در فرآیندهای صنعتی که به تولید قطعات پلاستیکی از طریق تزریق مواد پلیمری اختصاص دارند، کیفیت نهایی محصول به‌طور مستقیم به شرایط آماده‌سازی مواد اولیه وابسته است. یکی از حیاتی‌ترین مراحل پیش از تزریق، حذف کامل رطوبت و گازهای ناخواسته از گرانولهای پلاستیکی است. در این مرحله، گازگیر دستگاه تزریق پلاستیک نقش اساسی ایفا میکند. این دستگاه که در ظاهر ممکن است ساده به نظر برسد، در واقع قلب آماده‌سازی مواد پلیمری به شمار می‌رود. عملکرد صحیح آن نه تنها کیفیت سطحی قطعات را افزایش میدهد بلکه باعث بهبود استحکام، شفافیت و دقت ابعادی محصولات تزریقی نیز می‌شود.
گازگیر به طور خلاصه دستگاهی است که وظیفه دارد رطوبت موجود در مواد پلاستیکی را قبل از ورود به قیف تزریق، حذف کند. بیشتر پلیمرها، به‌ویژه مواد مهندسی مانند پلیکربنات (PC)، نایلون (PA)، ABS و PET، رطوبت هوا را در خود جذب می‌کنند. اگر این رطوبت در زمان تزریق از بین نرود، در اثر حرارت بالا به بخار تبدیل می‌شود و در داخل مواد حباب، تغییر رنگ یا ضعف ساختاری ایجاد میکند. از این رو استفاده از گازگیر برای هر واحد تولیدی که به دقت و کیفیت اهمیت میدهد، امری غیرقابل چشم‌پوشی است.
وظیفه گازگیر در فرآیند تزریق پلاستیک
در فرآیند تزریق پلاستیک، گازگیر یکی از تجهیزات کلیدی محسوب می‌شود که وظیفه آن حذف کامل رطوبت و بخارهای سطحی و درونی گرانولهای پلاستیکی است. مواد پلیمری پس از ورود به قیف دستگاه، درون گازگیر قرار می‌گیرند تا با عبور جریان هوای گرم و خشک، به حالت پایدار و آماده تزریق برسند. اگر این مرحله به‌درستی انجام نشود، مواد در حین ذوب در سیلندر دستگاه با بخار آب ترکیب شده و واکنش‌های تخریبی در ساختار مولکولی آن رخ میدهد. نتیجه چنین فرآیندی، قطعاتی با ظاهر نامناسب، وجود حباب‌های ریز، شکنندگی و افت مقاومت مکانیکی است.
گازگیر همچنین موجب می‌شود که دمای گرانول‌ها پیش از ورود به سیلندر به مقدار یکنواختی برسد. این موضوع باعث می‌شود مواد در هنگام تزریق، روان‌تر حرکت کنند و توزیع حرارت در سیلندر یکنواخت‌تر باشد. کنترل دقیق دما و رطوبت در این مرحله، ضامن ثبات عملکرد دستگاه تزریق در طول تولید مداوم است. از این رو گازگیر را می‌توان بخش جدایی‌ناپذیر از چرخه کنترل کیفیت در فرآیند تزریق دانست.
چرا از گازگیر استفاده می‌شود
علت اصلی استفاده از گازگیر دستگاه تزریق پلاستیک، پیشگیری از آسیب‌های ناشی از رطوبت در مواد است. بسیاری از پلیمرها به‌صورت طبیعی تمایل به جذب رطوبت از محیط دارند. این رطوبت معمولاً از طریق تماس با هوای آزاد، انبارداری نامناسب یا حمل‌ونقل در محیط‌های مرطوب وارد مواد می‌شود. زمانی که چنین موادی بدون خشک‌کردن به سیلندر دستگاه تزریق وارد می‌شوند، حرارت بالا موجب تجزیه مولکول‌های آب و ایجاد بخار می‌شود. بخار حاصل درون مذاب پلاستیکی حباب تشکیل داده و سطح قطعه تولیدی را کدر، متخلخل یا شکننده می‌سازد.
