تاریخچه پلیمرهای صنعتی، استفاده از آنها در صنعت پلاستیک و ادغام آنها در ماشین های تزریق پلاستیک، روایتی جذاب است که چندین قرن اکتشاف علمی، نوآوری های تکنولوژیکی و کاربردهای صنعتی را در بر می گیرد.

پلیمر صنعتی نوعی پلیمر است که به طور خاص برای کاربردهای صنعتی و مهندسی تولید می شود. این پلیمرها به صورت مصنوعی تولید و برای برآوردن الزامات عملکردی خاص مانند استحکام مکانیکی، پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی برای استفاده در صنایع مختلف طراحی شده‌اند.

دستگاه تزریق پلاستیک که به عنوان دستگاه قالب گیری تزریق پلاستیک نیز شناخته می شود، یک ابزار تولیدی است که برای تولید قطعات پلاستیکی با تزریق مواد پلاستیکی مذاب به داخل حفره قالب تحت فشار بالا استفاده می شود. این شامل یک قیف برای تغذیه گلوله های پلاستیکی، یک واحد گرمایش برای ذوب گلوله ها، یک واحد تزریق برای تزریق پلاستیک مذاب به داخل قالب و یک واحد گیره برای نگه داشتن قالب در محل در طول فرآیند تزریق است.

تاریخچه پلیمرهای صنعتی

1.اکتشافات اولیه و پلیمرهای طبیعی: تاریخچه پلیمرها با شناخت پلیمرهای طبیعی مانند لاستیک، سلولز و پروتئین ها آغاز می شود. تمدن های باستان از این مواد برای کاربردهای مختلفی از جمله ضد آب، منسوجات و نگهداری مواد غذایی استفاده می کردند. قرن نوزدهم شاهد جداسازی و شناسایی پلیمرهای طبیعی بود که پایه و اساس درک خواص و کاربردهای بالقوه آنها را ایجاد کرد.

2.سنتز پلیمرهای مصنوعی: تلاش برای ایجاد پلیمرهای مصنوعی در اواسط قرن نوزدهم آغاز شد که با تمایل به تکثیر و بهبود خواص پلیمرهای طبیعی انجام شد. در سال 1862، الکساندر پارکز، پارکزین را معرفی کرد، شکل اولیه پلاستیک مشتق شده از نیترات سلولز. با این حال، این لئو باکلند بود که در سال 1907 با اختراع باکلیت، اولین پلیمر کاملاً مصنوعی تولید شده از پلیمریزاسیون تراکمی فنل و فرمالدئید، به پیشرفت چشمگیری دست یافت.

3.توسعه صنعت پلاستیک: کشف Bakeland توسط Baekeland صنعت پلاستیک را متحول کرد و منجر به تجاری سازی پلیمرهای مصنوعی مختلف شد. دهه 1920 و 1930 شاهد معرفی پلاستیک های مهم دیگری مانند PVC (پلی وینیل کلراید)، پلی استایرن و نایلون بود. این مواد خواص منحصر به فردی داشتند و در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، الکترونیک، بسته بندی و کالاهای مصرفی کاربرد داشتند.

پلیمر صنعتی نوعی پلیمر است که به طور خاص برای کاربردهای صنعتی و مهندسی تولید می شود. این پلیمرها به صورت مصنوعی تولید و برای برآوردن الزامات عملکردی خاص مانند استحکام مکانیکی، پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی برای استفاده در صنایع مختلف طراحی شده‌اند.

4.دهه 1930 تا 1940: شیمیدانان DuPont والاس کاروترز و جولیان هیل در سال 1935 نایلون را سنتز کردند و صنعت نساجی را با الیاف مصنوعی قوی، بادوام و همه کاره متحول کردند. نایلون و سایر پلیمرهای مصنوعی مانند پلی اتیلن و پلی استایرن در این دوره محبوبیت پیدا کردند و منجر به افزایش تقاضا برای ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی برای تولید قطعات پلاستیکی کارآمد و اقتصادی شد.

5.دهه 1950 تا 1960: دوران پس از جنگ جهانی دوم شاهد پیشرفت های قابل توجهی در علم پلیمر و فناوری قالب گیری تزریقی بود. مواد پلاستیکی مانند پلی پروپیلن، پلی وینیل کلراید (PVC) و اکریلیک ها توسعه یافتند و دامنه پلیمرهای موجود برای کاربردهای قالب گیری تزریقی را گسترش دادند.

6.دهه‌های 1970 تا 1980: پلاستیک‌های مهندسی مانند ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) و پلی کربنات به دلیل خواص مکانیکی برتر و مقاومت حرارتی خود برجسته شدند.

دهه 1990 تا کنون: آغاز قرن بیست و یکم شاهد ادامه نوآوری در شیمی پلیمر و فناوری قالب گیری تزریقی بود. پلیمرها و مواد کامپوزیت تخصصی برای کاربردهای خاص در صنایعی مانند خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و مراقبت‌های بهداشتی توسعه یافتند. دستگاههای تزریق پلاستیک تکامل یافته‌اند تا ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند قالب‌گیری چند ماده، قالب‌گیری میکرو و طرح‌های کم‌مصرف را در خود جای دهند.

