Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Mikrohücresel köpük olarak da bilinen mikro hücreli plastikler 50 mikrondan küçük (genellikler 0.1 ila 100 mikron) milyarlarca küçük baloncuk içeren özel üretilmiş bir plastik şeklidir. Bu plastik türü gaz kabarcıklarının homojen bir şekilde düzenlenmesine neden olmak için "termodinamik kararsızlık fenomenine" dayanarak gazın yüksek basınç altında çeşitli polimerlere çözülmesiyle oluşturulur aksi takdirde çekirdeklenme olarak bilinir. Asıl amacı mekanik özellikleri korurken malzeme kullanımını azaltmaktı. Bu köpüklerdeki ana varyans odası onları oluşturmak için kullanılan gazdır; bitmiş ürünün yoğunluğu kullanılan gaza göre belirlenir. Kullanılan gaza bağlı olarak köpüğün yoğunluğu önceden işlenmiş plastiğin yoğunluğu % 5 ila % 99 arasında olabilir. Köpüğün son şekline ve daha sonra kalıplama işlemine daha fazla odaklanan tasarım parametreleri kullanılacak kalıp veya kalıp tipinin yanı sıra bu malzemeyi köpük olarak sınıflandıran kabarcıkların veya hücrelerin boyutlarını içerir. Hücrelerin boyutu ışığın dalga boyuna yakın olduğundan sıradan bir gözlemciye göre bu köpük, katı, açık renkli bir plastik görünümünü korur.
Washington Üniversitesi'ndeki son gelişmelerde nanohücreli köpükler üretildi. Bu köpükler 20-100 nanometre aralığındaki hücre boyutları ile karakterize edilir. Ayrıca Delhi Hindistan Teknoloji Enstitüsü'nde, yüksek kaliteli mikro hücreli köpükler üretmek için yeni teknolojiler geliştiriliyor.
Tarih
1974'ten önce 1974'te Erimiş Plastik ve Gazın Karıştırılması adlı ABD patentinde özetlenen yöntem kullanılarak geleneksel köpükler oluşturuldu. Kimyasal veya fiziksel şişirme ajanı olarak bilinen bir gazı erimiş plastik üzerine bırakarak sert plastik geleneksel köpüğe dönüştürüldü. Bu yöntemlerin sonuçları oldukça istenmeyen bir sonuçtu. Prosesin kontrolsüz yapısı nedeniyle ürün genellikle tek tip değildi ve birçok büyük boşluğu barındırıyordu. Sonuç olarak hücresel yapıda büyük hücreler bulunan düşük mukavemetli ve az yoğun köpük elde edildi. Bu yöntemin güçlükleri daha avantajlı mekanik özelliklere sahip benzer bir malzemeyi üretebilecek bir işleme olan ihtiyacı doğurdu.
Bugün bildiğimiz gibi mikro hücresel köpüklerin yaratılması geleneksel köpüklerin üretiminden esinlenildi. 1979'da Profesör Nam P Suh yönetimindeki MIT yüksek lisans öğrencileri J.E. Martini ve F.A. Waldman mikro hücreli plastiklerin veya mikro hücreli köpüklerin icadı ile akredite oldu. Basınçlı ekstrüzyon ve enjeksiyonla kalıplama yaparak deneyleri önemli ölçüde daha az malzeme kullanan bir yönteme ve 8 mikrondan daha küçük olan % 5-30 daha az boşluklu bir ürüne yol açtı. Mekanik özellikler açısından malzemenin kırılma tokluğu % 400 ve çatlak ilerlemesine karşı direnç ise % 200 arttı. İlk olarak, plastik yüksek basınçta gaza eşit şekilde doyurulur. Daha sonra sıcaklık artırılarak plastikte termal kararsızlığa neden olur. Kararlı bir duruma ulaşmak için hücre çekirdeklenmesi gerçekleşir. Bu adım sırasında oluşturulan hücreler geleneksel köpüklerden çok daha küçük olur. Bundan sonra hücre büyümesi veya matris gevşemesi başlar. Bu yöntemin yeniliği sıcaklık ve basınç girdilerini değiştirerek ürünün mekanik özelliklerini kontrol edebilme özelliğiydi. Örneğin basıncı değiştirerek çok ince bir dış katman oluşturulabilir ve bu da ürünü daha da güçlü hale getirir. Deneysel sonuçlar CO2'nin en yoğun köpükleri üreten gaz olduğunu buldu. Argon ve Azot gibi diğer gazlar biraz daha az istenen mekanik özellikleri olan köpükler üretti.
