TPE سبک

TPE هایی به سبکی پر قو، فناوری Glass Bubble کرایبورگ

اگر به سبک آمریکاهای دهه 40 تا 70 میلادی فکر کنیم و به آن دوران برگردیم، احتمالا اتومبیل های عضلانی، حجیم و سنگین وزن را انتخاب کنیم! هنوز هم این سبک طرفداران خاص خود را دارد و البته قابل دفاع است. اما اگر به بحران های نفتی نگاهی کنیم و در موج تظاهرات حامیان محیط زیست قرار بگیریم، باید بگوییم سبک کردن قطعات پلیمری به کار رفته در خودروها هدفی مقدس و آرمانی برای این روزها است. در مقاله قبلی در ارتباط با روش های فناورانه کاهش وزن قطعات پلیمری روش هایی را معرفی کردیم  و در این بخش به فناوری منحصربفرد کمپانی کرایبورگ نگاهی خواهیم کرد که به ما کمک می کند تا وزن قطعات تولید شده با TPE را تا 50 درصد نسبت به حالت عادی کاهش دهیم.

TPE سبک

همانطور که می دانیم هلدینگ کرایبورگ با سابقه صنعتی بیش از 70 سال، چند دهه است که در کسب و کار تولید TPE های مختلف فعالیت می کند. عرضه محصولات نوآورانه یکی از استراتژی های اصلی کرایبورگ است و در هر سال بیش از چند گرید جدید در حوزه TPE ها ارائه می کند. آخرین محصول تجاری شده کرایبورگ TPE هایی هستند که بدون استفاده از روش های معمول، مانند عوامل فوم زا، توانسته است دانسیته محصول را تا 50 درصد نسبت به حالت های معمول کاهش دهد.

TPE Glass Bubbles

گونه خاصی از Thermolast K به کمک فناوری پتنت شده کرایبورگ با نام Glass Bubbles تولید می شود و می تواند با کاهش وزن خودروها به تولید کمتر گازهای گلخانه ای کمک کند. دانسیته این گروه از TPE های کرایبورگ 0.7-0.9 g/cc است و در سختی های مختلف (50-80 Shore A) تولید می شوند. قابلیت بازیافت، امکان تولید قطعات با روش تزریق یا اکستروژن، چسبندگی به PA و PP، پایداری در برابر اشعه UV و … از دیگر ویژگی های این TPE های فوق سبک است.

TPE

فناوری استفاده از TPE ها در روکش دادن قطعات تولید شده با پلیمرهای مهندسی (Overmolding)

بعد از آشنایی با خانواده ای مهم از پلیمرها، تحت عنوان TPE (Thermoplastic Elastomer)، آماده ایم تا با کاربردهای جدید این خانواده آشنا شویم. برای مطالعه کاربردهای مختلف TPE ها به لینک زیر رجوع کنید و با این بخش در ارتباط با استفاده از TPE ها در روکش دادن قطعات تولید شده با پلیمرهای مهندسی، یا همان Overmolding، همراه باشید.

TPE

هر چند TPE ها کاربردهای فراوانی دارند، اما خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی آن ها پاسخگوی الزامات برخی از کاربری ها نیست. به خصوص زمانی که استحکام مکانیکی بالایی مد نظر باشد، همچنان پلیمرهایی مهندسی مانند PA, ABS, PC, … هستند که قابلیت استفاده دارند. اما از آنجاییکه پلیمرهای مهندسی خواص سطحی نامناسبی دارند ( مانند سختی بالا، حس لامسه ضعیف و …)، در بسیاری از کاربردها نیاز به قرار دادن یک روکش نرم و منعطف روی قطعه نهایی است. در گذشته این کار به کمک پارچه و چسب انجام می شد، اما امروزه به لطف پیشرفت فناوری تولید TPE ها، این کار در حین تولید و به صورت همزمان صورت می گیرد. نام این فناوری Overmolding است و یکی از کاربردهای نوآورانه TPE ها است. TPE های مورد مصرف در Overmolding بایستی ویژگی های خاصی داشته باشند که در این بخش با این فرایند و ویژگی های مواد اولیه مورد استفاده در آن آشنا خواهیم شد.

