الصب بالضغط المنخفض، ما هو، وكيف يتم استخدامه وأين، العملية

بقلم تينا / 2019 / 2019 2019月 6月 6月 4日

الصب بالضغط المنخفض، ما هو، وكيف يتم استخدامه وأين، العملية

 

القولبة بالضغط المنخفض هي تقنية نراها جميعًا ونصادفها في حياتنا اليومية، على الرغم من أنك قد لا تدرك ذلك، إلا أن القولبة بالضغط المنخفض جزء لا يتجزأ من العديد من الأجهزة والمعدات التي قد تستخدمها يوميًا. فهي تقوم بعملها بصمت، وربما لا تفكر في الأمر مرة أخرى.

نحن هنا في QL-Custom لدينا سنوات عديدة من الخبرة في مجال التشكيل بالضغط المنخفض، لذا رأينا أن نشاركك بعض النقاط الرئيسية حول هذه العملية في هذه المقالة.

فيما يلي إجابة سريعة لك، ثم سنتعمق أكثر في عملية وفوائد القولبة بالضغط المنخفض، ليس فقط للتطبيقات ولكن للبيئة أيضًا.

 

ما هو القولبة بالضغط المنخفض؟ القوالب منخفضة الضغط هي تقنية لحماية وتغليف المكونات المعرضة للتلف أو الرطوبة أو غيرها من المؤثرات الخارجية. وهي نموذجية في تطبيقات مثل الأسلاك ولوحات الدوائر المطبوعة. وباستخدام مواد تُعرف باسم القوالب الساخنة، تُستخدم البوليمرات لإغلاق المكونات باستخدام ماكينات متخصصة.

 

مواد البولي أميد المستندة إلى حمض ثنائي الأميد التي غالبًا ما يشار إليها باسم "الذوبان الساخن"، وهي مواد لدائن حرارية تصبح عند تسخينها إلى درجات حرارة محددة مرنة وقابلة للطرق للاستخدام حول الموصلات والوصلات الثمينة.

 

 

سبب تسميته بالقولبة بالضغط المنخفض

 

الصب بالضغط المنخفض، (أو LPM) على وجه الخصوص، كما يوحي الاسم، هو استخدام عمليات وتقنيات الضغط المنخفض المستخدمة حيثما تعاني المكونات من الضغط العادي أو الحرارة الشديدة المستخدمة في تطبيقات الصب بالضغط القياسي في الصناعة.

وللتكرار، هناك سببان رئيسيان قد يتطلب تطبيق ما استخدام القوالب منخفضة الضغط.

 

المرونة

أحد العوامل الرئيسية هو الحاجة إلى أن تكون اللدائن الحرارية المطبقة أكثر لزوجة. تسمح اللزوجة بتطبيق المادة المحقونة على الكثير من المساحات والتجاويف الصغيرة أو المعقدة. للتطبيق عند ضغط منخفض غالبًا ما يتم استخدام عملية مضخة تروس يدوية، وهذا يوفر ضغطًا كافيًا لدفع المادة اللزجة بين المكونات.

يساعد ذلك على منع خلع المكونات الهشة من مكانها أو كسرها ويوفر حماية وثباتاً أكبر للإلكترونيات غير المحمية.

تُقاس اللزوجة بما يُعرف باسم السنتبواز - وحدة قياس محددة، وعند حوالي 410 درجة فهرنهايت (210 درجة مئوية) يشكل هذا قوام "شراب الفطائر" وهو كافٍ وآمن للاستخدام تحت ضغط منخفض.

 

الالتصاق

وبصفة عامة، تعتبر مواد البولي أميد من المواد عالية الأداء الذائبة على الساخن. تحتوي مادة البولي أميد على مادة لاصقة مصاحبة لها وهذا ما يساعد على إحكام غلق المكونات.

 

عملية تطبيق صب القوالب بالضغط المنخفض

 

إذا كانت لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو غيرها من الدوائر الكهربائية سيتم تشكيلها بالضغط المنخفض، فبعد تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور، سيتم الانتقال إلى المرحلة التالية وهي التشكيل بالضغط المنخفض.

يبدأ القالب بالضغط المنخفض في شكل كريات صغيرة، ويتم قياس هذه الكريات بالكمية/الوزن الصحيح المطلوب وتغذيتها في ماكينة LPM المتخصصة - والتي تضم أيضًا قالب القالب المراد تعبئته. يتم وضع ثنائي الفينيل متعدد الكلور النهائي في الماكينة - أو يتم وضع قالب القالب على البارد كحاجز أولي لأي حرارة من الحقن بالضغط. ثم تصبح جاهزة لتطبيق طبقة اللدائن الحرارية الرئيسية. وبمجرد تسخينها إلى 410 درجة فهرنهايت، يتم حقن البولي أميد بعد ذلك - إما يدويًا أو ميكانيكيًا باستخدام طرق الضغط المنخفض، عادةً ما يكون حوالي 50 إلى 200 رطل لكل بوصة مربعة.

