کنندگان مواد و مونتاژکاران پلاستیک می‌باشد. شریک دیگر Branson Ultrasonics است که یک سامانه لیزری انحصاری جهت فرآیندهای Clearweld ابداع کرده است. این سامانه به گونه‌ای طراحی شده است که لوله‌های پزشکی را بدون چرخش آن‌ها جوش دهد. کمک از لیزر برای قطعات ترکیبی فرآیند ابتکاری کمک از لیزر برای اتصال پلاستیک‌ها و فلزات توسط موسسه Fraunhofer Institute for Laser Technology (ILT) در آلمان ابداع شده است. در این فرآیند طبق ثبت اختراع انجام شده Liftec®، امواج لیزر از میان یک قطعه‌ی پلاستیکی عبور می‌کنند تا جزء فلزی که در مقابل آن پرس شده است داغ شود. پس از آن که پلاستیک ذوب شد، فشار مکانیکی روی قطعه‌ی فلزی اعمال می‌شود و آن را به درون پلاستیک هل می‌دهد. شکل هندسی مناسبی برای قطعه‌ی فلزی طراحی شده است و یک پیوند مثبت و جامد پس از سرد شدن تشکیل می‌دهد. سرامیک‌ها و پلاستیک‌های مقاوم در برابر حرارت نیز می‌توانند در این فرآیند به کار گرفته شوند. شرکت Kamweld Technologies یک متخصص در زمینه‌ی محصولات جوش پلاستیک، تفنگ هوای داغ صنعتی و وسایل خمش صفحه‌ی پلاستیکی و متعلقاتش است که اخیراً جوش-دهنده‌های سری Fusion با وزن کم و قابل حمل توسط دست را همراه با کنترل گرهای دیجیتال دقیق جهت کنترل دمای جریان هوا ابداع کرده است. چهار مدل از دستگاه FW-5 قابل دسترس اند، که همگی دارای گرم کن های خطی هستند. مدل‌های FW-5C و FW-5D دستگاه‌های کامل با کمپرسورهای داخلی هستند. چسب‌های ساختاری محکم چسب‌های پیشرفته جهت پیوند پلاستیک‌ها از طیف گسترده‌ای از سازندگان قابل دسترس هستند. شرکت ITW Plexus، سردمدار فناوری‌های چفت و بست زدن، اتصال، درزبندی و پوشش، چسب‌های ساختاری ثبت شده Plexus® را برای پیوند گرمانرم‌ها، مواد چندسازه و فلزات ساخته است. چسب‌های ساختاری یا اجرایی معمولاً در کاربردهای تحمل بار استفاده می‌شوند زیرا آنها به استحکام محصولات پیوندخورده می‌افزایند. ITW Plexus راهنمایی برای اتصال پلاستیک‌ها، چندسازه‌ها و فلزات ارائه کرده است که در پایان این متن آورده شده است.سه چسب ساختمانی جدید Plexus® انعطاف پذیری در موقع عملکرد از خود نشان می‌دهند و برای کاربردهای ساخت قایق و دیگر مونتاژهای بزرگ بسیار مناسب اند.ابداعات اخیر Plexus شامل سه نوع چسب متاکریلات ساختاری دو جزیی است که در دمای اتاق پخت می‌شوند و پیوندهای استثنایی و البته انعطاف‌پذیری را بر روی چندسازه‌ها، بدون آماده سازی سطح یا با آماده سازی سطح کم ایجاد می‌کنند. MA530 با زمان عملکردی 40-30 دقیقه، برای پر کردن شکاف‌هایی تا 78/17 میلی‌متر طراحی شده است. MA560-1 دارای زمان عملکردی بالاتری است (تا 70 دقیقه) و برای پر کردن شکاف‌هایی تا 14/25 میلی متر مناسب است. MA590 با زمان عملکردی تا 105 دقیقه بسیار مناسب برای قایق‌های الیاف شیشه ای بزرگ است. به گفته‌ی شرکت مذکور، این چسب‌ها هم چنین پیوندهایی عالی روی فلزات و دیگر کارپایه ها ایجاد می‌کنند. بر خلاف دیگر چسب‌ها و بتونه‌ها، این چسب‌ها به طور شیمیایی FRPها، چندسازه‌ها و تقریباً تمام بسپار‌های پلی استر و ژل‌پوشه ها را درهم می‌آمیزد. این شرکت یادآور می‌شود به دلیل این‌ که چسب‌هایش نیازی به آماده‌سازی سطح ندارند، بنابراین می‌توانند زمان مونتاژ را تا 60% کاهش دهند. این‌ شرکت اضافه می‌کند چسب‌های مذکور پیوندهای بسیار قوی‌ای ایجاد می‌کنند به طوری که کارپایه ها (substarates) قبل از اینکه پیوند ایجاد شده خراب شود لایه لایه می‌شوند. گفته می‌شود این چسب‌ها انعطاف پذیری استثنایی، استحکام ضربه و مقاومت در برابر سوخت، مواد شیمیایی و آب از خود نشان می‌دهند. شرکت مذکور، دستگاه های پخش کننده‌ی چسب با نام Fusionmate™ بهینه شده برای چسب‌های متاکریلات Plexus را نیز ارائه کرده است. این سامانه با هوای کارگاهی در فشار psi 100 کار می‌کند و پمپاژ حجمی مثبت مداومی با نسبت‌های حجمی با دقت از 6:1 تا 15:1 را فراهم می‌کند. خروجی از سرعت جریان 38/0 تا 92/4 لیتر بر دقیقه قابل تنظیم است. گیربکس‌های زنجیری مستقل برای پمپ‌های چسب و فعال کننده به صورت جداگانه طراحی شده است که پاکسازی آنها را به طور مجزا امکان‌پذیر می‌سازد. چسباندن قطعات خودرو سالیان متمادی است که چسب‌ها در کاربردهای خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند و با پیشرفت فناوری چسب، اهمیت آن‌ها نیز افزون شده است. شرکت Dow Automotive که تولید کننده‌ی چسب برای خودرو است گزارش می‌دهد که فناوری چسب در کاربردهای‌گسترده‌تری همراه با پشتیبانی قطعات اصلی خودرو (OEM) جهت حصول اطمینان و کاهش وزن کلی استفاده می‌شود. چسب با دوام در برابر ضربه با عنوان Betamate™ از این شرکت توسط شرکت خودروسازی Audi جهت استفاده در پروژه‌ی A8 که یک خودرو جدید با بدنه‌ی آلومینیومی است انتخاب شده است. فناوری Betamate در کاربردهایی که نیازمند کارایی زیاد هستند می‌تواند استفاده شود و جهت پیوند قطعات گرمانرمی، چندسازه‌ها، شیشه، آهن‌آلات، تزئینات خودرو، و آلیاژهای فولاد، آلومینیوم و منیزیم قابل استفاده است. چسب‌های ساختمانی می‌توانند جای گزین جوشکاری و چفت و بست‌های مکانیکی در اتصال انواع زمینه‌های مشابه و غیر مشابه شوند و اثرات شکست و فرسودگی پیدا شده در اطراف جوش های نقطه‌ای و بست‌ها را حذف کنند. به گفته‌ی شرکت Dow این چسب عملیات درزگیری را در برابر شرایط آب و هوایی که منجر به خوردگی می‌شود نیز می‌تواند انجام دهد. این شرکت هم چنین سامانه‌های پیوند شیشه Betaseal™ را ساخته است که برای نصب شیشه‌های خودکار در خودروها استفاده می‌شود. شرکت IPS سازنده‌ی چسب‌های ساختمانی بسیار قوی متاکریلات WeldOn® اخیراً چسبWeld-On SS 1100 را جهت چسباندن قطعات گرمانرم، چندسازه و فلزی و هم چنین کارپایه هایی که به سختی چسبانده می‌شوند مانند نایلون و فلزات گالوانیزه شده ساخته است. این چسب ها دو جزیی بوده و جهت اتصال فلزات به پلاستیک‌ها بسیار مناسب هستند و دارای زمان عملکردی 4 تا 17 دقیقه