علاوه بر این، رطوبت باعث کاهش ویسکوزیته مواد و تغییر رفتار جریان مذاب می‌شود. این مسئله ممکن است باعث شود قالب به‌طور کامل پر نشود یا لبه‌های قطعه به درستی شکل نگیرد. در برخی مواد مانند PET، وجود رطوبت حتی موجب شکستن زنجیره‌های پلیمری و کاهش مقاومت کششی محصول می‌شود. از طرف دیگر، در تولید قطعات شفاف یا رنگی، رطوبت عامل اصلی ایجاد لکه‌های سفید و تغییر رنگ است. بنابراین استفاده از گازگیر نه‌تنها برای جلوگیری از عیوب ظاهری بلکه برای حفظ خواص مکانیکی و شیمیایی مواد الزامی است.
دستگاه تزریق پلاستیک برای تولید قطعات باکیفیت نیاز به عملکرد دقیق دارد و استفاده از گازگیر دستگاه تزریق پلاستیک رطوبت مواد را کاهش داده و کیفیت نهایی محصول را بهبود می‌بخشد.
نحوه عملکرد دستگاه گازگیر
عملکرد گازگیر بر پایه ترکیب حرارت و جریان هوای خشک استوار است. دستگاه از سه بخش اصلی تشکیل می‌شود: قیف نگهدارنده مواد، واحد گرمایش و سیستم تأمین هوای خشک. گرانولهای پلاستیکی ابتدا وارد قیف می‌شوند. در پایین قیف، المنت‌های حرارتی دمای مورد نیاز را ایجاد می‌کنند. در همین حال، جریان هوای خشک از پایین به سمت بالا حرکت کرده و در تماس مستقیم با مواد قرار می‌گیرد. این هوا، رطوبت موجود در منافذ گرانول‌ها را جذب کرده و به سمت خروجی هدایت میکند.
در برخی مدل‌های پیشرفته‌تر، هوا پس از خروج از قیف دوباره فیلتر شده و به چرخه بازمی‌گردد تا مصرف انرژی کاهش یابد. این روش که به آن سیستم مدار بسته گفته می‌شود، موجب ثبات بیشتر در دمای هوای خشک و صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود.
در گازگیرهای مدرن، کنترل دما و زمان خشک‌کردن به‌صورت دیجیتالی انجام می‌شود. اپراتور میتواند بر اساس نوع ماده، دما و زمان مناسب را تنظیم کند. به‌طور مثال، مواد PET معمولاً نیاز به دمای حدود ۱۶۰ درجه سانتی‌گراد دارند، در حالی که مواد ABS در دمای ۸۰ تا ۹۰ درجه به‌خوبی خشک می‌شوند. رعایت دقیق این دماها اهمیت زیادی دارد زیرا دمای بیش از حد میتواند باعث اکسید شدن یا تغییر رنگ مواد شود.
انواع گازگیر و تفاوت عملکرد آن‌ها
گازگیرها بر اساس نحوه تولید و گردش هوای گرم به چند نوع تقسیم می‌شوند که هر یک برای نوع خاصی از مواد یا ظرفیت تولید طراحی شده‌اند. یکی از متداول‌ترین انواع آن‌ها گازگیر هوای گرم است. در این مدل، هوا از طریق المنت‌های حرارتی گرم شده و مستقیماً به درون قیف فرستاده می‌شود. این نوع برای مواد غیرجاذب رطوبت مانند پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن مناسب است اما در مورد مواد مهندسی که جذب رطوبت بالایی دارند، کارایی چندانی ندارد.
نوع دیگر گازگیر هوای خشک یا رطوبت‌گیر است که مجهز به واحد جذب رطوبت (Dehumidifier) می‌باشد. در این سیستم، هوا قبل از ورود به قیف از میان فیلترهای مخصوص عبور میکند تا کاملاً خشک شود. سپس با دمای کنترلشده به گرانول‌ها می‌رسد و رطوبت عمقی مواد را نیز از بین می‌برد. این مدل برای مواد حساس به رطوبت بهترین عملکرد را دارد.
در تزریق پلاستیک اجرتی، استفاده از گازگیر دستگاه تزریق پلاستیک اهمیت زیادی دارد زیرا مانع ایجاد حباب و نقص در قطعات تولیدی می‌شود و کیفیت کار مشتری را تضمین میکند.
در سیستم‌های پیشرفته‌تر، گازگیرهای روتاری یا چرخشی به‌کار می‌روند. این دستگاه‌ها از یک روتور زئولیتی برای جذب رطوبت استفاده می‌کنند که به‌صورت مداوم در حال چرخش است. مزیت این مدل‌ها مصرف انرژی پایین، راندمان بالا و پایداری در شرایط تولید پیوسته است. همچنین در کارخانه‌های بزرگ که چندین دستگاه تزریق هم‌زمان فعال هستند، از گازگیرهای مرکزی استفاده می‌شود. این سیستم‌ها هوای خشک را از یک منبع مرکزی به چندین قیف مختلف می‌رسانند و از طریق کنترلر مرکزی مدیریت می‌شوند.
