به دنبال ایجاد پیوند بین پلاستیک ها و فلز

بسپار/ ایران پلیمر کاربرد چندسازه های ترکیبی (کامپوزیت های هیبریدی) بسپار- فلز در صنعت خودرو افزایش یافته است. در این گزارش، آخرین فناوری ها در روش روقالب گیری (over-moulding) و سایر فرایند ها ارایه شده است.

پلاستیک های مهندسی به دلیل نقش بسیار مهمی که در کاهش وزن قطعه ی نهایی در صنعت خودرو، الکترونیک و بسیاری از محصولات صنعتی داشته اند، جایگزین فلزات شده اند. در اکثر کاربرد ها، این مواد به طور کلی جایگزین فلزات شده اند، ولی روند استفاده از چندسازه های ترکیبی پلاستیک- فلز از رو قالب گیری شده نیز در حال رشد است. استفاده از این مواد از اواسط دهه-ی 1990 توسط شرکت Bayer (Lanxess کنونی) برای قطعات مختلف خودرو، کاربرد داشته است. 
پیشرفت های اخیر باعث افزایش استحکام پیوند بین این دو ماده و ایجاد خط تولید با هزینه ی مناسب تر، همراه با کاهش اندازه-های پیمانه (batch)، شده است. 
شرکت Polyplastics، یکی از شرکت های تهیه مواد، در حال بررسی فصل مشترک میان این دو جز است. با توسعه فناوری در قرن اخیر، نیروی چسبندگی و هوابندی (airtightness) در محل اتصال با ایجاد بافت فیزیکی در سطح فلز و همچنین بهبود تمایل شیمیایی به گرمانرم ها بهبود یافته است. اگرچه در این روش، عوامل فراوانی مانند قسمت های فلزی، مواد بسپاری به کار رفته، ساختار قالب، شرایط قالب گیری تزریقی و غیره، روی چسبندگی تاثیر می گذارد؛ این روش، چسبندگی پایداری فراهم نمی کند. در نتیجه تاکنون قطعات زیادی وارد تولید انبوه نشده اند. 
شرکت Polyplastics بر لزوم استفاده از بسپار مناسب تاکید داشته-است؛ زیرا با تغییر شرایط محیطی پس از قالب گیری (مانند گرما و رطوبت) به دلیل اختلاف میان انبساط خطی فلز و بسپار و سایر عوامل، شدت چسبندگی می تواند کاهش یابد.
تعدادی از ترکیباتی که توسط شرکت Polyplastics با عنوان عامل بهبوددهنده ی میل ترکیبی بین فلز و بسپار پیشنهاد شده است، میزان چسبندگی به سطوح فلزی را افزایش می دهند. این شرکت، گونه های مختلفی از PPS و PBT که خاصیت چسبندگی به فلز آن ها بهبود یافته است، عرضه کرده است. شرکت اخیرا گونه های با قابلیت چسبندگی به فلز بیشتری با گروه های عامل (functionality) جدید به منظور تامین تقاضاهای جدید تولید کرده است.
شرکت Polyplastics با اصلاح سطحی فلز، به پیشرفت های جدیدی مانند فناوری Quick-10 دست یافته است که در آن از گرمایش و سرمایش سریع جز فلزی برای ایجاد چسبندگی مستقیم فلز- بسپار با قالب گیری درونه (insert) فلزی، بدون نیاز به اصلاح سطحی خاص فلز، استفاده می کند. 
هم چنین شرکت اصلاحات سطحی بدون نیاز به سامانه های گرمایش/ سرمایش ارایه کرده است، مانند فناوری قالب گیری نانو (NMT) که حدود 15 سال پیش توسط شرکت Taisei Plas در ژاپن ارایه شد و در آن از مواد شیمیایی برای حکاکی روی سطح فلز استفاده شده که بیشتر در تولید قطعات الکترونیکی تلفن همراه کاربرد داشته است. فناوری NMT توجه شرکت های عمده تولیدکننده مواد مانند DSM و SABIC را به خود جلب کرده است.
اخیرا فناوری های اصلاح جدیدی مانند فناوری Laseridge از شرکت ژاپنی Yamase و فناوری DLAMP از شرکت Daicel Polymer (سهامدار اصلی شرکت PolyPlastics) وارد بازار شده اند که از تابش لیزر برای اصلاح سطحی استفاده می کند. شرکت PolyPlastics اشاره کرده که اصلاحات سطحی که از مواد شیمیایی استفاده می کنند، سطح فلز درونه را به صورت یکنواخت اصلاح می کنند، ولی تابش لیزر، انتخابی تر عمل می کند.

 

برگردان: مهندس زهرا شاهرودی
[email protected]

 

 

(ادامه دارد…)

 

متن کامل این مطلب را در شماره 207 ماهنامه بسپار که در نیمه دی ماه منتشر شده است، بخوانید. 

 

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو قابل دسترسی است.