می‌باشند. به گفته‌ی شرکت مذکور، این محصول دارای کاربردهای گسترده‌ای شامل حمل و نقل، دریایی، ساختمانی و مونتاژ محصول است و نیازی به آماده‌سازی سطح ندارد (یا نیازمند آماده سازی سطح کمی است). پروژه‌های چسباندن بزرگ شرکت Gruit توسعه دهنده و سازنده‌ی مواد چندسازه، چسب‌های اپوکسی Spabond را ارائه کرده است که جهت ایجاد اتصالات بسیار محکم و با دوام طراحی شده است که اغلب قوی‌تر از خود مواد مورد اتصال است. این چسب در اندازه‌ها و درجه‌بندی‌های گوناگون به منظور پاسخگویی به نیازهای مختلف عرضه شده است. چسب بسیار کارای Spabond340LV برای چسباندن سازه‌های بزرگ مانند تنه‌ی قایق‌ها و پره‌های توربین‌های بادی طراحی شده است. گفته می‌‌شود این چسب دارای قیمت مناسب به نسبت کاراییش و هم چنین خواص مکانیکی و حرارتی خوبی است. به منظور چسباندن سازه‌های بزرگی که هندسه‌ی سطح ناصافی دارند، شرکت Gruit چسب Spabond 345 را پیشنهاد می‌دهد که دارای غلظت بالا و خمیر مانند است و می‌تواند بدون شره کردن به کار رود. چسب اپوکسیSpebond 5-Minute در موارد سریع خشک، کاربردهای عمومی و کارهای تعمیری در طیف گسترده‌ای از کارپایه ها با جنس های مختلف استفاده می‌شود. در مواردی که امکان به کارگیری گیره‌های مرسوم نیست این چسب در ترکیب با محصولات دیگر Spabond به عنوان سامانه "جوش نقطه‌ای" می‌تواند استفاده شود. چسب‌های Spabond در کارتریج‌ها، ظروف و درام‌های دستگاه‌های اختلاط و پراکنش گر‌ قابل استفاده است. چسب‌های ویژه شرکت Dymax سازنده‌ی طیف گسترده‌ای از چسب‌های صنعتی و محصولات قابل پخت توسط امواج فرابنفش از جمله چسبUltra-Red™ Fluorescing 1162-M-UR، جهت چسباندن پلاستیک به فلز در کاربردهای پزشکی است. ترکیب ثبت شده‌ی Ultra-Redاز آن سبب است که این چسب‌ها تحت نور کم شدت "black"، قرمز قهوه‌ای به نظر می‌رسند که به شدت با اغلب پلاستیک‌ها که به طور طبیعی نور آبی پس می‌دهند تمایز دارند. این تضاد رنگی به بازرسی خط چسب کمک می‌کند. کارپایه های قابل چسباندن شامل پلی-کربنات، فولاد ضدزنگ، شیشه، PVC و ABS می‌باشد. شرکت Master Bond تولیدکننده‌ی چسب‌ها، درزگیرها، پوشش‌ها، بتونه‌ها، ترکیبات دربرگیری (encapsulation) و بسپار‌های سیرشده، به تازگی تولید یک نوع چسب دوجزیی اپوکسی را اعلام کرده است که گفته می‌شود این چسب رسانائی گرمائی بسیار استثنایی ایجاد می‌کند. چسب EP21AN، گفته‌ می‌شود یک عایق الکتریکی عالی است که چسبندگی بسیار خوبی روی کارپایه های گوناگون از جمله بسیاری از پلاستیک‌ها، فلزات، سرامیک‌ها و شیشه ایجاد می‌کند. هم چنین به گفته‌ی شرکت مذکور، پیوندها ثبات ابعادی مناسبی از خود نشان می‌دهند و پدیده‌ی جمع شدگی بعد از پخت به طور استثنایی پایین است. چسب جدید اپوکسی EP21AN از شرکت Master Bond که یک عایق الکتریکی عالی است، هدایت گرمایی زیاد و چسبندگی بسیار خوبی در بسیاری از کارپایه‌ها ایجاد می‌کند. شرکت Flexcon، چسب اکریلیک حساس به فشار V-778 را ارائه می‌دهد که گفته می‌شود مناسب پلاستیک‌هایی با انرژی سطحی کم مانند TPO است. این محصول نیاز به آماده‌سازی سطح TPO (به روش آستری زدن یا استفاده از شعله) را حذف می‌کند و در نتیجه در زمان و هزینه صرفه‌جویی می‌شود. به گفته‌ی این شرکت، آزمایش ها نشان می‌دهد که این چسب، چسبندگی و دوامی عالی روی TPOها و آلیاژهای پلی اولفینی و سطوح پوشش داده شده با رنگ پودری از خود نشان می‌دهد. شرکت مذکور نوارچسب‌های انتقالی از جنس اکریلیک و بسیار کارا را نیز ارائه می‌کند. شرکت Evonik Cyro LLC تولید کننده‌ی محصولات اکریلیک ویژه، به تازگی Acrifix™ از انواع عوامل چسباننده‌ی ویژه (SBAs) را تولید کرد که محصولات چسباننده‌ی جدیدی جهت استفاده با گرمانرم‌ها هستند. به گفته‌ی شرکت مذکور این چسب‌ها به طور خاص جهت چسباندن محصولات اکریلیکی Acrylite™ طراحی شده‌اند و شامل انواع زیر است: Acrifix 2R 0190 فعال‌ترین SBA چند کاره، Acrifix 2R 0195 عامل چسباننده‌ی فعال با جلای نهایی و Acrifix 1S 0117 تنها عامل چسباننده در بازار آمریکای شمالی که در متیلن کلرید حل نمی‌شود. SBAها نوعاً جهت چسباندن قطعات در معرض دید از جمله در نمایشگاه‌ها، موزه‌ها، قاب‌های عکس، روشنایی‌ها و آکواریوم‌ها استفاده می‌شوند. آماده‌سازی جهت اتصال بهتر جهت پیوند مناسب چسب، به سطوح تمیز و عاری از چربی، گریس و آلودگی‌های دیگر نیاز است. در صنایع خودرو و پزشکی به منظور بهبود اتصال قطعات به هم به آماده‌سازی سطح جهت زدودن گرد و غبار، روغن و چربی نیاز است. طبق توضیحات سامانه‌‌های آماده‌سازی سطح Enercon، حلال‌های تمیز کننده مثل تولوئن، استن، متیل اتیل کتون و تری کلرواتیلن می‌توانند استفاده شوند ولی آنها پس از تبخیر یک باقی مانده‌ی فیلم از خود به جای می‌گذارند که چسباندن را به تأخیر می‌اندازد. این شرکت محصولاتی را جهت آماده‌سازی سطح پلاستیک‌ها و مواد دیگر ارائه می‌کند تا به وسیله‌ی آنها چسبانندگی چسب‌ها، برچسب‌ها، چاپ و پوشرنگ‌زنی بهبود یابد و در موارد اکستروژن و روکش قطعات قالبی نیز کاربرد دارد. شرکت Enercon محصول جدیدی را تولید کرده است که به منظور حکاکی، تمیز کردن، فعال سازی، سترون کردن و عامل دار کردن انواع سطوح رسانا و نارسانایی که به سختی آماده می‌شوند، طراحی شده است. محصول Dyne-A-Mite™ IT Elite دارای فناوری آماده-سازی سطح پلاسمای پیشرفته‌ی blown-ion و سامانه real-time Plasma Integrity Monitoring جهت انواع فرآیندها است. این سامانه ی پودمانی قابل توسعه با چهار نوع آماده سازی سطح است که منجر به قابلیت اتصال/قطع سریع می‌شود. این محصول یک تخلیه‌ی الکتریکی blown-ion متمرکز شده تولید می‌کند به طوری که سطح ماده با سرعت بالای تخلیه‌ی الکتریکی یون‌ها بمباران می‌شود. گفته می‌شود این روش در آماده سازی و تمیزکاری سطح بسیاری از بسپارهای گرمانرم‌ و گرماسخت، لاستیک ها، شیشه و حتی سطوح رسانا بسیار مؤثر است. محصول Dyne-A-Mite™ IT Elite دارای فناوری آماده سازی سطح