Overmolding به کمک فرایند تزریق همزمان(Multi injection)  یا جداگانه  (Insert molding)پلاستیک مهندسی و TPE صورت می گیرد. انتخاب هر یک از روش های تولید بر اساس میزان سرمایه گذاری در دسترس، حجم تولید و ماشین آلات در دسترس صورت می گیرد.

مهمترین اهداف استفاده از Overmolding عبارتست از:

  • بهبود خواص لرزشی و ارتعاشی قطعه
  • بهبود خواص چنگ زنی در شرایط خشک و مرطوب
  • بهبود تجربه لامسه برای کاربران و کاهش سختی قطعه
  • افزایش مقاومت در برابر رطوبت پلاستیک های مهندسی
  • ایجاد خاصیت جذب صوت در قطعه

 Overmolding

اما قبل از اینکه در مورد جزئیات TPE های مورد استفاده در Overmolding صحبت کنیم، بایستی چند نکته را پیرامون حس لامسه حاصل از Overmolding یک TPE بر روی هر یک از انواع پلاستیک مهندسی ذکر کنیم. در حقیقت تجربه کاربران از لمس یک قطعه Overmold شده بسیار پیچیده است و تبدیل آن به کمیت های مهندسی کار بسیار سختی است. اما در این بین توجه به نکات زیر حائز اهمیت است:

  • اثر ضخامت: ضخامت TPE که Overmold می شود به شدت بر روی انتقال حس نرمی به کاربر اثر گذار است. استفاده از عاج هایی با ضخامت کم در انتقال حس نرمی تاثیر زیادی دارد. به صورت کلی هر چقدر ضخامت TPE مورد استفاده بالا برود، کاربر با سطح سخت تری روبرو می شود.
  • اثر مدول مکانیکی در کنار سختی: باید در نظر داشت در حین انتخاب TPE تنها به سختی آن دقت نکنیم. در حقیقت مدول مکانیکی نیز بر حس لامسه ای که از TPE القا می شود، تاثیر گذار است. به عنوان یک فرمول کلی در یک سختی ثابت با افزایش مدول مکانیکی، سختی القایی به کاربر افزایش می یابد.
  • ضریب اصطکاک: مهمترین کمیت توصیف کننده خواص سطحی یک قطعه Overmold شده با TPE، ضریب اصطکاک TPE با سطحی است که قطعه در معرض آن قرار می گیرد. تنظیم این پارامتر کار بسیار سختی است و برای هر کاربری بایستی به دقت انتخاب شود.

پس از این مقدمه، در بخش بعدی در ارتباط با انتخاب TPE مناسب صحبت خواهیم کرد.

TPE ها، پلیمرهایی در خدمت نظام سلامت جوامع انسانی

اکنون که به پاییز سال 1399 هجری شمسی رسیده ایم، می توان گفت بیش از 9 ماه است که بسیاری از کشورهای جهان درگیر مبارزه با ویروس کرونا یا همان کووید 19 (Covid 19 virus)، هستند. در ابتدای همه گیری این ویروس در کشور چین اصلا فکر نمیکردیم روزی ما ایرانی ها نیز گرفتار آن شویم. تا اینکه در ابتدای اسفندماه سال 1398 متوجه شدیم این ویروس پا به ایران ما نیز گذاشته است. پس از این خبر، خوش بین بودیم با رسیدن تعطیلات نوروز و ورود جبهه های هوای گرم در بهار و تابستان، از آسیب این ویروس رها خواهیم شد. اما الان که در میانه پاییز هستیم، نه تنها از آمار مبتلایان به این ویروس عددی کم نشده است، بلکه به معنای واقعی کلمه تبدیل به پاندمیک شده است و متخصصین حوزه ویروس شناسی می گویند رفتار این ویروس به روز شده است! پس مجبوریم برای حفظ سلامت خود و اطرافیانمان، بیش از پیش به بهداشت شخصی اهمیت دهیم و در تلاش باشیم تا زنجیره انتقال این ویروس را قطع کنیم. اما به تازگی سازمان جهانی بهداشت از ناکارآمدی دستکش نیز خبر داده است. همچنین انتقال این ویروس به روز شده از سطوح کم گزارش شده است و بیشتر هشدارهای نظام های درمانی به رعایت اصول بهداشتی در مکان های بسته و شلوغ است. در حقیقت این روزها کووید 19 بیشتر از طریق افراد آلوده و از طریق دستگاه تنفسی منتقل می شود. به همین دلیل استفاده از ماسک مناسب روش پیشگیری مناسبی است. این بخش شما را با نوآوری های تولید ماسک به کمک TPE ها آشنا می کند.