Üretim
İstenilen köpüğü yapmak için gaz seçerken işlevsel gereksinimler ve tasarım parametreleri dikkate alınır. İşlevsel gereksinimler bu malzeme türünü icat ederken kullanılan kriterlerle aynıdır; Orijinal plastiğin yapabildiği aynı üç boyutlu ürünleri yapabilen mekanik özelliklerden (özellikle tokluktan) ödün vermeden daha az plastik kullanmak.
Mikro hücreli plastiklerin üretimi sıcaklık ve basınca bağlıdır. Gazın yüksek sıcaklık ve basınç altında çözülmesi basınç düştüğünde çekirdeklenme bölgelerini harekete geçiren ve çözünmüş gaz miktarı ile üssel olarak artan itici bir güç yaratır.
Homojen çekirdeklenme hücresel matristeki baloncukları üretmek için birincil mekanizmadır. Çözünmüş gaz molekülleri ilk önce çekirdeklenmiş olan aktivasyon bölgelerine yayılma tercihine sahiptir. Bu bölgeler neredeyse aynı anda aktif hale getirildiği ve çözünmüş gaz moleküllerinin plastik boyunca eşit ve tekdüze paylaşılmasına zorladığı için bu önlenir.
Plastiği yüksek basınçlı ortamdan çıkarmak termodinamik bir kararsızlık yaratır. Polimerin etkili cam geçiş sıcaklığının (polimer/gaz karışımının) üzerinde ısıtılması daha sonra plastiğin köpürmesine neden olarak küçük kabarcıklardan oluşan çok muntazam bir yapı oluşturur.
Mekanik özellikler
Mikro hücreli plastiklerin yoğunluğu davranış ve performans üzerinde en büyük etkiye sahiptir. Parçada daha fazla gaz çözüldükçe malzemenin çekme dayanımı malzeme yoğunluğu ile doğrusal olarak azalır. Erime sıcaklığı ve viskozitesi de azalır.
Köpük enjeksiyon işleminin kendisi parçanın dış kuvvetlere nasıl tepki vereceğini de etkileyen girdap izleri, çizgi oluşumu ve kabarma gibi yüzey kusurlarını ortaya çıkarır.
Avantajlar ve dezavantajlar
Bu köpük oluşturma işleminin tehlikeli olmayan doğası nedeniyle bu plastikler geri dönüştürülebilir ve üretim döngüsüne geri konulabilir böylece karbon ayak izleri ve ham madde maliyetleri azaltılır.
Bu malzemenin gözenekli doğası ile toplam yoğunluk, herhangi bir katı plastikten çok daha azdır ve parçanın birim hacmi başına ağırlığını önemli ölçüde azaltır. Bu aynı zamanda küçük gaz dolu ceplerin eklenmesiyle daha az ham plastik tüketimine neden olur ve % 35'e kadar maliyet düşürmeye izin verir.
Bu köpüklerin mekanik özelliklerini gözlemlerken, neredeyse doğrusal bir şekilde gerilme mukavemetindeki kayıp yoğunluktaki azalma ile ilişkilendirilir.
Endüstriyel uygulamalar
70'lerin sonlarında MIT araştırmalarının attığı adımlardan bu yana, mikro hücreli plastikler ve bunların üretim yöntemleri daha standart hale geldi ve geliştirildi. Trexel Inc. MuCell ® Kalıplama Teknolojisi kullanımıyla mikro hücreli plastikler için endüstri standardı olarak anılır. Trexel ve diğer mikro hücreli plastik üreticileri, otomotiv, tıp, paketleme, tüketici ve endüstriyel gibi uygulamalara yönelik ürünler oluşturmak için hem enjeksiyonla kalıplama hem de üfleme kalıp yöntemlerini kullanır.
Enjeksiyon ve şişirme kalıplama üretilmesi gereken ürün tipine göre farklıdır. Enjeksiyon kalıplama dökümde olduğu gibi daha sonra erimiş plastikle doldurulacak katı bir nesne için bir kalıp oluşturarak merkezlenir. Öte yandan şişirme kalıplama içi boş nesneler için daha gelişmiştir ama bu boyut tanımlanmamış bir özellik olduğu için duvar kalınlığı açısından daha az doğrudur (tüm boyutların önceden belirlenmiş olduğu bir enjeksiyon kalıbının aksine). MuCell® ve mikro hücreli plastiklerle ilgili olarak bu işlemler kalıplama işlemi başlamadan önce ek gaz çözme ve hücre çekirdeklenmesi aşamaları nedeniyle geleneksel plastiklerden farklıdır. Bu işlem kalıp içindeki kusurlara izin veren "paketleme ve bekletme aşamasını" ortadan kaldırarak daha büyük boyutsal doğruluk ve sağlam yapıya sahip bitmiş bir ürün oluşturdu. Kalıplama işleminin tüm bir adımını kaldırarak zamandan tasarruf edilir ve MuCell® standart reçinelere kıyasla aynı anda daha fazla parça üretilebildiği için daha ekonomik bir seçenek haline gelir. Birkaç uygulama örneği arasında otomobil gösterge panelleri, kalp pompaları, saklama kutuları ve birden fazla elektrikli alet üzerindeki muhafaza yer alır.