پلاسمای پیشرفته‌ی blown-ion جهت بالا بردن چسبندگی چسب‌ها است. یک سامانه real-time Plasma Integrity Monitoring تمام انواع فرآیندها را به دنبال دارد. فهرست راهنمای چسباندن چسب‌های شرکت Plexus کتابچه‌ی منتشر شده توسط شرکت ITW Plexus، راهنمایی جهت چسباندن پلاستیک‌ها، چندسازه‌ها و فلزات است که ده خانواده‌ی چسب معمول که به عنوان چسب‌های ساختاری نامیده می‌شوند را فهرست کرده است: اکریلیک، بی هوازی، سیانواکریلیک، اپوکسی، ذوبی (hot-melt)، متاکریلات‌ها، فنولیک، پلی یورتان، چسب حلالی و نوارچسب‌ها. به گفته‌ی این راهنما هفت مورد زیر معمول‌ترین آنهاست؛ راهنمای مذکور، مشخصات اولیه‌ی این چسب‌ها را به شرح زیر مورد تاکید قرار داده است: • چسب‌های اپوکسی، که نسبت به دیگر چسب‌های مهندسی بیشتر در دسترس هستند، پرکاربردترین چسب ساختاری هستند. پیوندهای اپوکسی استحکام برشی خیلی زیادی دارند و معمولاً صلب هستند. سامانه‌های دوجزیی بسپار/عامل پخت شکاف‌های ریز را به خوبی و بدون جمع شدگی پر می‌کنند. • چسب‌های اکریلیک سطوح کثیف‌تر و کمتر آماده ای که اغلب متصل به فلزات هستند را تحمل می‌کنند. آن‌ها با اپوکسی‌ها در استحکام برشی رقیب هستند و پیوندهایی انعطاف‌پذیر همراه با مقاومت ضربه و مقاومت در برابر ورکنی(peeling) خوبی ارائه می‌دهند. این چسب‌های دوجزیی خیلی سریع پیوند تشکیل می‌دهند. • چسب‌های سیانواکریلات سرعت پخت بسیار زیادی دارند و جهت موارد دقیق بهترین هستند. آن‌ها جزء سیالاتی با گرانروی‌ به نسبت کم بر پایه‌ی تکپارهای اکریلیک و مناسب چسباندن سطوح کوچک هستند. مقاومت ضربه‌ی ضعیفی دارند و در برابر حلال‌ها و رطوبت آسیب‌پذیرند. • چسب‌های بی‌هوازی با فقدان اکسیژن پخت می‌شوند. بر پایه‌ی بسپار‌های پلی-استر اکریلیک هستند و با گرانروی‌هایی از مایعات رقیق تا خمیرهای تیکسوتروپ و گرانرو قابل دسترس اند. • چسب‌های ذوبی (hot-melt) در حدود 80% استحکام پیوندی را در همان ثانیه‌های اول به دست می‌آورند و مواد نفوذپذیر و نفوذناپذیر را می‌توانند بچسبانند. آن‌ها معمولاً نیازی به آماده‌سازی سطحی دقیقی ندارند. این چسب‌ها به رطوبت و بسیاری از حلال‌ها غیرحساسند اما در دماهای زیاد نرم می‌شوند. • چسب‌های متاکریلات تعادلی بین کشش پذیری زیاد، استحکام برشی و استحکام در برابر پوسته شدن به علاوه‌ی مقاومت در برابر ضربه، فشار و تصادف ناگهانی در طیف دمایی گسترده ایجاد می‌کنند. این مواد فعال دوجزیی بدون آماده‌ سازی سطح در پلاستیک‌ها، فلزات و چندسازه‌ها می‌توانند استفاده شوند. آن‌ها در برابر آب و حلال‌ها مقاومت می‌کنند تا یک پیوند نفوذناپذیر ایجاد شود. • چسب‌های پلی یورتان نوعاً دوجزیی هستند و به ویژگی‌های انعطاف پذیری و چقرمگی حتی در دماهای کم معروفند. آن‌ها مقاوت برشی خوب و همچنین مقاومت عالی در برابر آب و رطوبت هوا دارند، اگرچه یورتان‌های پخت نشده در برابر رطوبت و دما حساسند. واژه‌های اختصاصی چسب Adhesive چسباندن Bonding اتصال دادن – پیوند دادن Jointing جوش دادن – جوشکاری Welding چسب بر پایه‌ی سیانو اکریلات Cyanoacrylate-based adhesive مونتاژ فراصوتی Ultrasonic assembly جوشکاری ارتعاشی Vibration welding جوشکاری خطی Linear welding جوشکاری مالشی خطی Linear friction welding جوشکاری چرخشی Spin welding ارتعاش زاویه‌ای Angular vibration جوشکاری دورانی Orbital welding جوشکاری لیزری Laser welding جوشکاری مقاومتی و القایی Resistance and induction welding تولیدکننده‌ی تجهیزات اصلی Orginal Equipment Manufacturer (OEM) عوامل چسباننده‌ی ویژه Specialty Bonding Agents (SBAs) سامانه‌های توزیعِ سنجش-اختلاط Meter-mix dispensing system چسب‌های ساختاری Structural adhesives برگردان: مهندس احسان قنادیان

یكی از روش های متداول تولید قطعات كامپوزیتی روش قالبگیری با انتقال رزین (RTM) است. RTM یك فرایند قالب بسته كم فشار است كه از طریق آن با به كارگیری پلیمرهای مایع گرماسخت تقویت شده با انواع گوناگون الیاف، قطعه ای با كیفیت سطح و دقت ابعادی بالا تولید می شود. معمولاً در این فرآیند پلیمرهایی از خانواده اپوكسی، وینیل استر، متیل متاكریلات، پلی استر یا فنلیك و تقویت كننده الیاف شیشه استفاده میشوند. سایر تقویت كننده ها از جمله الیاف كربن، آرامید یا الیاف سنتزی به تنهایی یا در تركیب با یكدیگر برای كاربرد در شرایط دشوارتر به كار گرفته می شوند. نوع زمینه پلیمری و تقویت كننده، عامل تعیین كننده جنس قالب و كارایی آن از نظر مكانیكی و سطحی است. علاوه بر پلیمر و تقویت كننده، میتوان برای افزایش دیرسوزی، مدول خمشی و كیفیت سطح نهایی از پركننده های معدنی نیز استفاده كرد. در این فرایند تقویت كننده ها به صورت پارچه بافته، الیاف سوزنی و... به شكل خشك درون قالب قرار داده می شوند. این الیاف یا قبلاً به شكل دقیق قالب تهیه می شوند (به صورت پیش شكل) یا در حین فرایند چیدن آنها در قالب، با دست شكل داده می شوند. بعد از قرار دادن الیاف درون قالب، یك رزین كه از پیش با كاتالیزور مخلوط شده است به درون قالب بسته تزریق شده و الیاف را در بر می گیرد. ممكن است روی سطح قالب پوشش ژلی اعمال شود؛ فرایندی كه طی آن، قبل از قرار دادن الیاف درون قالب، روی سطح قالب پوشش داده می شود. برتری ذاتی فرایند RTM تزریق رزین با فشار كم است. فشار تزریق رزین در حین پر شدن قالب معمولاً از 690 كیلوپاسكال تجاوز نمی كند. دیگر برتری های این روش در مقایسه با فرایندهای قالب باز عبارتند از: كمتر بودن میزان انتشار گازها و بخارات ناشی از پلیمریزاسیون یا پخت رزین، شرایط كاری تمیزتر، پایداری ابعاد بیشتر قطعات تولیدی، كیفیت خوب هردو سطح قطعه تولیدی و فرایند تولید سریعتر. با این حال باتوجه به هزینه بالای ساخت قالب و نیاز به گره های نگهدارنده قالب و تجهیزات كمكی، در مجموع فرایند RTM از نظر هزینه و حجم تولید فرایندی متوسط محسوب می شود و در اصل بین دو دسته فرایندهای قالب باز كم هزینه با تولید كم و فرایندهای پرهزینه قالبگیری با پرس با تولید انبوه قرار دارد. همیشه این سؤال مطرح بوده است كه ایا فرایند RTM در مقیاس وسیع در صنعت كامپوزیت مورد استفاده قرار گرفته است؟ صنعتگران زیادی در سالهای گذشته روش RTM را به عنوان روش تولید قطعات كامپوزیتی آزمایش كرده و به كار گرفته اند، اما تنها تعداد كمی از آنها برای مدت زیادی از این روش استفاده كردند و تقریباً میتوان گفت هیچ كدام از آنها RTM را به عنوان روش انحصاری تولید خود نپذیرفتند. طبق آمارهای موجود تقریباً همه صنایعی كه تولیداتی ارزان یا با قیمت متوسط دارند از روش های قالبگیری باز استفاده می كنند. قطعاً نیاز به مهارت زیاد برای فرایند RTM عامل اصلی دلسردی بسیاری از صنعتگران در به كارگیری این روش برای تولید قطعات كامپوزیتی بوده است. به علاوه این كه عواملی چون هزینه های نهفته ناشی از نگهداری قالب، چیدن تقویت كننده ها درون قالب، عملیات مجدد روی قطعه پس از قالبگیری (به علت وجود حباب یا چسبیدن قطعه به قالب) و همچنین خسارات وارده طی فرایند ساخت باعث شده اند تا از دیدگاه بسیاری از تولیدكنندگان فرایند RTM فرایندی با هزینه و حجم تولید متوسط محسوب نشود. فرایندی كه امروزه تحت عنوان RTM مورد استفاده قرار می گیرد در واقع RTM سبك (Light) یا LRTM است. اگرچه ممكن است این فرایند نتواند همانند RTM سنتی فرایندی با حجم تولید متوسط (1000 تا 10000 قطعه در سال) به حساب اید اما نسبت به فرایندهای قالب باز از سرعت بالاتری برخوردار بوده و برتری های واقعی یك فرایند قالب بسته را به همراه دارد. باتوجه به برطرف شدن معایب فرایند RTM در LRTM، اعتماد تولیدكنندگان به این روش روز به روز بیشتر می شود، به طوری كه امروزه آمارهای موجود از به كارگیری گسترده این فرایند توسط صنعتگران حكایت دارد. تاریخچه فرایندی كه امروزه به عنوان LRTM شناخته می شود اولین بار حدود 25 سال قبل در بلژیك به كار گرفته شد. در واقع ایده این فرایند از روش VARTM یا RTM به كمك خلاء گرفته شده است كه روشی برای تولید قطعات سبك با به كارگیری خلاء است. مراحل این فرایند عبارتند از: - الیاف خشك از طاقه بریده شده و پس از شكل دادن در محفظه قالب قرار داده می شوند. - پس از آن كه الیاف در جای مناسب خود قرار گرفتند، قالب بسته و محكم می شود. - یك خلاء نسبی محفظه داخل قالب را فرا می گیرد. - رزین با مقدار مشخص و با فشار كم به داخل قالب تزریق می شود. - خلاء نسبی، رزین را در تمام قالب پخش كرده و تمام الیاف به رزین آغشته می شوند. - پس از گذشت زمان لازم برای سخت شدن قطعه، قالب باز شده و قطعه از آن جدا می شود. این فرایند در آن زمان دارای مشكلاتی بود. الیاف مورد استفاده (كوتاه یا بلند) درون قالب به راحتی شكل نمی گرفتند. نظم این الیاف پس از بسته شدن قالب به هم می خورد. با ورود رزین، رشته های الیاف كنار هم جمع شده و به هم می چسبیدند. این امر باعث می شد تا قطعه تولیدی دارای انعطاف پذیری لازم نبوده و تقریباً سخت شود. این مشكل در فرایندهای قالب باز وجود نداشت. علاوه بر این، مشكلات دیگری نیز وجود داشت. جابجایی الیاف و به هم ریختن آنها در قالب باعث می شد تا خلاء نسبی موجود نتواند الیاف را فشرده و قالب را به طور كامل بسته نگاه دارد. این امر باعث می شد تا تنها قطعات ساده و تخت با این روش تولید شوند. استفاده از این روش برای تولید قطعات پیچیده نیازمند به كارگیری الیاف بافته ویژه ای همراه با كارهای اضافی روی الیاف بود. اگرچه این الیاف خوب شكل می گرفتند ولی قیمت تمام شده آنها بسیار بالا بود و از طرفی جریان رزین را به خوبی عبور نمی دادند. این عوامل سبب شد تا این فرایند رشد چندانی نداشته باشد. ورود نسل جدید تقویت كننده ها به بازار كم كم الیافی وارد بازار شدند كه مشكلات مذكور را حل كردند. بدین ترتیب قطعات تولیدی از روش VARTM از كیفیت خوبی برخوردار شدند. ولی هزینه های بالا، فرایند VARTM را از دسته فرایندهای با هزینه متعادل خارج می كرد. حدود 10 سال قبل با ورود نسل جدید الیاف به بازار، وضعیت به كلی تغییر كرد. چندین شركت تولیدكننده الیاف شیشه، الیاف جدیدی تولید كردند كه منحصراً برای فرایندهای قالب بسته طراحی شده بودند. ویژگیهای مثبت این الیاف، آنها را به الیافی ایده آل برای روش VARTM تبدیل كرد. این الیاف دارای چسبندگی كمتری بوده و نرم تر بودند و به همین دلیل به راحتی در قالب شكل می گرفتند. علاوه بر این، برای شكل گیری در قالب نیاز به مرطوب شدن نداشتند. ویژگی مثبت دیگر این الیاف، این بود كه از سه لایه تشكیل شده بودند كه لایه میانی آنها محیطی مناسب برای عبور جریان با چگالی كم فراهم می كرد. این لایه باعث می شد تا رزین بدون هیچگونه مقاومتی و به طور افقی در الیاف جریان یابد. همچنین لایه های بیرونی این الیاف دارای انعطاف زیادی بودند و این عامل سبب می شد تا سطوح خارجی قطعه تولیدی از كیفیت بیشتری برخوردار شد. مایك انگرر مالك شركت نیوبوستون كامپوزیت در سفری كه در سال 1997 به اروپا داشت با این فرایند آشنا شد و از جمله اولین تولیدكنندگان آمریكایی بود كه این فرایند را به عنوان فرایندی مناسب برای تولید قبول كرد. پس از گذشت زمان كوتاهی، مایك انگرر روش تولید محصولات خود را از فرایندهای قالب باز به LRTM تغییر داد. در همان زمان نیل مك آرتور از شركت كامپوزیت مك آرتور این فرایند را در اروپا مشاهده كرد و به عنوان نخستین تولیدكننده قطعات كامپوزیتی در استرالیا آن را پذیرفت. اما چگونه فرایند قالبگیری رزین به كمك خلاء یا VARTM به LRTM تغییر یافت؟ گای شومارات صاحب شركت شومارات یكی از اولین تولیدكنندگان نسل جدید الیاف كوتاه و همچنین آلن هارپر صاحب شركت انگلیسی پلاستك سازنده تجهیزات تزریق رزین تصمیم گرفتند برای رشد صنایع خود این فرایند را به عنوان فرایندی مناسب برای تولید قطعات كامپوزیتی معرفی كنند و به این نتیجه رسیدند كه VARTM احتیاج به نام جدیدی دارد. بدین ترتیب VARTM به RTM سبك یا LRTM تغییر نام داد. فرایندی جهانی با گذشت زمان، حدود 400 صنعتگر در سراسر دنیا فرایند RTM را یاد گرفته و بیش از 100 تن از آنها شروع به تولید قطعات كامپوزیتی با این روش كردند. پس از حدود 20 سال از ابداع RTM این فرایند و مواد مصرفی آن به طور چشمگیری تغییر یافته اند. چارلز تور یكی از توسعه دهندگان اصلی این فرایند- هنگامی كه در بلژیك تهیه كننده مواد اولیه بود- هم اكنون در شومارات كار می كند و برای گسترش و پیشرفت این فرایند وقت زیادی صرف كرده است. پلاستك نیز به سهم خود اتصالات و تجهیزات جانبی ویژه ای را طراحی و تولید كرد كه مراحل ساخت و نصب قالب را به طور چشمگیری ساده كرده است. فرایند LRTM مورد استفاده در حال حاضر برتری های زیادی دارد و قطعه تولیدی برای نخستین بار انتظارات قالبگیران را برآورده میسازد. تولیدكننده میتواند با هزینه ای تقریباً دو برابر هزینه روش های قالب باز، قطعه ای را از روش قالب بسته تولید كند. گذشته از هزینه، یك قالبگیر میتواند انتظار داشته باشد كه با استفاده از یك قالب، چهار بار در روز قطعه تولید كند كه به این ترتیب در مقایسه با قالبگیری باز نرخ تولید تقریباض دو برابر است. افزودن یك نیمه قالب اضافی (به عنوان مثال دو نیمه قالب ماده و یك نیمه نر) اغلب می تواند سرعت فرایند را افزایش دهد. علاوه بر این ها در این روش خروج گازهاو بخارات ناشی از پلیمریزاسیون رزین به طور قابل ملاحظه ای كاهش می یابد و میتوان رو ی هر دو سطح قطعه پوشش ژلی اعمال كرد. شرایط كاری در فرایند LRTM به مراتب تمیزتر از روش قالبگیری باز بوده و یكنواختی قطعات در آن بیشتر است. میزان مصرف مواد نیز بیشتر قابل پیش بینی است. البته LRTM محدودیت هایی هم دارد. جداسازی بعضی قطعات پیچیده از نیمه نر قالب مشكل است. بعضی قطعات را به دلیل پیچیدگی هندسی قطعه نمیتوان از روش LRTM قالبگیری كرد. هزینه مواد در فرایند LRTM نسبتاً زساد بوده و تهیه برخی مواد زمان زیادی می طلبد (البته هزینه بالای مواد با افزایش بهره وری جبران می شود). قالب مهم ترین جزء فرایند LRTM، قالب است. در فرایندهای قالب بسته، قالب دارای دو نیمه است. یك نیمه قالب نسبتاً صلب و نیمه دیگر نسبتاً انعطاف پذیر است. در واقع یك نیمه قالب سفت تر از نیمه دیگر آن است. معمولاً نیمه صلب قالب با استفاده از فناوری و موادی ساخته میشود كه برای ساخت قالب های فرایند قالب باز به كار گرفته می شود. تنها تفاوت مهم قالب فرایندهای قالب باز و نیمه صلب قالب فرایند LRTM این است كه عرض فلانج دور قالب در LRTM حدود 25-15 سانتی متر است. قالب فرایندهای قالب باز با فلانج دارای سیستم پاشش، بدون هیچ گونه تغییری میتواند برای قالبگیری IRTM استفاده شوند. بعضی اوقات قالبگیر میتواند برای شروع، یك فلانج به قالب موجود اضافه كند. ولی برای قطعات كوچكتر معمولاً ساخت قالب جدید ساده تر است. ذكر این نكته ضروری است كه چرخه های قالبگیری سریع، نیازمند قالب هایی با كنترل دما هستند كه عملاً فرایند ساخت متفاوتی با قالب های باز دارند. معمولاً در فرایند LRTM، نیمه صلب قالب، نیمه ماده قالب و دارای محفظه خالی و برعكس نیمه انعطاف پذیر قالب، نیمه نر و دارای برجستگی است. نیمه انعطاف پذیر معمولاً یك كامپوزیت چند لایه است كه با روش لایه چینی دستی از رزین های وینیل استر و الیاف كوتاه تولید می شود. استفاده از قالب های شفاف از این جهت سودمند است كه به قالبگیر اجازه مشاهده جریان رزین در داخل محفظه قالب را می دهد. البته این مسأله برای قالبگیران ماهر و باتجربه از اهمیت كمتری برخوردار است. نیمه انعطاف پذیر قالب معمولاً روی نیمه صلب قالب ساخته میشود و برای ایجاد فضای خالی بین دو نیمه، از ورقهای موم استفاده می شود (البته روشهای سودمند دیگری نیز وجود دارد كه دارای نتایج مطلوبی هستند). فلانج نیمه بالای قالب بایستی با فلانج نیمه پایینی هماهنگ باشد. همچنین نیمه بالایی قالب باید دارای اجزای مشخصی باشد كه نقشی كلیدی در پیشرفت و موفقیت فرایند دارند. این اجزا عبارتند از واشرهای داخلی و خارجی فلانج برای آب بندی در ایجاد خلاء، روزنه یا روزنه های تزریق و دست كم دو روزنه خلاء كه معمولاً یكی از آنها در نزدیكی مركز قطعه تعبیه می شود. از این روزنه همچنین برای تزریق مایع جداكننده استفاده می شود. علاوه بر قالب، پمپ تزریق رزین و پمپ خلاء ازجمله تجهیزات ضروری این فرایند به شمار می آیند. سیستم خلاء میتواند شامل دو پمپ ونتوری ساده 20 دلاری و یا دارای تجهیزات 10،000 دلاری باشد. برای پمپ رزین اغلب قالبگیران از هرآنچه در دسترس است یا با آن آشنایی دارند استفاده می كنند. نمونه هایی از پمپ های مورد استفاده عبارتند از پمپ دنده ای، پمپ دیافراگمی، پمپ دودی و... فرایند در این فرایند قطعات میتوانند بدون پوشش ژلی یا با پوشش ژلی بر روی یك یا هردو سطح تولید شوند. آماده سازی قالب و اعمال پوشش ژلی همانند بر روی یك یا هر دو سطح تولید شوند. آماده سازی قالب و اعمال پوشش ژلی همانند فرایند قالبگیری باز است. هنگام اعمال پوشش ژلی، فلانج های قالب توسط كاغذ یا ماسك های قابل استفاده مجدد پوشانده می شوند. به طور ایده آل هنگامی كه پوشش ژلی هنوز چسبناك است تقویت كننده ها در محفظه مادگی قالب قرار می گیرند. پوشش چسبناك ژلی كمك می كند كه تقویت كننده ها هنگام بسته شدن قالب در جای خود ثابت باشند. انواع مختلف تقویت كننده ها و الیاف میتوانند مورداستفاده قرار گیرند ولی استفاده از مواد ویژه باعث تسهیل فرایند و افزایش سرعت آن میشود. سایر تقویت كننده ها و انواع مغزی ها میتوانند به همراه مت های شكل پذیر به كار گرفته شوند تا نتایج مطلوب به دست آید. پس از آنكه همه مغزی ها و تقویت كننده ها در جای مناسب خود قرار داده شدند قالب بسته می شود. این عمل با قراردادن نیمه بالایی قالب روی نیمه صلب قالب با دست انجام می شود. معمولاً نیروی جاذبه همراه با لرزش های كوچك، فشار كافی را جهت بسته شدن قالب و آب بندی آن توسط واشر محیطی فلانج ایجاد می كند. در این لحظه خلاء كاملی در فضای بین واشرهای داخلی و خارجی