تفاوت اصلی این مدل‌ها در میزان رطوبتی است که می‌توانند حذف کنند، دمای کاری، هزینه نگهداری و دقت کنترل دما و جریان هوا. انتخاب نوع مناسب گازگیر بر اساس نوع مواد اولیه، ظرفیت تولید و حساسیت محصول نهایی انجام می‌شود.
تأثیر گازگیری صحیح بر کیفیت محصول نهایی
هیچ مرحله‌ای در فرآیند تزریق پلاستیک به‌اندازه خشک‌کردن صحیح مواد، بر کیفیت محصول نهایی تأثیرگذار نیست. اگر گازگیر دستگاه تزریق پلاستیک به درستی کار کند، می‌توان انتظار داشت که قطعات تولیدی از نظر ظاهری براق، یکنواخت و بدون حباب باشند. رطوبت‌گیری مناسب همچنین باعث افزایش استحکام مکانیکی، پایداری رنگ، و دقت ابعادی در محصولات می‌شود.
در مقابل، گازگیری ناقص باعث بروز مشکلاتی می‌شود که گاه تشخیص منبع آن دشوار است. وجود حباب‌های ریز در سطح یا درون قطعه، تغییر رنگ به سمت زردی، بوی نامطلوب یا شکنندگی غیرعادی از نشانه‌های بارز خشک‌کردن ناقص است. علاوه بر این، محصولات ممکن است در مراحل بعدی مانند رنگ‌آمیزی یا چاپ دچار مشکل چسبندگی شوند.
مطالعات صنعتی نشان داده‌اند که تنها پنج صدم درصد رطوبت در مواد میتواند مقاومت کششی قطعات را تا پانزده درصد کاهش دهد. به همین دلیل کارخانه‌های حرفه‌ای به سیستم‌های خشک‌کن دقیق و کنترلشده مجهز می‌شوند تا هیچ‌گونه رطوبتی در مواد باقی نماند. در نتیجه می‌توان گفت گازگیر نه‌تنها در بهبود کیفیت، بلکه در افزایش راندمان تولید و کاهش ضایعات نیز نقش مهمی دارد.
علائم خرابی یا عملکرد ضعیف گازگیر
خرابی یا تنظیم نادرست گازگیر میتواند کل فرآیند تولید را مختل کند. زمانی که این دستگاه عملکرد مطلوبی ندارد، نخستین نشانه‌ها در کیفیت محصول ظاهر می‌شود. قطعاتی که به‌طور غیرعادی مات هستند یا دارای لکه‌های سفید و ترک‌های سطحی‌اند، معمولاً نتیجه خشک‌کردن ناقص مواد هستند. در برخی موارد، اپراتور ممکن است شاهد خروج بخار از قیف تزریق یا تغییر رنگ مواد در زمان ذوب باشد که نشان‌دهنده وجود رطوبت در گرانول‌هاست.
عوامل متعددی می‌توانند موجب کاهش عملکرد گازگیر شوند. خرابی المنت‌های حرارتی، گرفتگی فیلترهای هوای خشک، خرابی حسگر دما یا تنظیم نادرست زمان خشک‌کردن از جمله مواردی است که باید بررسی شود. همچنین اگر جریان هوای خشک کافی نباشد یا مسیر عبور هوا مسدود شده باشد، فرآیند گازگیری ناقص خواهد بود. گاهی نیز فراموش می‌شود که مواد پیش از ورود به قیف باید به اندازه کافی زمان برای خشک شدن داشته باشند و در نتیجه هنوز رطوبت درونی خود را حفظ می‌کنند.
در چنین شرایطی لازم است دستگاه توسط تکنسین بررسی شود و پارامترهای عملکرد آن با جدول تنظیمات مواد مقایسه گردد. تعمیر و سرویس به موقع گازگیر مانع از بروز توقف خط تولید و کاهش کیفیت می‌شود.
