القولبة بالضغط الحراري

صب الضغط - رسم تخطيطي مبسط للعملية
أحذية مطاطية مضغوطة مضغوطة قبل إزالة الومضات.
القولبة بالضغط الحراري هي أحد طريق لـتشكيل المواد بالصب يتم فيها وضع مادة التشكيل ، عادة تكون محتمئة قليلا ، في تجويف قالب مفتوح ساخن. يتم إغلاق القالب بقوة علوية أو سدادة عضوية (مؤنث عضو) ، ويتم الضغط على المادة لإجبارها على التلامس مع جميع مناطق القالب ، مع الحفاظ على الحرارة والضغط حتى يتم معالجة مادة التشكيل ؛ تُعرف هذه العملية أيضًا باسم «الفلكنة».  يُستخدم في هذه العملية راتنجات التصلد بالحرارة جزئياً ، إما في شكل حبيبات ، أو كتل تشبه المعجون ، أو تشكيلات مسبقة الصنع.
القولبة بالضغط الحراري هي طريقة عالية الحجم وعالية الضغط مناسبة لصب التعزيزات المعقدة عالية القوة المصنوعة من الألياف الزجاجية. يمكن أيضًا التشكيل المتقدم لمركبات اللدائن الحرارية بالضغط باستخدام أشرطة أحادية الاتجاه أو أقمشة منسوجة أو حصيرة من الألياف ذات توجه عشوائي أو حبلا مقطعًا. تتمثل ميزة القولبة بالضغط في قدرتها على تشكيل أجزاء كبيرة ومعقدة إلى حد ما. أيضًا ، إنها واحدة من أقل طرق القولبة تكلفة مقارنة بالطرق الأخرى مثل قولبة النقل أو قولبة الحقن ؛ علاوة على ذلك ، فإنها تهدر القليل من المواد نسبيًا ، مما يمنحها ميزة عند العمل مع مركبات باهظة الثمن.
ومع ذلك ، فإن قولبة الضغط أحيانا توفر تناسقًا ضعيفًا للمنتج وصعوبة في التحكم في الوميض ، وهي غير مناسبة لبعض أنواع القِطع. أيضا عدد قليل من الخطوط المحبوكة يتم إنتاجها بقولبة بالضغط ويمكن ملاحظة تدهور كمية صغيرة من الألياف قصيرة الطول ، عندما تمت مقارنتها بقولبة بالحقن. القولبة بالضغط مناسبة أيضًا لإنتاج الأشكال الأساسية الكبيرة جدًا بأحجام تتجاوز قدرة تقنيات البثق. تشمل المواد التي يتم تصنيعها عادةً من خلال قولبة الضغط: أنظمة راتنج الألياف الزجاجية البوليستر (SMC / BMC) ، Torlon ، Vespel ، (PPS) ، والعديد من درجات كيتون الإيثر عديد الإيثر.
يتم استخدام القولبة بالضغط بشكل شائع من قبل مهندسي تطوير المنتجات الذين يبحثون عن أجزاء من المطاط والسيليكون فعالة التكلفة. تشمل الشركات المصنعة للمكونات المصبوبة بالضغط منخفضة الحجم PrintForm و3D وSTYS وAero MFG.
تم تطوير قوالب الضغط لأول مرة لتصنيع الأجزاء المركبة لتطبيقات استبدال المعادن ، وعادة ما يتم استخدام قولبة الضغط لصنع أجزاء مسطحة أو منحنية بشكل معتدل. تستخدم طريقة التشكيل هذه بشكل كبير في تصنيع قطع غيار السيارات مثل الأغطية ، والمصدات ، والمجارف ، والمفسدين ، وكذلك الأجزاء الأصغر والأكثر تعقيدًا. يتم وضع المادة المراد تشكيلها في تجويف القالب ويتم إغلاق الأسطوانات الساخنة بواسطة مكبس هيدروليكي. مركب التشكيل السائب (BMC) أو مركب قولبة الصفيحة (SMC) ، مطابق لشكل القالب بالضغط المطبق ويتم تسخينه حتى يحدث تفاعل المعالجة. عادة ما يتم قطع مادة تغذية SMC لتتوافق مع مساحة سطح القالب. ثم يتم تبريد القالب وإزالة الجزء.
يمكن تحميل المواد في القالب إما على شكل كريات أو صفائح ، أو يمكن تحميل القالب من آلة بثق البلاستيك. يتم تسخين المواد فوق نقاط الانصهار ، وتشكيلها وتبريدها.
يستخدم قولبة الضغط أيضًا على نطاق واسع لإنتاج هياكل شطيرة تتضمن مادة أساسية مثل قرص العسل أو رغوة البوليمر.
تعتبر المصفوفات البلاستيكية الحرارية شائعة في صناعات الإنتاج الضخم. أحد الأمثلة المهمة على ذلك هو تطبيقات السيارات حيث التقنيات الرائدة هي اللدائن الحرارية المقواة بالألياف الطويلة (LFT) والبلاستيك الحراري المقوى بالألياف الزجاجية (GMT).
في قولبة الضغط ، هناك ستة اعتبارات مهمة يجب على المهندس وضعها في الاعتبار:
تحديد الكمية المناسبة من المواد.
تحديد الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لتسخين المادة.
تحديد الحد الأدنى من الوقت اللازم لتسخين المادة.
تحديد تقنية التسخين المناسبة.
توقع القوة المطلوبة لضمان حصول اللقطة على الشكل المناسب.
تصميم القالب للتبريد السريع بعد ضغط المواد في القالب.