تاریخچه ماشین‌های تزریق پلاستیک و صنایع پلاستیکی

تاریخچه ماشین‌های قالب‌گیری تزریق پلاستیک داستانی از نوآوری و اصلاح مداوم است که بیش از یک قرن توسعه فناوری را در بر می‌گیرد. تاریخچه دستگاه تزریق پلاستیک  به اواخر قرن نوزدهم بازمی‌گردد، زمانی که جان وسلی حیات و برادرش آیزایا اولین ماشین قالب‌گیری تزریقی را در سال 1872 ثبت اختراع کردند. این ماشین اولیه از یک پیستون برای تزریق سلولوئید به قالب استفاده می‌کرد. با این حال، تا دهه 1940 و 1950 بود که فناوری مدرن قالب گیری تزریق پلاستیک شروع به ظهور کرد.

دستگاه تزریق پلاستیک که به عنوان دستگاه قالب گیری تزریق پلاستیک نیز شناخته می شود، یک ابزار تولیدی است که برای تولید قطعات پلاستیکی با تزریق مواد پلاستیکی مذاب به داخل حفره قالب تحت فشار بالا استفاده می شود.

1.اواخر قرن نوزدهم: منشأ قالب‌گیری تزریق پلاستیک را می‌توان به اواخر قرن نوزدهم جستجو کرد، زمانی که جان وسلی حیات (John Wesley Hyatt) و برادرش آیزایا اولین دستگاه قالب‌گیری تزریقی را در سال 1872 ثبت اختراع کردند. این دستگاه اولیه از یک پیستون برای تزریق سلولوئید به داخل قالب استفاده می‌کرد. راهی برای تولید انبوه قطعات پلاستیکی

2.اوایل قرن بیستم: در اوایل قرن بیستم، تکنولوژی قالب گیری تزریق پلاستیک به تکامل خود ادامه داد. در سال 1926، مهندس آلمانی هاینریش هاینه اولین ماشین قالب گیری تزریقی پیچی را توسعه داد که سیستم مبتنی بر پیستون را با مکانیزم پیچی برای ذوب و تزریق مواد پلاستیکی به قالب جایگزین کرد. این نوآوری به طور قابل توجهی کارایی و دقت فرآیند قالب گیری تزریقی را بهبود بخشید.

3.جنگ جهانی دوم: تقاضا برای قطعات دقیق و تولید انبوه در طول جنگ جهانی دوم باعث پیشرفت بیشتر در فناوری قالب گیری تزریقی شد. تلاش جنگ نیازمند تولید مقادیر زیادی از اجزای پلاستیکی برای تجهیزات نظامی، وسایل نقلیه و سایر کاربردها بود که منجر به نوآوری‌هایی در طراحی ماشین‌آلات، پردازش مواد و ساخت قالب شد.

4.دهه 1950-1960: دوره پس از جنگ شاهد رشد سریع و پذیرش فناوری قالب گیری تزریقی در صنایع مختلف بود. سیستم‌های هیدرولیک در ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی در دهه 1950 معرفی شدند و فشارهای بالاتر و کنترل بیشتر بر فرآیند قالب‌گیری را امکان‌پذیر کردند. توسعه سیستم های کنترل شده توسط کامپیوتر در دهه 1960 باعث بهبود دقت، تکرارپذیری و اتوماسیون در عملیات قالب گیری تزریقی شد.

5.دهه‌های 1970 تا 1980: دهه‌های 1970 و 1980 شاهد پیشرفت‌هایی در طراحی ماشین‌ها، جابجایی مواد و بهینه‌سازی فرآیند بود. ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی الکتریکی و هیبریدی معرفی شدند که بازده انرژی، زمان چرخه سریع‌تر و کاهش اثرات زیست‌محیطی را در مقایسه با ماشین‌های هیدرولیک ارائه می‌دهند. علاوه بر این، ادغام طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) و سیستم‌های تولید به کمک کامپیوتر (CAM) فرآیندهای طراحی و تولید قالب را ساده کرد.

6.دهه 1990 تا کنون: در دهه های اخیر، فناوری قالب گیری تزریقی با پیشرفت در مواد، ماشین آلات، لوازم جانبی و اتوماسیون به تکامل خود ادامه داده است. ماشین‌های با سرعت بالا و فشار بالا که قادر به تولید قطعات پیچیده با تلرانس‌های کم هستند در صنعت استاندارد شده‌اند. دستگاه‌های قالب‌گیری تزریقی مجهز به ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند قالب‌گیری چند ماده، قالب‌گیری میکرو و برچسب‌گذاری در قالب، قابلیت‌ها و کاربردهای فناوری قالب‌گیری تزریقی را گسترش داده‌اند.

در طول دهه ها، هم صنعت پلاستیک و هم فناوری قالب گیری تزریقی به طور پشت سر هم به تکامل خود ادامه داده اند. توسعه پلیمرهای جدید، پلاستیک ها و مواد کامپوزیتی، دامنه کاربردهای قالب گیری و صنعت پلاستیک و تزریق پلاستیک را گسترش داده است. در همین حال، پیشرفت‌ها در طراحی ماشین، جابجایی مواد و بهینه‌سازی فرآیند، کارایی، قابلیت اطمینان و پایداری عملیات تزریق پلاستیک را بهبود بخشیده است.

امروزه پلیمرهای صنعتی و ماشین‌های قالب‌گیری تزریق پلاستیک از اجزای ضروری تولید مدرن هستند که نقشی حیاتی در تولید طیف وسیعی از محصولات در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. با ادامه پیشرفت فناوری، آینده پلیمرها و قالب‌گیری تزریقی نوید نوآوری، کارایی و پایداری بیشتر را می‌دهد.