Kaynakça
- ^ a b c Suh (1 Ekim 2003). "Impact of microcellular plastics on industrial practice and academic research". Macromolecular Symposia (İngilizce). 201 (1): 187-202. doi:10.1002/masy.200351122. ISSN 1521-3900.
- ^ a b . faculty.washington.edu. 16 Ekim 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Şubat 2016.
- ^ Abhishek (Mart 2013). "Ultrasound assisted cyclic solid-state foaming for fabricating ultra-low density porous acrylonitrile–butadiene–styrene foams". Materials Letters. 94 (94): 76-78. doi:10.1016/j.matlet.2012.12.024.
- ^ Gandhi (2014). "Ultrasound-Induced Nucleation in Microcellular Polymers". Journal of Applied Polymer Science. 131 (18): n/a. doi:10.1002/app.40742.
- ^ Greenberg (12 Mart 1974), Mixing of molten plastic and gas, 3 Nisan 2016 tarihinde kaynağından , erişim tarihi: 7 Şubat 2016
- ^ Martini-Vvedensky (25 Eylül 1984), Microcellular closed cell foams and their method of manufacture, 3 Nisan 2016 tarihinde kaynağından , erişim tarihi: 7 Şubat 2016
- ^ Avalle (Mart 2014). "Mechanical properties and impact behavior of a microcellular structural foam". Latin American Journal of Solids and Structures. 11 (2): 200-222. doi:10.1590/S1679-78252014000200004.
- ^ . 15 Kasım 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Eylül 2020.
- ^ . www.custompartnet.com. 1 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Şubat 2016.
- ^ . www.custompartnet.com. 20 Ekim 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Şubat 2016.
- ^ . www.trexel.com. 23 Ocak 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Şubat 2016.
Ayrıca bakınız
- akrilonitril
- butadien
- stiren
Dış bağlantılar
- . faculty.washington.edu. 16 Ekim 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Mart 2016.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Mikrohucresel kopuk olarak da bilinen mikro hucreli plastikler 50 mikrondan kucuk genellikler 0 1 ila 100 mikron milyarlarca kucuk baloncuk iceren ozel uretilmis bir plastik seklidir Bu plastik turu gaz kabarciklarinin homojen bir sekilde duzenlenmesine neden olmak icin termodinamik kararsizlik fenomenine dayanarak gazin yuksek basinc altinda cesitli polimerlere cozulmesiyle olusturulur aksi takdirde cekirdeklenme olarak bilinir Asil amaci mekanik ozellikleri korurken malzeme kullanimini azaltmakti Bu kopuklerdeki ana varyans odasi onlari olusturmak icin kullanilan gazdir bitmis urunun yogunlugu kullanilan gaza gore belirlenir Kullanilan gaza bagli olarak kopugun yogunlugu onceden islenmis plastigin yogunlugu 5 ila 99 arasinda olabilir Kopugun son sekline ve daha sonra kaliplama islemine daha fazla odaklanan tasarim parametreleri kullanilacak kalip veya kalip tipinin yani sira bu malzemeyi kopuk olarak siniflandiran kabarciklarin veya hucrelerin boyutlarini icerir Hucrelerin boyutu isigin dalga boyuna yakin oldugundan siradan bir gozlemciye gore bu kopuk kati acik renkli bir plastik gorunumunu korur Delhi deki Hindistan Teknoloji Enstitusu nde gelistirilen Mikrohucresel plastik mikrograf Washington Universitesi ndeki son gelismelerde nanohucreli kopukler uretildi Bu kopukler 20 100 nanometre araligindaki hucre boyutlari ile karakterize edilir Ayrica Delhi Hindistan Teknoloji Enstitusu nde yuksek kaliteli mikro hucreli kopukler uretmek icin yeni teknolojiler gelistiriliyor Tarih1974 ten once 1974 te Erimis Plastik ve Gazin Karistirilmasi adli ABD patentinde ozetlenen yontem kullanilarak geleneksel kopukler olusturuldu Kimyasal veya fiziksel sisirme ajani olarak bilinen bir gazi erimis plastik uzerine birakarak sert plastik geleneksel kopuge donusturuldu Bu yontemlerin sonuclari oldukca istenmeyen bir sonuctu Prosesin kontrolsuz yapisi nedeniyle urun genellikle tek tip degildi ve bircok buyuk boslugu barindiriyordu Sonuc olarak hucresel yapida buyuk