بخش پیشین (لینک زیر) پلیمرهایی را که این روزها با تولید کالاهای مختلف ما را در برابر ویروس کرونا محافظت می کنند، معرفی کرد.

 

 

اما در کنار کالاهای معمول معرفی شده، کمپانی های صاحب نام و چابک فعال در کسب و کار حوزه پلیمرها دست به ابداعاتی نیز زده اند. تولید ماسک به کمک دستگاه تزریق و ترموفورمینگ بخشی از این فعالیت ها بوده است. شرکت آلمانی کرایبورگ با سابقه فعالیت صنعتی بیش از 70 سال و شروع کسب و کار در حدود 30 ساله خود در حوزه TPE ها، یکی از صاحب برندهای تولید TPE برای صنایع مختلفی همچون خودروسازی، پزشکی، لوازم خانگی و قطعات صنعتی است. با آغاز پاندمیک کرونا، کرایبورگ از جمله اولین شرکت هایی بود که شروع به فعالیت و آزمایش ایده های نوآورانه بر پایه TPE، برای جلوگیری از گسترش کرونا کرد. کرایبورگ به کمک یکی از همکاران خود که تولید کننده قطعات الکترونیکی و صنعتی است، در این روز های کرونایی توانست ماسک هایی را به کمک گریدهای TPE پزشکی تولید کند که به صورت چند بار مصرف هستند. فیلتر این ماسک ها را می توان تعویض کرد و بدنه ماسک را به کمک دست یا ماشین های شستشو چندین بار شستشو کرد و بارها استفاده کرد. استفاده از TPE های پزشکی هیچگونه حساسیت پوستی ایجاد نمی کند و با طراحی خوب و محل قرارگیری به جای فیلتر، محدودیتی در کاربری روزانه برای افراد مختلف و حتی کادر درمان ایجاد نمی کند. برای مطالعه بیشتر در ارتباط با TPE ها می توانید به لینک زیر مراجعه کنید.

TPE تجدید پذیر

تلاش های کرایبورگ برای تولید TPE ها به کمک منابع تجدید پذیر

بدون شک کرایبورگ (Kraiburg) یکی از بزرگترین و نوآورترین کمپانی های تراز اول جهانی در حوزه تولید TPE های مختلف است. این کمپانی پیشرو یکی از پیشگامان اصلی توسعه TPE ها برای بازارهای مختلف و جایگزینی انواع پلیمرها و مواد مختلف با TPE ها به منظور تولید قطعات مختلف است. کرایبورگ تا کنون تلاش های بسیاری در خصوص تولید TPE های خاص، مانند انواع فوق سبک، دارای قابلیت چسبندگی به ترموپلاستیک های مهندسی، مقاوم در برابر دمای کاربری بالای 100 °C و … انجام داده است و یکی از ماهرترین تیم های تحقیق و توسعه و آزمایشگاه را در حوزه توسعه TPE ها دارد.

بخش قبلی در خصوص TPE های فوق سبک این کمپانی توضیح داد و برای مطالعه آن می توانید به لینک زیر مراجعه کنید.