يتم الحفاظ على التدفق وتنظيمه، وسوف يحيط بالمكونات بل ويبدأ في التجفيف والإغلاق عند التلامس. يتم قياس الكمية المحقونة وتوجيهها بالضبط لملء جميع المكونات الضرورية وترك سطح نهائي. يعني التقدم عالي السرعة أن هذه العملية لا تستغرق عادةً سوى بضع ثوانٍ فقط لكل تطبيق، مع اكتمال الحقن والتجفيف والتشطيب لمدة تصل إلى حوالي دقيقة واحدة. مما يؤدي إلى قابلية الإنتاج بكميات كبيرة.

 

الحقن لمكافحة الانكماش

 

بمجرد الحقن، عادةً ما يقل حجم البولي أميد أو يتقلص حجمه أثناء مرحلة التجفيف. وللتعويض عن ذلك، يتم حقن الوحدة باستمرار من أجل الحفاظ على الضغط على الوحدات وملء أي فراغ يتركه الانكماش. وتستمر هذه العملية حتى تتحول مادة البولي أميد من سائل إلى مادة صلبة، أي يتم تسخينها إلى تبريدها، وفي الوقت نفسه، يمتص تطبيق القالب البارد أي ضغط وحرارة غير مبررة قد تحدث أثناء العملية.

 

وقد أثبتت هذه التقنية قدرتها على حماية المكونات الهشة مع عدم تمزق الإلكترونيات أو وصلات اللحام وعدم إعاقة أداء الوحدة.

Low pressure Molding, What Is It, How It's Used and Where, the Process

 

لماذا نستخدم القولبة بالضغط المنخفض

 

منذ سبعينيات القرن الماضي عندما تم تطوير القولبة بالضغط المنخفض في أوروبا، انتشر استخدامها في معظم المجالات الصناعية والاستهلاكية. تم تطويرها في البداية لصناعة السيارات لتحل محل البدائل الأثقل مثل عملية التعبئة التي كانت أكثر سمية أيضًا ولتوفير بيئة فعالة ومغلقة ومحمية للمكونات التي كانت ستعاني من الإجهاد والكسر غير المبرر.

 

وقد تحسنت التقنيات منذ ذلك الحين بشكل أكبر، مما يوفر حماية أكبر والقدرة على تغطية أنظمة أكثر تعقيدًا. لذا فقد توسعت عملية التشكيل بالضغط المنخفض لتغطي ليس فقط الاستخدامات الصناعية والتجارية ولكن أيضًا التطبيقات العسكرية والفضائية، حيث تتطلب المعدات والإلكترونيات الأكثر تطرفًا حلولًا أكثر قوة.

 

أضف إلى ذلك أن التشكيل بالضغط المنخفض هو حل أقل سمية وصديق للبيئة ويمكنك أن ترى لماذا امتد استخدامه إلى معظم مجالات حماية الدوائر الكهربائية.

فيما يلي قائمة بالتطبيقات النموذجية للقالب بالضغط المنخفض

  1. العسكرية
  2. الطيران والفضاء
  3. السيارات
  4. المعدات الصناعية الثابتة
  5. المعدات الصناعية المتنقلة
  6. معدات البناء
  7. الإلكترونيات الاستهلاكية
  8. المحركات ولوحات التحكم
  9. المعدات الغاطسة
  10. المستشعرات
  11. إعدادات الإضاءة
  12. الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل محركات أقراص USB وأجهزة التحكم عن بُعد
  13. جميع أشكال الأسلاك المصنعة تقريبًا

 

في العديد من التطبيقات، تطورت القوالب نفسها في العديد من التطبيقاتد أن تصبح جزءًا أساسيًا من الوحدة نفسها، على سبيل المثال، غالبًا ما تشكل القوالب المستخدمة في محركات أقراص USB وأقفال أبواب السيارات عن بُعد جزءًا من - أو الغلاف الخارجي الكامل للمنتج، أو في بعض الحالات تملي شكل الغلاف الخارجي.

 

فوائد القولبة بالضغط المنخفض

 

خامة خفيفة الوزن

وعلى العكس من التقنيات الأثقل والأكثر تعقيدًا، توفر الذوبان الساخن منتجًا نهائيًا أكثر كفاءة في الوزن وهو مثالي لمعظم التطبيقات

 

لمسة نهائية مانعة للماء

يمكن الآن إغلاق الوحدات التي يمكن أن تكون عرضة للتلف الناتج عن المياه بإحكام من الخارج، مما يسمح في بعض الأحيان للمعدات التي تعمل في المياه العميقة أن تظل آمنة وتعمل بكامل طاقتها.