hucreler bulunan dusuk mukavemetli ve az yogun kopuk elde edildi Bu yontemin guclukleri daha avantajli mekanik ozelliklere sahip benzer bir malzemeyi uretebilecek bir isleme olan ihtiyaci dogurdu Bugun bildigimiz gibi mikro hucresel kopuklerin yaratilmasi geleneksel kopuklerin uretiminden esinlenildi 1979 da Profesor Nam P Suh yonetimindeki MIT yuksek lisans ogrencileri J E Martini ve F A Waldman mikro hucreli plastiklerin veya mikro hucreli kopuklerin icadi ile akredite oldu Basincli ekstruzyon ve enjeksiyonla kaliplama yaparak deneyleri onemli olcude daha az malzeme kullanan bir yonteme ve 8 mikrondan daha kucuk olan 5 30 daha az bosluklu bir urune yol acti Mekanik ozellikler acisindan malzemenin kirilma toklugu 400 ve catlak ilerlemesine karsi direnc ise 200 artti Ilk olarak plastik yuksek basincta gaza esit sekilde doyurulur Daha sonra sicaklik artirilarak plastikte termal kararsizliga neden olur Kararli bir duruma ulasmak icin hucre cekirdeklenmesi gerceklesir Bu adim sirasinda olusturulan hucreler geleneksel kopuklerden cok daha kucuk olur Bundan sonra hucre buyumesi veya matris gevsemesi baslar Bu yontemin yeniligi sicaklik ve basinc girdilerini degistirerek urunun mekanik ozelliklerini kontrol edebilme ozelligiydi Ornegin basinci degistirerek cok ince bir dis katman olusturulabilir ve bu da urunu daha da guclu hale getirir Deneysel sonuclar CO2 nin en yogun kopukleri ureten gaz oldugunu buldu Argon ve Azot gibi diger gazlar biraz daha az istenen mekanik ozellikleri olan kopukler uretti UretimGenel uretim surecinin sematik ornegi 1 Polimer baz kirmizi sivilastirilir ve eklenir 2 Azot veya Karbondioksit gibi hassas miktarlarda super kritik sivi mavi polimer karisimina enjekte edilir 3 Tek fazli bir cozelti mor olusturmak icin homojen karistirma 4 Plastik kalip bosluguna enjekte edilir Dusuk basinc super kritik akiskan hucrelerinin kalibi tekduze bir sekilde cekirdeklenip doldurmasini saglar Istenilen kopugu yapmak icin gaz secerken islevsel gereksinimler ve tasarim parametreleri dikkate alinir Islevsel gereksinimler bu malzeme turunu icat ederken kullanilan kriterlerle aynidir Orijinal plastigin yapabildigi ayni uc boyutlu urunleri yapabilen mekanik ozelliklerden ozellikle tokluktan odun vermeden daha az plastik kullanmak Mikro hucreli plastiklerin uretimi sicaklik ve basinca baglidir Gazin yuksek sicaklik ve basinc altinda cozulmesi basinc dustugunde cekirdeklenme bolgelerini harekete geciren ve cozunmus gaz miktari ile ussel olarak artan itici bir guc yaratir Homojen cekirdeklenme hucresel matristeki baloncuklari uretmek icin birincil mekanizmadir Cozunmus gaz molekulleri ilk once cekirdeklenmis olan aktivasyon bolgelerine yayilma tercihine sahiptir Bu bolgeler neredeyse ayni anda aktif hale getirildigi ve cozunmus gaz molekullerinin plastik boyunca esit ve tekduze paylasilmasina zorladigi icin bu onlenir Plastigi yuksek basincli ortamdan cikarmak termodinamik bir kararsizlik yaratir Polimerin etkili cam gecis sicakliginin polimer gaz karisiminin uzerinde isitilmasi daha sonra plastigin kopurmesine neden olarak kucuk kabarciklardan olusan cok muntazam bir yapi olusturur Mekanik ozelliklerMikro hucreli plastiklerin yogunlugu davranis ve performans uzerinde en buyuk etkiye sahiptir Parcada daha fazla gaz cozuldukce malzemenin cekme dayanimi malzeme yogunlugu ile dogrusal olarak azalir Erime sicakligi ve viskozitesi de azalir Kopuk enjeksiyon isleminin kendisi parcanin dis kuvvetlere nasil tepki verecegini de etkileyen girdap izleri cizgi olusumu ve kabarma gibi yuzey kusurlarini ortaya cikarir Avantajlar ve dezavantajlarBu kopuk olusturma isleminin tehlikeli olmayan dogasi nedeniyle bu plastikler geri donusturulebilir ve uretim dongusune geri konulabilir boylece karbon ayak izleri ve ham madde maliyetleri