نکات نگهداری و تمیزکاری دستگاه گازگیر
نگهداری صحیح از گازگیر دستگاه تزریق پلاستیک نقش تعیین‌کننده‌ای در حفظ عملکرد پایدار و افزایش عمر مفید آن دارد. اولین گام در نگهداری روزانه، بررسی تمیزی فیلترهای ورودی و خروجی هواست. با گذشت زمان، ذرات گرد و غبار و باقی‌مانده مواد ممکن است مسیر عبور هوا را مسدود کنند. تمیز نگه داشتن این بخش‌ها باعث می‌شود جریان هوا به‌صورت یکنواخت از میان گرانول‌ها عبور کند.
سطح داخلی قیف نیز باید به‌صورت منظم پاک‌سازی شود، زیرا ذرات سوخته یا چسبیده می‌توانند موجب آلودگی مواد جدید شوند. المنت‌های حرارتی باید در فواصل زمانی معین بررسی شوند تا از سلامت آن‌ها اطمینان حاصل گردد. هرگونه تغییر در رنگ یا عملکرد المنت نشان‌دهنده نیاز به تعویض آن است.
در گازگیرهای هوای خشک، مواد جذب‌کننده رطوبت مانند مولکولار سیوها باید به‌طور دوره‌ای احیا یا تعویض شوند، زیرا پس از مدتی ظرفیت جذب آن‌ها کاهش می‌یابد. کنترل دقیق دما و زمان نیز باید همواره توسط اپراتور بررسی شود تا از بروز تغییرات ناگهانی جلوگیری گردد. در نهایت، رعایت نظم در تمیزکاری و ثبت دوره‌ای عملکرد دستگاه باعث می‌شود گازگیر همیشه در بهترین حالت کاری خود باقی بماند.
تولیدکنندگان قطعات تزریق پلاستیک با بهره‌گیری از گازگیر دستگاه تزریق پلاستیک می‌توانند مواد اولیه خشک و خالص‌تری داشته باشند و محصولات دقیق‌تر و مقاوم‌تری تولید کنند.
سخن پایانی
در جمع‌بندی باید گفت که گازگیر دستگاه تزریق پلاستیک نه‌تنها وسیله‌ای برای حذف رطوبت است، بلکه یکی از ارکان اصلی تضمین کیفیت در فرآیند تزریق به‌شمار می‌آید. عملکرد صحیح این دستگاه موجب می‌شود مواد پلیمری قبل از ذوب شدن در بهترین شرایط فیزیکی و شیمیایی قرار گیرند و محصول نهایی از نظر استحکام، شفافیت و ظاهر بدون نقص باشد.جهت کسب اطلاعات بیشتر میتوانید مقاله خنک‌کاری دستگاه تزریق پلاستیک را بخوانید.
بدون استفاده از گازگیر، حتی پیشرفته‌ترین دستگاه‌های تزریق نیز قادر به تولید قطعاتی با کیفیت پایدار نخواهند بود. بنابراین انتخاب نوع مناسب گازگیر، تنظیم دقیق پارامترهای دما و زمان و انجام سرویس‌های دوره‌ای، از مهم‌ترین اقداماتی است که هر واحد تولیدی باید در دستور کار خود قرار دهد. در نهایت می‌توان گفت سرمایه‌گذاری در خرید و نگهداری گازگیر، نه هزینه بلکه نوعی تضمین برای تولید محصولات مرغوب و رقابتی است.
سوالات متداول
گازگیر دستگاه تزریق پلاستیک دقیقاً چه کاری انجام میدهد؟
این دستگاه با ترکیب هوای خشک و حرارت کنترلشده، رطوبت و بخار موجود در گرانولهای پلاستیکی را حذف میکند تا مواد آماده تزریق در شرایط کاملاً خشک و پایدار باشند.
در چه موادی استفاده از گازگیر ضروری است؟
در تمام پلیمرهای جاذب رطوبت مانند نایلون، پلیکربنات، ABS، PET و پلییورتان استفاده از گازگیر الزامی است، زیرا حتی مقدار اندکی رطوبت میتواند خواص مکانیکی و ظاهری این مواد را تغییر دهد.
اگر گازگیر کار نکند چه اتفاقی می‌افتد؟
در صورت عدم کارکرد صحیح گازگیر، مواد مرطوب وارد سیلندر شده و بخار ایجادشده در اثر حرارت باعث حباب، ترک، تغییر رنگ و ضعف ساختاری در قطعه می‌شود. این امر منجر به افزایش ضایعات و کاهش عمر دستگاه تزریق خواهد شد.
بدون دیدگاه