فلانج اعمال می شود. این خلاء باعث ایجاد فشاری معادل چندین تن حتی روی قالبهای كوچك میشود. هنگامی كه دو نیمه قالب به طور كامل فشرده شدنداز طریق روزنه مركزی نیمه بالایی قالب یك خلاء نسبی اعمال میشود. در این هنگام قالب آماده دریافت رزین است. رزین از نقطه ای خارج از لبه قطعه و درون واشر داخلی وارد می شود. هنگامی كه تقویت كننده ها در قالب قرار داده می شوند یك فضای خالی بین الیاف و واشر درونی باقی می ماند كه این فضا محلی برای جریان رزین است. در نتیجه قبل از آنكه رزین به داخل تقویت كننده ها نفوذ كند دور تا دور آن را در قالب فرا می گیرد. برای قطعاتی كه طول آنها بیش از 120 سانتی متر است معمولاض بیش از یك روزنه تزریق به كار گرفته می شود. با آغاز جریان رزین درون تقویت كننده رزین به سمت روزنه خلاء كه در مركز قطعه قرار گرفته است پیش می رود. پس از آنكه قالب به طور كامل پر شد پمپ تزریق خاموش شده و لوله تزریق جدا می شود. هردوی خلاء های كامل و نسبی باید تا زمانی وجود داشته باشند كه قطعه به قدر كافی پخت شده و بتواند از قالب جدا شود. هنگام جدایش قالب، از طریق روزنه مركزی اعمال خلاء، فشار ملایم هوا اعمال می شود تا عمل جدایش قالب تسهیل شود. ذكر این نكته ضروری است كه در روش RTM سنتی تزریق تا زمانی كه مشاهده شود قالب پر شده است ادامه می یابد ولی در روش LRTM میزان رزین موردنیاز پیش بینی شده و قالب تا آن زمان پر می شود. بنابراین قطعه ای با دقت و كیفیت بالا تولید شده و از بیرون ریختن رزین اضافی جلوگیری میشود.

فرآیندهای شكل دهی كامپوزیت ها به روش های مختلفی طبقه بندی می شوند. بعضی آنها را به روش های دستی و ماشینی تقسیم بندی می كنند. اما اغلب این روش ها به دو دسته كلی قالب باز (open mold) و قالب بسته (closed mold) تقسیم می شوند. در روش های قالب بسته، قالب از دو قسمت نر و ماده، سمبه و ماتریس و یا به طور كلی كفه بالا و پایین تشكیل می شود و هر دو سطح قطعه در تماس با قالب قرار می گیرد. اما در روش های قالب باز، قالب اصلی تنها از یك نیمه یا كفه تشكیل شده و فقط یك طرف قطعه در تماس با قالب قرار دارد و طرف دیگر آن در تماس با هوا یا یك جسم انعطاف پذیر است. روش قالب گیری كیسه ای (bag molding) جزء روش های قالب باز است و در آن قالب سخت و یك قالب منعطف (bag) وجود دارد. انواع قالب گیری كیسه ای (Bag Molding) قالب گیری كیسه ای در خلاء Vacuum bag molding قالب گیری كیسه ای تحت فشار Pressure bag molding قالب گیری كیسه ای در اتو كلاو Autoclave bag molding قالب های مورد استفاده در روش قالب باز شامل دو نوع می باشند: قالب های مثبت (male plug) قالب های منفی (female plug) در جایی كه سطح صاف بیرونی می خواهیم مثل قایق تفریحی از قالب مادگی و در جایی كه سطح صاف داخلی مثل سینك نیاز است از قالب نر استفاده می شود. فرآیند قالب گیری باز در مواد كامپوزیتی چندین مزت نسبت به قالب گیری بسته دارد كه در ذیل به آنها اشاره می شود: ● هنگامی كه یك قالب تكی در فرآیند باز به كار می رود هزینه قالب خیلی كمتر از استفاده از قالب دو تكه در فرآیند بسته است. ● سازه های خیلی پیچیده و بزرگ در این روش راحت تر از قالب گیری بسته خارج می شوند. ● طیف وسیعی از مواد اعم از فلزات، چوب ها، كامپوزیت ها و .... برای تهیه قالب در روش باز به كار می روند در حالی كه در روش قالب گیری بسته برای تهیه قالب نیاز به فلزات گران قیمت و مرغوب داریم. ● تهیه قالب در روش باز از لحاظ تكنولوژیكی راحت تر است. بنابراین روش قالب گیری باز روشی منعطف تر و راحت تر در مقایسه با روش قالب گیری بسته است. اما با این وجود این روش معایبی نیز در بر دارد، از جمله اینكه كار پرقدرتی است و بنابراین برای تولید قطعات با كیفیت بالا كارگران باید آموزش و مهارت لازم و كافی در فرآیند داشته باشند. البته پیشرفت در اتوماسیون قالب گیری باز سبب حل مشكلاتی چون مهارت شخصی شده است. اتوماسیون نه فقط كیفیت محصولات را بالا برده است بلكه تولید در واحد زمان (سرعت) را نیز افزایش داده است. همچنین این روش زمان پخت طولانی تری در مقایسه با متد دیگر دارد. به طور نرمال عملیات كاربرد حرارت، زمان پخت را كاهش می دهد. با این حال عملیات حرارتی به علت بزرگی سازه بسیار مشكل است. قالب گیری كیسه ای (Bag Molding) قطعات تولید شده به این روش از كیفیت بهتری نسبت به قطعات تولید شده به روش دستی برخوردارند. این بهبود ناشی از كاهش هوای حبس شده در قطعات تولید شده به روش قالب گیری كیسه ای است. این روش جهت ساخت قطعات پیچیده كه به روش فشاری نمی توان آنها را تولید كرد مناسب است و می توان قطعات كوچك و بزرگ را به این روش ساخت. به جهت توانایی این روش در ساخت قطعات پیچیده در تیراژ كم و با كیفیت بالا، عمدتا جهت ساخت قطعات هواپیما از این روش استفاده می شود. به طور كلی روش های Bag molding در صنایع هوافضا و ساخت بدنه هواپیما بیشترین كاربرد را دارند، چون قطعات تولیدی دارای وزن كمی هستند و هرجا كه نیاز به وزن كم باشد این روش ها به كار می روند. با این روش می توان هم ساختارهای عمیق و هم ساختارهای كم عمق و سطحی را تولید كرد. ساختارهای عمیق مانند پوشش آنتن رادار هواپیما و گنبدهایی كه بر روی دستگاه های كاشف زیردریایی كار می گذارند. ساختارهای كم عمق نیز مانند پانل های معماری، پانل های در و بدنه هواپیما. ویژگی های فرآیند شكل دهی قالب گیری كیسه ای به طور كلی در این روش محدودیتی در نوع الیاف قابل استفاده وجود ندارد، اما الیافی كه معمولاً در این روش استفاده می شود عبارتند از الیاف شیشه و كربن. البته باید اشاره كرد كه بیشتر الیاف تقویت كننده، اصلاح سطحی شده اند (surface-treated) تا با انواع خاصی از رزین بتوانند سازگار بشوند. رزین های ترموست مورد استفاده شامل پلی استر، اپوكسی و وینیل استر می باشند. رزین های دیگری هم مثل فنولیك (به علا قابلیت احتراق كم و انتشار ضعیف دود و گاز سمی) و پلی آمید نیز به كار برده می شوند. البته TMC، SMC