azaltilir Bu malzemenin gozenekli dogasi ile toplam yogunluk herhangi bir kati plastikten cok daha azdir ve parcanin birim hacmi basina agirligini onemli olcude azaltir Bu ayni zamanda kucuk gaz dolu ceplerin eklenmesiyle daha az ham plastik tuketimine neden olur ve 35 e kadar maliyet dusurmeye izin verir Bu kopuklerin mekanik ozelliklerini gozlemlerken neredeyse dogrusal bir sekilde gerilme mukavemetindeki kayip yogunluktaki azalma ile iliskilendirilir Endustriyel uygulamalar70 lerin sonlarinda MIT arastirmalarinin attigi adimlardan bu yana mikro hucreli plastikler ve bunlarin uretim yontemleri daha standart hale geldi ve gelistirildi Trexel Inc MuCell Kaliplama Teknolojisi kullanimiyla mikro hucreli plastikler icin endustri standardi olarak anilir Trexel ve diger mikro hucreli plastik ureticileri otomotiv tip paketleme tuketici ve endustriyel gibi uygulamalara yonelik urunler olusturmak icin hem enjeksiyonla kaliplama hem de ufleme kalip yontemlerini kullanir Enjeksiyon ve sisirme kaliplama uretilmesi gereken urun tipine gore farklidir Enjeksiyon kaliplama dokumde oldugu gibi daha sonra erimis plastikle doldurulacak kati bir nesne icin bir kalip olusturarak merkezlenir Ote yandan sisirme kaliplama ici bos nesneler icin daha gelismistir ama bu boyut tanimlanmamis bir ozellik oldugu icin duvar kalinligi acisindan daha az dogrudur tum boyutlarin onceden belirlenmis oldugu bir enjeksiyon kalibinin aksine MuCell ve mikro hucreli plastiklerle ilgili olarak bu islemler kaliplama islemi baslamadan once ek gaz cozme ve hucre cekirdeklenmesi asamalari nedeniyle geleneksel plastiklerden farklidir Bu islem kalip icindeki kusurlara izin veren paketleme ve bekletme asamasini ortadan kaldirarak daha buyuk boyutsal dogruluk ve saglam yapiya sahip bitmis bir urun olusturdu Kaliplama isleminin tum bir adimini kaldirarak zamandan tasarruf edilir ve MuCell standart recinelere kiyasla ayni anda daha fazla parca uretilebildigi icin daha ekonomik bir secenek haline gelir Birkac uygulama ornegi arasinda otomobil gosterge panelleri kalp pompalari saklama kutulari ve birden fazla elektrikli alet uzerindeki muhafaza yer alir Kaynakca a b c Suh 1 Ekim 2003 Impact of microcellular plastics on industrial practice and academic research Macromolecular Symposia Ingilizce 201 1 187 202 doi 10 1002 masy 200351122 ISSN 1521 3900 a b faculty washington edu 16 Ekim 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 17 Subat 2016 Abhishek Mart 2013 Ultrasound assisted cyclic solid state foaming for fabricating ultra low density porous acrylonitrile butadiene styrene foams Materials Letters 94 94 76 78 doi 10 1016 j matlet 2012 12 024 Gandhi 2014 Ultrasound Induced Nucleation in Microcellular Polymers Journal of Applied Polymer Science 131 18 n a doi 10 1002 app 40742 Greenberg 12 Mart 1974 Mixing of molten plastic and gas 3 Nisan 2016 tarihinde kaynagindan erisim tarihi 7 Subat 2016 Martini Vvedensky 25 Eylul 1984 Microcellular closed cell foams and their method of manufacture 3 Nisan 2016 tarihinde kaynagindan erisim tarihi 7 Subat 2016 Avalle Mart 2014 Mechanical properties and impact behavior of a microcellular structural foam Latin American Journal of Solids and Structures 11 2 200 222 doi 10 1590 S1679 78252014000200004 15 Kasim 2014 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 7 Eylul 2020 www custompartnet com 1 Mart 2016 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 17 Subat 2016 www custompartnet com 20 Ekim 2008 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 17 Subat 2016 www trexel com 23 Ocak 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 17 Subat 2016 Ayrica bakinizakrilonitril butadien stirenDis baglantilar faculty washington edu 16 Ekim 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 22 Mart 2016