 

التصاق الأسطح المتعددة

يتيح القولبة بالضغط المنخفض، إلى جانب القالب على البارد إمكانية استخدام العديد من المواد المختلفة مع مادة لاصقة للمساعدة في تثبيت المكونات وتثبيتها في مكانها.

 

مقاوم للصدمات

يمكن الآن توفير حماية أكبر لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمكونات الأخرى المستخدمة في البيئات عالية الصدمات من الصدمات والأضرار الأخرى التي تلحق بها أثناء الاستخدام.

 

مقاوم للمواد الكيميائية

يمكن الآن حماية المكونات التي تتلامس مع المواد الكيميائية غير الحمضية المطبقة خارجيًا دون حدوث ضرر للدوائر الداخلية

 

مدمجة

يوفر استخدام موانع التسرب منخفضة الضغط حماية داخلية، مما يتطلب احتياجات حماية خارجية أقل. ويؤدي ذلك إلى تصميم أكثر إحكاماً وتوفيراً للمساحة، دون أن يشمل ذلك الثبات والحماية.

 

الجمالية

يوفر هذا الشكل من طرق الإغلاق والقولبة تحسينات أكبر بكثير على الشكل والتصميم من طرق الحماية السابقة.

 

الامتثال

تتوافق جميع المواد البلاستيكية الحرارية والبولي أميد مع المعايير المعتمدة من ISO للصحة والسلامة في جميع التطبيقات.

 

 

الفوائد البيئية للقولبة بالضغط المنخفض

 

في الحقيقة إن عملية القولبة بالضغط بشكل عام لها العديد من الفوائد البيئية التي تفوق الممارسات السابقة وفي بعض الحالات تطيل أمد الفوائد التي تلغي استخدام هذه العملية. فيما يلي الفوائد البيئية الرئيسية للقولبة بالضغط.

 

المنتجات الطبيعية

جميع المكونات المستخدمة في التشكيل بالضغط هي مواد طبيعية.

 

قابلة لإعادة التدوير

يمكن إعادة تدوير أي مواد زائدة ناتجة عن عملية التشكيل بالضغط بشكل كامل. يمكن استصلاح المواد وإعادة استخدامها عدة مرات. وهذا يعني أن القوالب بالضغط هي حل خالٍ من النفايات

 

خالي من الأبخرة الخطرة

لا تنتج عملية القولبة بالضغط أي مواد خطرة، سواءً كانت محمولة في الهواء أو في شكل سائل أو صلب.

 

تمديد عمر المنتج

يمكن الآن تخزين المنتجات التي كان من الممكن أن يتم تحديد تاريخ "الاستخدام بحلول" واستخدامها بعد فترة زمنية أطول.

 

عدد أقل من حالات كسر المنتج

 

والآن بعد أن أصبحت المنتجات أكثر قوة، أصبحت فرصة حدوث أعطال أو أعطال أقل، مما يعني أن عدد مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو الدوائر الكهربائية التي يتم التخلص منها و/أو تتطلب الاستبدال أقل.

الخاتمة

 

كما ذكرنا في البداية، أصبحت الممارسات المقولبة منخفضة الضغط شائعة جدًا لدرجة أننا لا نكاد نلاحظها من حولنا كل يوم، على الرغم من أننا ربما نصادفها عدة مرات في اليوم في حياتنا العملية والمنزلية.

 

تشمل الاستخدامات الاستهلاكية والصغيرة النموذجية منتجات مثل الكابلات أو وصلات الكابلات حيث يتم استخدامها لتقوية وحماية أطراف الكابلات. المنتجات التي قد تلتقطها وتستخدمها يوميًا مثل جهاز التحكم عن بعد لباب سيارتك أو حتى جهاز التحكم عن بعد الخاص بالتلفزيون ربما تحتوي أيضًا على منتجات صب الضغط المنخفض للمساعدة في إطالة عمرها الافتراضي وأي تأثيرات قد تلامسها.

 

إذا كان لديك تطبيق تفكر في الحاجة إلى القولبة بالضغط المنخفض، أو حتى إذا كنت تريد معرفة ما إذا كان منتجك مناسبًا - أو جاهزًا لهذه العملية، فمن الجيد دائمًا معرفة المزيد من المعلومات.

 

إذا كنت ترغب في مناقشة مشروعك الخاص، سواء كان مشروعك لحفنة من الوحدات النموذجية، أو لمجموعة من آلاف الوحدات، فإنتعال وتحدث إلينا هنا في ل.م.م  حيث يمكن لأحد أعضاء فريقنا المتخصصين من ذوي الخبرة مساعدتك في استفسارك وإرشادك خلال أي عمليات ضرورية.