محدودیت قطعات پلاستیکی PE چیست؟

من به عنوان تأمین کننده قطعات پلاستیکی PE ، این امتیاز را داشتم که با این ماده همه کاره همکاری نزدیکی داشته باشم. پلی اتیلن (PE) یکی از پلاستیک های پرکاربرد در سطح جهان است که به دلیل مقاومت عالی شیمیایی ، کم هزینه و سهولت پردازش شناخته شده است. با این حال ، مانند هر ماده ، قطعات پلاستیکی PE با محدودیت های خاص خود همراه هستند که هم برای تولید کنندگان و هم برای کاربران مهم هستند - کاربران را درک می کنند.

محدودیت های مقاومت شیمیایی

در حالی که PE به طور کلی در برابر طیف گسترده ای از مواد شیمیایی مقاوم است ، پاشنه های آشیل خود را دارد. حلالها و مواد شیمیایی خاصی می توانند تأثیر مضر بر روی قطعات پلاستیکی PE داشته باشند. به عنوان مثال ، حلال های غیر قطبی مانند بنزن ، تولوئن و زایلن می توانند باعث تورم و حتی انحلال PE در طول زمان شوند. این امر به این دلیل است که این حلالها ساختارهای مولکولی غیر قطبی مشابه با زنجیره های هیدروکربن در PE دارند و به آنها امکان نفوذ و اختلال در ماتریس پلیمر را می دهد.

در کاربردهای صنعتی که قرار گرفتن در معرض انواع مواد شیمیایی متداول است ، این می تواند یک اشکال مهم باشد. به عنوان مثال ، در کارخانه های پردازش شیمیایی ، اگر قطعات PE در مناطقی که با این حلالها در تماس هستند استفاده می شود ، می توان یکپارچگی آنها را به خطر انداخت و منجر به نشت ، خرابی و خطرات ایمنی بالقوه می شود. ارزیابی دقیق محیط شیمیایی قبل از انتخاب قطعات پلاستیکی PE ضروری است. اگر این برنامه شامل قرار گرفتن در معرض حلالهای تهاجمی باشد ، مواد جایگزین با مقاومت شیمیایی بهتر ، مانند PTFE (پلی تترا فلورو اتیلن) ​​، ممکن است در نظر گرفته شود.

مقاومت دما

PE در مقایسه با برخی دیگر از پلاستیک های مهندسی مقاومت نسبتاً ضعیفی دارد. نقطه ذوب پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) در حدود 105 - 115 درجه سانتیگراد است ، در حالی که پلی اتیلن چگالی بالا (HDPE) در حدود 125 - 135 درجه سانتیگراد ذوب می شود. این بدان معنی است که در کاربردهای درجه حرارت بالا ، قطعات پلاستیکی PE می توانند تغییر شکل یا حتی ذوب کنند.

در موتورهای اتومبیل ، جایی که درجه حرارت می تواند به چند صد درجه سانتیگراد برسد ، استفاده از قطعات PE مستقیماً در مناطقی نزدیک به بلوک موتور یا سیستم اگزوز از این مسئله خارج نیست. حتی در موارد کمتر شدید ، مانند برخی از محوطه های الکتریکی که گرما توسط اجزای الکترونیکی تولید می شود ، قرار گرفتن در معرض مداوم در دمای بالا می تواند باعث شود که قطعات PE به مرور زمان خاصیت مکانیکی خود را از دست بدهند. آنها ممکن است شکننده ، ترک یا پیچ و تاب شوند که می تواند بر عملکرد کلی و قابلیت اطمینان محصول تأثیر بگذارد.

از طرف دیگر ، در دمای بسیار سرد ، PE نیز می تواند شکننده شود. در زیر دمای انتقال شیشه آن (در حدود 100 درجه سانتیگراد برای LDPE و - 140 درجه سانتیگراد برای HDPE) ، زنجیره های پلیمری انعطاف پذیری خود را از دست می دهند و این ماده بیشتر در معرض ترک خوردگی قرار می گیرد. این نگرانی در برنامه های کاربردی در آب و هوای سرد ، مانند سیستم های لوله کشی در فضای باز یا تجهیزات مورد استفاده در مناطق قطبی است.

خصوصیات مکانیکی و دوام

اگرچه PE به دلیل سختی و مقاومت در برابر ضربه تا حدی شناخته شده است ، اما از نظر قدرت مکانیکی آن محدودیت هایی دارد. در مقایسه با موادی مانند فولاد یا پلاستیک های مهندسی مانند نایلون ، PE از مقاومت و سفتی کمتری برخوردار است.

در کاربردهای ساختاری که بارهای و فشارهای زیاد در آن دخیل است ، PE ممکن است بهترین انتخاب نباشد. به عنوان مثال ، در پروژه های ساختمانی ، استفاده از قطعات PE برای پشتیبانی از بارهای سنگین یا به عنوان بار ، اعضای تحمل اغلب امکان پذیر نیستند. سفتی نسبتاً کم PE می تواند منجر به تغییر شکل قابل توجهی در زمان بار شود ، که می تواند بر عملکرد و ایمنی ساختار تأثیر بگذارد.

یکی دیگر از جنبه های دوام ، مقاومت در برابر سایش است. PE به اندازه برخی از مواد دیگر سایش نیست. در برنامه هایی که اصطکاک یا سایش قابل توجهی وجود دارد ، مانند کمربندهای نقاله یا اجزای کشویی ، قطعات PE ممکن است به سرعت از بین بروند. این امر نیاز به تعویض مکرر ، افزایش هزینه های نگهداری و خرابی دارد. برای چنین کاربردهایی ، موادی با سایش بهتر - خصوصیات مقاوم ، مانندتزریق سفارشی قطعات آستین بوش نایلون پلاستیکی، می تواند گزینه مناسب تر باشد.

مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش

PE در هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش (UV) در معرض تخریب بسیار مستعد است. نور خورشید حاوی اشعه ماوراء بنفش است که می تواند پیوندهای شیمیایی را در زنجیره های پلیمری PE شکسته و منجر به فرآیندی به نام عکس - اکسیداسیون شود. این منجر به از بین رفتن خواص مکانیکی ، مانند کاهش استحکام کششی و مقاومت در برابر ضربه و همچنین تغییر رنگ و آغوش می شود.

در کاربردهای فضای باز ، مانند مبلمان باغ ، تجهیزات زمین بازی یا علائم در فضای باز ، عدم مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش در PE می تواند یک مسئله مهم باشد. با گذشت زمان ، قطعات می توانند شکننده و ترک شوند و ظاهر آنها می تواند به میزان قابل توجهی بدتر شود. برای پرداختن به این محدودیت ، افزودنی ها می توانند در طی فرآیند تولید در PE گنجانیده شوند تا مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش خود را بهبود بخشند. با این حال ، این مواد افزودنی به هزینه می افزایند و ممکن است اثربخشی آنها با گذشت زمان کاهش یابد.

بازیافت و تأثیرات زیست محیطی

در حالی که PE یک ماده قابل بازیافت است ، روند بازیافت چالش های خود را دارد. انواع مختلفی از PE (LDPE ، HDPE و غیره) وجود دارد ، و آنها باید قبل از بازیافت از هم جدا شوند. در سیستم های بازیافت واقعی جهان ، جدایی مناسب اغلب حاصل نمی شود ، که می تواند منجر به محصولات بازیافتی با کیفیت پایین تر شود.

علاوه بر این ، میزان بازیافت PE به اندازه ممکن نیست. مقدار قابل توجهی از زباله های PE هنوز در محل های دفن زباله یا محیط به پایان می رسد. PE یک پلاستیک مبتنی بر نفت است و تولید آن مقدار زیادی از منابع غیر تجدید پذیر را مصرف می کند. از دیدگاه زیست محیطی ، این یک نگرانی است ، به ویژه در زمینه افزایش آگاهی جهانی از پایداری.

علاوه بر این ، در طی تجزیه PE در محیط ، می تواند میکروپلاستیک را آزاد کند ، که یک تهدید در حال رشد محیطی است. این ریزگردها می توانند وارد زنجیره غذایی شوند و به طور بالقوه به حیات وحش و سلامت انسان آسیب می رساند.

محدودیت های طراحی و پردازش

از نظر طراحی ، PE به دلیل ویژگی های کوچک شدن در طی فرآیند قالب گیری ، محدودیت هایی دارد. PE میزان انقباض نسبتاً بالایی دارد (حدود 1 - 3 ٪ بسته به نوع و شرایط پردازش). این می تواند دستیابی به تحمل های بعدی محکم در قسمت های نهایی چالش برانگیز باشد. در برنامه هایی که ابعاد دقیق بسیار مهم است ، مانند ماشین آلات دقیق یا وسایل پزشکی ، دستیابی به دقت لازم با قطعات PE می تواند دشوار باشد.

در طول پردازش PE ، مواردی مانند علائم پیچ و تاب و سینک می تواند رخ دهد. پیچ و تاب ناشی از خنک کننده ناهموار پلاستیک در طی فرآیند قالب بندی است ، در حالی که علائم سینک به دلیل خنک شدن مواد به دلیل خنک شدن مواد است. این نقص ها می تواند بر ظاهر و عملکرد قطعات تأثیر بگذارد و ممکن است مراحل پردازش اضافی برای اصلاح آنها و افزایش هزینه های تولید مورد نیاز باشد.

پایان

با وجود این محدودیت ها ، قطعات پلاستیکی PE به دلیل مزایای بسیاری از جمله کم هزینه ، سهولت پردازش و مقاومت شیمیایی در محیط های خاص ، طیف گسترده ای از برنامه ها را دارند. من به عنوان تأمین کننده قطعات پلاستیکی PE ، اهمیت شفاف بودن در مورد این محدودیت ها را برای مشتریان می دانم.

اگر در نظر دارید از قطعات پلاستیکی PE برای برنامه خود استفاده کنید ، ارزیابی دقیق آیا محدودیت ها براساس نیازهای خاص شما قابل قبول است یا خیر. در عین حال ، ما انواع مختلفی از قطعات پلاستیکی جایگزین را نیز ارائه می دهیم که می توانند برخی از این محدودیت ها را برطرف کنند. به عنوان مثال ،قطعات دستگاه تزریق نایلون پلاستیکیمقاومت مکانیکی بهتر و مقاومت در برابر گرما را ارائه دهیدقطعات ماشین پلاستیکی رنگارنگ OEMمی تواند از نظر ظاهر و عملکرد گزینه های بیشتری را ارائه دهد.

اگر در مورد قطعات پلاستیکی ما سؤالی دارید یا در انتخاب مواد مناسب برای برنامه خود به کمک نیاز دارید ، ما برای کمک به شما در اینجا هستیم. برای شروع بحث تهیه ، با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما هستیم تا بهترین راه حل ها را برای نیازهای خود پیدا کنیم.

منابع

• "کتابچه راهنمای مهندسی پلاستیک" ، ویرایش شده توسط مایکل پی. سپت.
• "علم و فناوری پلیمر" توسط چارلز A. دانیلز.
• مقالات ژورنال در مورد خواص پلی اتیلن و برنامه های کاربردی از "مهندسی پلیمر و علوم" و "مجله علوم پلیمری کاربردی".