قولبة البلاستيك والمطاط
يُشكَّل البلاستيك والمطاط وهما لينان، ثم يُجعلان يحتفظان بالشكل. تُليّن كل عملية في هذا الفصل المادة بالحرارة، وتدفعها إلى قالب أو بين درافيل، ثم تثبّتها بالتبريد (اللدائن الحرارية) أو بمعالجة كيميائية (المطاط واللدائن المتصلبة بالحرارة). وتصنع معًا معظم الأشياء البلاستيكية والمطاطية التي تلمسها كل يوم.
الفكرة الكبيرة
تخيّل صنع البسكويت بقالب قص مقابل مكواة الوافل: العجين نفسه، لكن طريقة الضغط هي التي تحدد الشكل. هنا «العجين» بوليمر (مادة مكوّنة من جزيئات سلسلية طويلة جدًا)، وتختلف العمليات في طريقة دفعه إلى الشكل: حقن بضغط عالٍ، أو نفخ بالهواء، أو شفط على قالب، أو تقليب في قالب يدور، أو ضغط في مكبس، أو تسطيح بين درافيل. وتُعد المقاطع المتواصلة والأنابيب والأغشية المدفوعة عبر قالب أساسية أيضًا في البلاستيك؛ وتُدرَّس في الدرس 3.3 البثق.
العمليات الـ 7 في هذا الفصل
جنبًا إلى جنب
| العملية | في سطر واحد | الأنسب لـ | حجم الدفعة | الدقة |
|---|---|---|---|---|
| 2.1القولبة بالحقن | مصهور يُدفع في قالب فولاذي مغلق | قطع صلبة معقدة | من الآلاف إلى الملايين | نحو ±0.05–0.1 mm |
| 2.2القولبة الفوقية والقولبة بحقنتين | بلاستيك ثانٍ يُقولَب على الأول | مقابض ناعمة، وحشوات إحكام، وقطع ثنائية اللون | من عشرات الآلاف إلى الملايين | مثل القولبة بالحقن |
| 2.3القولبة بالنفخ (بالبثق وبالحقن) | أنبوب ساخن أو قالب أولي يُنفخ داخل قالب | زجاجات وخزانات وقطع مجوفة | من عشرات الآلاف إلى الملايين | نحو ±0.3–0.5 mm |
| 2.4التشكيل الحراري | صفيحة مسخّنة تُشفط على قالب | صواني وأكواب وبطانات وألواح كبيرة | من قليل إلى الملايين | نحو ±0.5 mm |
| 2.5القولبة الدوارة | مسحوق يغطي قالبًا ساخنًا يدور | قطع مجوفة كبيرة: خزانات، قوارب كاياك | من عشرات إلى آلاف | نحو ±1 mm |
| 2.6القولبة بالضغط (SMC وBMC والمطاط) | شحنة تُضغط وتُعالج في قالب ساخن | حشوات مطاطية وألواح مركّبة | من المئات إلى مئات الآلاف | نحو ±0.1–0.3 mm |
| 2.7الكلندرة | عجينة تُضغط بين أسطوانات لتصير صفيحة | غشاء الفينيل، والأرضيات، وصفائح المطاط | دفعات طويلة جدًا | سمك متساوٍ جدًا |
كيف تختار داخل هذه العائلة
- قطعة صلبة مفصلة بأعداد كبيرة: القولبة بالحقن؛ وأضف القولبة الزائدة عندما تحتاج إلى مقبض ناعم أو لون ثانٍ.
- قطعة مجوفة: القولبة بالنفخ للزجاجات والعبوات متوسطة الحجم بكميات كبيرة؛ والقولبة الدورانية للقطع المجوفة الكبيرة جدًا أو قليلة الكمية.
- غلاف مفتوح رقيق أو لوح كبير أو دفعة قصيرة: التشكيل الحراري، لأن قوالبه رخيصة.
- مطاط أو لدائن متصلبة بالحرارة مقواة بالألياف: القولبة بالضغط، لأن هذه المواد تتصلّب بالمعالجة لا بالتبريد.
- صفيحة أو غشاء مسطح بالكيلومترات: الكلندرة للـ PVC والمطاط؛ والبثق (الدرس 3.3) لمعظم البلاستيكات الأخرى.
كلمات أساسية
- البوليمر
- مادة مكوّنة من جزيئات سلسلية طويلة جدًا، مثل البلاستيك والمطاط.
- اللدائن الحرارية (Thermoplastic)
- بلاستيك يلين عند التسخين ويتصلّب عند التبريد، مرة بعد مرة.
- اللدائن المتصلبة بالحرارة (Thermoset)
- مادة تتصلّب بشكل دائم بتفاعل كيميائي ولا يمكن إعادة صهرها.
- المعالجة (الفلكنة للمطاط)
- الترابط العرضي الكيميائي الذي يثبّت اللدائن المتصلبة بالحرارة أو المطاط.
- تجويف القالب
- الفراغ داخل القالب الذي يحمل شكل القطعة.
- خط الفصل
- الخط على القطعة حيث التقى نصفا القالب.
- الزائدة (Flash)
- غشاء رقيق من المادة الزائدة يُعصر عند خط الفصل، ويُقصّ عادةً.
- زاوية السحب (Draft)
- ميل طفيف في جدران القطعة لتنزلق خارج القالب.
جرّبه
سخّر الذكاء الاصطناعي في عملك على CAD.
انمذج القطع، وأنشئ الرسومات، وأتمت العمل المتكرر داخل برنامج CAD الخاص بك.