و دیگر پیش آغشته های پلی سولفون، پلی ایمید، فنولیك، دیالیل فتالات، سیلیكون ها یا دیگر سیستم های رزینی در این روش قابلیت استفاده دارند. معمولاً قطعات با ضخامت كم (2-mm6) را با این روش تولید می كنند. محدودیت های ابعادی قطعه تولیدی نیز بستگی به ظرفیت كمپرسور، پمپ خلا و یا اتوكلاو دارد. سایر ویژگی ها عبارتند از: ● درصد الیاف در محصول: 60-25% ● دمای معمول پخت (Ċ): دمای محیط تا 50 برای رزین های مایع،160-80 برای SMC و پیش آغشته. ● قرار دادن rip در قالب ● عدم قرار گیری قطعه فلری در قالب ● عدم قرار گیری فوم در قالب ● تجهیزات مورد نیاز: قلم مو و غلطك (تجهیزات روش دستی، ماشین لایه گذاری اتوماتیك، اتوكلاو، پمپ خلا ●تعداد قطعات جهت پذیرش قیمت قالب: از یك به بالا ● سرعت تولید: پایین ● نیروی انسانی مورد نیاز: زیاد ابتدا به بررسی نقاط مشترك این سه فرآیند می پردازیم و سپس به طور جداگانه به شرح جزئیات خواهیم پرداخت. معرفی فرآیند بسته به ضخامت مطلوب و مورد نظر ما، رزین و الیاف تقویت كننده (با روش های hand lay up و spray – up) و یا پیش آغشته ها لایه به لایه روی قالب می گیرند. معمولاً یكسری مواد و لایه های جانبی دیگر بر روی آنها قرار می گیرد كه هر یك از آنها دارای كارایی خاصی می باشند. پس از اعمال این لایه ها و مواد جانبی روی لایه گذاری، همه مواد داخل یك كیسه (bag) قرار می گیرند و اطراف آ به كمك درز گیرها مسدود می شود. حال به معرفی این لایه ها و سایر اجزای فرآیند می پردازیم: اجزای فرآیند قالب همه قطعات كامپوزیت های مهندسی توسط فرآیندهایی ساخته می شوند كه در آنها نیاز به قالب های سخت (hard tooling) برای پایداری در طول مراحل (lay up) و (curing) است. این قالب باید به اندازه كافی محكم و سخت باشد تا بتواند فشار اعمال شده در طی فرآیند را تحمل كند. سطح قالب بایید صیقلی بوده و ضریب انبساط حرارتی اندكی داشته باشد. در اتوكلاو مبحث Tooling از اهمیت خاصی برخوردار است. زیرا قالب باید در دما و فشار مورد نیاز چرخه فرآیند (process cycle) به خوبی كار كند. موارد مورد توجه در طراحی قالب: - Codt - Tool Life - Accuracy - Weight - Machinability - Strength - Thermal Expansion - Dimensional Stability - Surface Finish - Thermal Mass - Thermal Conductivity انواع قالب: با اینكه می توان از مواد زیادی استفاده كرد، نوع انتخاب ما برای ساخت قالب منجر به دسته بندی زیر می شود: برای بازه دمایی كم و متوسط Reinforced Polymers برای بازه دمایی كم تا زیاد Metals برای دماهای بسیار بالا Ceramics and Bulk graphite برای كامپوزیت های مهندسی انتخاب بین موارد زیر صورت می گیرد: Metals شامل Steel، Al، آلیاژهای Elastomeric Tooling، Graphite epoxy Tooling، Electroformed Nickel، Nickel بیشتر برای فشارهای زیاد و توزیع فشار بر روی قطعه استفاده می شود. Bulk graphite and Ceramic System Geopolymers برای دماهای Ultra High (تولید كامپوزیت های ترموپلاستیك) استفاده می شود. همچنین می توان از گچ و سایر مواد ارزان كه نسبتاً راحت فرآیند می شوند استفاده كرد. (به خصوص برای قطعات كوچك كه تنوع Prototype دازیم) كیسه منعطف (bag) غشای نازك و انعطاف پذیری است كه پس از لایه گذاری و اعمال تمام مواد جانبی به روی لایه ها و قالب قرار می گیرد و آنها را می پوشاند و یك محیط مسدود ایجاد می كند. اطراف كیسه به كمك درز گیر به طور كامل آب بندی شده و سپس فشاری بر روی آن اعمال می گردد. درزبندی اطراف كیسه به وسیله مواد درزگیر صورت می گیرد كه معمولاً از قطعات لاستیكی برای این كار استفاده می شود. همچنین ممكن است درزبندی به كمك اتصالات مكانیكی ورت گیرد و برای این منظور در ساخت كیسه تمهیدات لازم انجام می شود. همچنین ممكن است درزبندی به كمك اتصالات مكانیكی صورت گیرد و برای این منظور در ساخت كیسه تمهیدات لازم انجام می شود. گاهی از یك خط خلاء جراگانه برای درزگیری اطراف كیسه استفاده می شود. اخیراً به منظور كاهش هزینه های تولید به جای كیسه های یكبار مصرف، از كیسه های قابل استفاده مجدد استفاده می شود. رها كننده (release agent) در سه قسمت از رهاكننده استفاده می گردد: 1. قبل از لایه گذاری و بر روی سطح قالب برای جلوگیری از چسبیدن قطعه به قالب. بدین منظور غالباً از محلول پلی وینیل الكل استفاده می شود، كه آنرا به كمك یك پارچه، ابر، قلم مو یا اسپری بر روی سطح قالب كه با واكس پوشش داده شده است اعمال می كنند. اعمال واكس و رها كننده در هر بار قالب گیری باید صورت گیرد. 2. بعد از لایه گذاری ها یك لایه از این مواد استفاده می شود كه باید نفوذ پذیر باشد تا رزین اضافی را به سمت bleeder عبور دهد. معمولاً این فیلم پارچه ای از جنس الیاف شیشه پوشش دهی شده با تفلون می باشد كه متخلخل بوده و از حفره های بسیار ریزی برخوردار است. 3. بعد از لایه bleeder، كه بر خلاف حالت قبل نفوذ پذیر نمی باشد و به صورت فیلم جدا كننده است. لایه محافظ (Peel Ply) این لایه قبل و بعد از لایه های كامپوزیتی قرار می گیرد و پس از تكمیل فرآیند بر روی سطح باقی می ماند. لایه های محافظ برای نگهداری بهتر سطح كامپوزیت در مقابل دست خوردن و ایجاد خراش تا قبل از عملیات بعدی نظیر اتصال یا پوشش دهی روی سطح قطعه می مانند. این لایه باید نفوذ پذیر باشد تا هنگام فرآیند رزین اضافی از آن عبور كند. یكی دیگر از موارد استفاده این لایه ایجاد زبری بر روی سطوح است. لایه جاذب رزین اضافی (لایه جاذب رزین اضافی (bleeder) این لایه برای جذب رزین اضافی و رفع حباب ها استفاده می شود. جنس آن معمولاً از الیاف بافته شده یا نمدی شیشه می باشد و بعد از عامل جدا كننده برروی لایه های كامپوزیتی قرار می گیرد. گاهی از لایه جاذب در لبه ها نیز استفاده می شود. البته اخیراًسعی شده از پیش آغشته هایی در لایه گذاری استفاده شود كه میزان رزین اضافی در آنها صفر باشد، در نتیجه نیازی به استفاده از لایه bleeder نخواهد بود. جذب رزین اضافی در پیش آغشته بین 