فناوری‌های کاهش وزن MuCell

MuCell® — فناوری تزریق فوم میکروسلولی

MuCell® از Trexel یکی از مهم‌ترین نوآوری‌های فرآوری پلاستیک در 20 سال گذشته است. این فناوری در قالب‌گیری تزریقی با تزریق یک سیال فوق‌بحرانی (SCF — معمولاً نیتروژن N₂ یا CO₂) به مذاب، ساختار فوم میکروسلولی ایجاد می‌کند. برخلاف عوامل فوم‌زای شیمیایی، فرایندی کاملاً فیزیکی است: محدودیت دمایی ندارد و هیچ پسماند شیمیایی در پلیمر باقی نمی‌گذارد؛ قطعات در ردهٔ پلیمری خود قابل بازیافت هستند و مواد آسیابی می‌تواند دوباره وارد فرایند شود.

تصویر میکروسکوپی بالا هزاران میکروسلول تشکیل‌شده با MuCell را نشان می‌دهد؛ این سلول‌ها چگالی قطعه را پایین می‌آورند و تنش داخلی را کاهش می‌دهند.

چگونه کار می‌کند؟ — نمودار فرایند

1. تزریق SCF: سیال فوق‌بحرانی (N₂/CO₂) با دوز دقیق از طریق انژکتورهای نصب‌شده روی سیلندر به پلیمر وارد می‌شود. 2. محلول تک‌فازی: در یک بخش اختلاط ویژه، SCF به‌طور همگن در مذاب پخش می‌شود و محلولی تک‌فازی تشکیل می‌دهد. 3. تزریق به قالب: مذاب به قالب تزریق می‌شود؛ سلول‌ها با رسیدن به فشار پایین هسته‌گذاری می‌کنند. 4. رشد کنترل‌شدهٔ سلول‌ها: رشد کنترل‌شدهٔ سلول‌ها جای مرحلهٔ فشار نگهدارنده را می‌گیرد؛ با پر شدن قالب رشد متوقف می‌شود و فشار داخلی یکنواختی به دست می‌آید.

مزایا

• کاهش وزن تا 20% — مصرف کمتر رزین (مواد اولیه)
• بدون فرورفتگی و کاهش محسوس تاب برداشتن
• زمان چرخهٔ سریع‌تر و خروجی بیشتر
• نیروی گیرهٔ کمتر ← تولید روی دستگاهی کوچک‌تر و اقتصادی‌تر
• آزادی طراحی: جریان از دیوارهٔ نازک به ضخیم، ساختار ریب 1:1
• پایداری: انرژی کم، ردپای کربن کم، قطعات قابل بازیافت

برای چه موادی؟

تقریباً همهٔ پلیمرها به‌جز LCP با MuCell ساختار سلولی پیدا می‌کنند. مواد پرشده (الیاف شیشه و مشابه آن) بیشترین سود را می‌دهند؛ پرکننده با سیال فوق‌بحرانی هم‌افزایی دارد. پلاستیک‌های دمابالا مانند PEEK، PEI و PSU هم مزیت هزینه‌ای چشمگیری به همراه دارند.

معماری سیستم

MuCell از سه جزء اصلی تشکیل شده است:

• واحد دوزینگ ماهواره‌ای (T-Series — T-S00 / T-S01): در کنار هر دستگاه تزریق پلاستیک قرار می‌گیرد؛ SCF را با دقت دوز می‌کند و از طریق انژکتورهای سیلندر با فشار بالا به مذاب می‌رساند. اندازهٔ آن بر اساس قطر ماردون دستگاه تعیین می‌شود.

• بوستر نیتروژن سری NC (NC-250 / NC-500): کمپرسور مرکزی نیتروژن؛ یک بوستر چند واحد دوزینگ را تغذیه می‌کند. با نیتروژن کپسولی، مولد نیتروژن یا نیتروژن مایع کار می‌کند؛ افزونگی با بوستر دوم ایجاد می‌شود.

• انژکتور SCF پرفشار و واحد ذوب و پلاستیزه کردن اختصاصی: کنترل مثبت موقعیت ماردون و نازل قطع‌کن (shut-off).

یکپارچه‌سازی

MuCell را می‌توان هم در دستگاه‌های نو (مدل OEM) و هم در دستگاه‌های موجود (مدل MMU) یکپارچه کرد.

زمینه‌های کاربرد

خودرو، لوازم الکترونیکی مصرفی، تجهیزات پزشکی، بسته‌بندی، لوازم خانگی و قطعات مهندسی فنی.

فناوری MuCell، اجزای سیستم و زمینه‌های کاربرد در صفحهٔ برند TREXEL آمده است.