اما کرایبورگ در کنار مزایای فنی، به نکات دیگری نیز در توسعه محصولاتش دقت می کند. از آنجاییکه یکی از مهمترین محورهای رشد در انقلاب صنعتی چهارم، توجه به محیط زیست و پایدار بودن توسعه است، اخیرا کرایبورگ استفاده از منابع تجدید پذیر را نیز در توسعه محصولات خود مدنظر قرار داده است و به دنبال تولید TPE ها با استفاده از منابع مواد اولیه تجدید پذیر است.

TPE تجدید پذیر

هر چند هزینه تولید TPE ها از منابع تجدید پذیر و زیستی بالا است و همچنین عملکرد فیزیکی – مکانیکی این محصولات نیز ضعیف تر از انواع تولید شده از منابع سوخت های فسیلی است، اما کرایبورگ به کمک دانش فنی تیم تحقیق و توسعه خود به صورت هنرمندانه ای در کنار استفاده از منابع تجدید پذیر، توانسته است به خواص مکانیکی قابل قبولی در کنار هزینه تولید منطقی برای تولید TPE ها از منابع زیستی و تجدید پذیر دست پیدا کند. این TPE های تجدید پذیر به مانند انواع تهیه شده از منابع سوخت فسیلی می توانند در صنایع مختلفی همچون تولید لوازم خانگی و شخصی که به الزامات بهداشتی و ضد آلرژی خاصی نیاز دارند، به کار گرفته شوند.

Glass Bubbles

TPE هایی به سبکی پر قو، فناوری Glass Bubble کرایبورگ

اگر به سبک آمریکاهای دهه 40 تا 70 میلادی فکر کنیم و به آن دوران برگردیم، احتمالا اتومبیل های عضلانی، حجیم و سنگین وزن را انتخاب کنیم! هنوز هم این سبک طرفداران خاص خود را دارد و البته قابل دفاع است. اما اگر به بحران های نفتی نگاهی کنیم و در موج تظاهرات حامیان محیط زیست قرار بگیریم، باید بگوییم سبک کردن قطعات پلیمری به کار رفته در خودروها هدفی مقدس و آرمانی برای این روزها است. در مقاله قبلی در ارتباط با روش های فناورانه کاهش وزن قطعات پلیمری روش هایی را معرفی کردیم و در این بخش به فناوری منحصربفرد کمپانی کرایبورگ نگاهی خواهیم کرد که به ما کمک می کند تا وزن قطعات تولید شده با TPE را تا 50 درصد نسبت به حالت عادی کاهش دهیم.

Glass Bubbles

همانطور که می دانیم هلدینگ کرایبورگ با سابقه صنعتی بیش از 70 سال، چند دهه است که در کسب و کار تولید TPE های مختلف فعالیت می کند. عرضه محصولات نوآورانه یکی از استراتژی های اصلی کرایبورگ است و در هر سال بیش از چند گرید جدید در حوزه TPE ها ارائه می کند. آخرین محصول تجاری شده کرایبورگ TPE هایی هستند که بدون استفاده از روش های معمول، مانند عوامل فوم زا، توانسته است دانسیته محصول را تا 50 درصد نسبت به حالت های معمول کاهش دهد.

 TPE Glass Bubbles

گونه خاصی از Thermolast K به کمک فناوری پتنت شده کرایبورگ با نام Glass Bubbles تولید می شود و می تواند با کاهش وزن خودروها به تولید کمتر گازهای گلخانه ای کمک کند. دانسیته این گروه از TPE های کرایبورگ 0.7-0.9 g/cc است و در سختی های مختلف (50-80 Shore A) تولید می شوند. قابلیت بازیافت، امکان تولید قطعات با روش تزریق یا اکستروژن، چسبندگی به PA و PP، پایداری در برابر اشعه UV و … از دیگر ویژگی های این TPE های فوق سبک است.