2 تا 5 درصد می باشد. سیستم های bleed – out به منظور ثابت نگه داشتن فشار كاهش یافته و در داخل محتوای كیسه ها طراحی شده اند. لایه تنفس (bresther) لایه های تنفس برای توزیع خلاء یا فشار روی قسمت های مختلف قطعه لایه گذاری در هنگام فرآیند می باشند كه مانند لایه جاذب جنس آن از الیاف شیشه است. لایه آب بندی (DAM) آب بندها موادی هستند كه معمولاً در لبه های لایه گذاری قرار می گیند و از جریان یافتن رزین اضافی در لبه ها و در نتیجه نازك شدن آنها جلوگیری می كنن. این مواد معمولاً از جنس لاستیك می باشند. مواد موادی كه در این روش به شكل دهی آنها می پردازیم به دو صورت زیر می توانند باشند: ● Wet – Lay up : كه شامل دو طریق : spray – up و hand lay up ●pre- preg : الیاف از قبل به رزین آغشته شده اند و آماده شكل دهی و پخت هستد و چون دارای تغلیظ كننه هستند حالت نیمه جامد دارند. پخت آنها به روش hot cure است.(به آنها lay – up خشك نیز می گویند.) منبع: نشریه P.E.T

تعريف ‌ريخته گري دقيق به روشي اطلاق مي شود كه در آن قالب با استفاده از پوشاندن مدل هاي از بين رونده توسط دوغاب سراميكي ايجاد مي شود. مدل (‌كه معمولا از موم يا پلاستيك است) توسط سوزاندن با ياذوب كردن از محفظه قالب خارج مي شود. ويژگي در روشهاي قالبگيري در ماسه ، مدلهاي چوبي يا فلزي به منظور تعبيه شكل قطعه در داخل مواد قالب مورد استفاده قرار ميگيرد. در اينگونه روش ها مدلها قابليت استفاده مجدد دارند ولي قالب فقط يكبار استفاده مي شود. در روش دقيق هم مدل و هم قالب فقط يك بار استفاده مي شود. درروش دقيق هم مدل و هم قالب فقط يك بار استفاده مي شود . مزايا و محدوديت ها الف: مهمترين مزاياي روش ريخته گري دقيق عبارتند از : - توليد انبوه قطعات با اشكال پيچيده كه توسط روشهاي ديگر ريخته گري نمي توان توليد نمود توسط اين فرايند امكان پذير مي شود. - مواد قالب و نيز تكنيك بالاي اين فرايند،. - امكان تكرار توليد قطعات با دقت ابعادي وصافي سطح يكنواخت را ميدهد. - اين روش براي توليد كليه فلزات و آلياژهاي ريختگي به كار مي رود .همچنين امكان توليد قطعاتي از چند آلياژ مختلف وجود دارد. - توسط اين فرآيند امكان توليد قطعاتي با حداقل نياز به عملايت ماشينكاري و تمام كاري وجود دارد. بنابراين محدوديت استفاده از آلياژهاي با قابليت ماشينكاري بد از بين مي رود. - در اين روش امكان توليد قطعات با خصوصا متالورژيكي بهتر وجود دارد. - قالبت تطابق براي ذوب و ريخته گري قطعات در خلاء وجود دارد. - خط جدايش قطعات حذف مي شود و نتيجتا موجب حذف عيوبي مي شود كه در اثر وجود خط جدايش به وجود مي آيد. ب:مهمترين محدوديتهاي روش ريخته گري دقيق عبارتنداز : - اندازه و وزن قطعات توليد شده توسط اين روش محدود بوده و عموما قطعات با وزن كمتر از 5 كيلوگرم توليد مي شود . - هزينه تجهيزات و ابزارها در اين روش نسبت به ساير روشها بيشتر است.

[Hidden Content]

[Hidden Content]

[Hidden Content]

مقدمه مشخصات فلز مذاب ، بویژه هنگامی که از درجه حرارت بالا وارد قالب می شود ، به گونه ای است که ممکن است به انجام فعل و انفعالات فیزیکی و شیمیایی میان مذاب و مواد قالب یا ماهیچه منجر شود. بدیهی است انجام این واکنشها می تواند به خصوص متالورژیکی و مکانیکی قطعه آسیب رسانده و از تولید قطعه سالم و بدون عیب جلوگیری نماید . ایجاد سطوح زبر و خشن (در قطعه ) یکی از این موارد است که در قالب و ماهیچه های ماسه ای بطور شایع و گسترده مشاهده می شود . فلز بدلیل دارا بودن ویژگیهای حالت مذاب (مایع ) مواد قالب و ماهیچه را تر نموده و به داخل آن نفوذ می کند ، قابل ذکر است که در بعضی از موارد نفوذ مذاب از طریق ترک های ایجاد شده در اثر انبساط حرارتی در سطح قالب صورت می گیرد . پس از نفوذ فلز مذاب به داخل قالب یا ماهیچه یعنی ماسه و چسب صورت می گیرد که محصول این فعل و انفعالات به سطح قطعه چسبیده و موجب زبری و ناهمواری سطوح آن می شود . بنابر این ، بدیهی است که برای جلوگیری از ایجاد چنین عیبی در قطعه ریختگی ، بایستی به طریقی از انجام فعل و انفعال میان فلز مذاب و قالب ماهیچه ممانعت به عمل آورد . هرچند با توجه به پیشرفت های حاصل شده در زمینه های مواد و فرآیند که با انتخاب ماسه و چسب مرغوب و نیز کنترل روش قالبگیری می توان این عیب را تا حدودی زیادی محدود نمود ولی به دلیل بالا رفتن هزینه تولید ، استفاده از این روش اقتصادی نمی باشد از این رو ، مناسب ترین روش برای جلوگیری از عیب یاد شده ، پوشش دادن سطحهای قالب و ماهیچه با مواد دیر گداز معینی است که ضمن اقتصادی بودن از تماس فلز مذاب با قالب و ماهیچه و در نتیجه انجام فعل و انفعالات فیزیکی _ شیمیایی میان آنها جلوگیری می کند . در مورد قالبهای دائمی ، پوشش قالب از ویژگی و اهمیت خاصی برخوردار است . اگر چه فعل و انفعالات شیمیایی بین مذاب و قالب در این گروه از اهمیت کمتری برخوردار است (در موارد خاصی این فعل و انفعالات اهمیت زیادی دارد ). با این حال پوشش قالب در افزایش عمر قالب و نیز مانع شدن از چسبیدن قطعه ریختگی به قالب و نیز سطح تمام شده خوب ، نقش تعیین کننده ای دارد . انواع مواد پوشش در قالبهای موقت به طور کلی مواد پوشش قالب و ماهیچه را می توان به دو گروه جامد و مخلوط مایع تقسیم نمود . مواد پوششی جامد بیشتر در قالبهای ماسه ای تر بکار می روند ، شامل مواد دیر گدازی همچون مواد سیلیکاتی ، مواد کربنی و مواد اکسیدی می باشند . این مواد با استفاده از غربال های بسیار ریز و یا کیسه پودر به سطح قالب پاشیده می شوند و یا با ابزار و وسایل مخصوص به سطح قالب مالیده می شوند و پودر اضافی توسط فوتک یا هوای فشرده از محفظه قالب خارج می گردد . قابل ذکر است که پس از پوشش دادن قالب با این روش بایستی مد مجددا درون محفظه قالب قرار داده شود تا قسمت های ظریف و پستی و بلندی های مدل در داخل قالب از بین نرود. در جدول زیر انواع مواد پوششی جامد (پودر) به همراه شرایط کاربردی آنها درج شده اند . ادامه دارد ...