מדוע לא ניתן לעבד חומרים פלסטיים באולטרסאונד?

חומר פלסטי הוא חומר בשימוש נרחב בייצור תעשייתי מודרני.עם זאת, בשל תכונותיהם הייחודיות, לסוגים שונים של חומרים פלסטיים יש התאמה שונה לעיבוד קולי.

ראשית, עלינו להבין מהו עיבוד קולי.עיבוד קולי משתמש באנרגיה קולית הנוצרת על ידי רטט בתדר גבוה כדי להרעיד את מולקולות החומר על פני השטח של חומר העבודה, מה שהופך אותו רך וזורם, ובכך משיג את מטרת העיבוד.לטכנולוגיה זו יש את היתרונות של יעילות גבוהה, דיוק, לא הרסני והגנה על הסביבה, ולכן נעשה בה שימוש נרחב בתהליכי ייצור תעשייתיים.

עם זאת, ההרכבים והמאפיינים השונים של חומרים פלסטיים משפיעים על התאמתם לעיבוד קולי.לדוגמה, פוליאתילן (PE) ופוליפרופילן (PP), שני סוגי פלסטיק בשימוש נרחב, מתאימים לעיבוד קולי.מכיוון שהמבנה המולקולרי שלהם פשוט יחסית, אין קשרים מולקולריים ברורים וקבוצות כימיות קוטביות.מאפיינים אלו מאפשרים לגלים קוליים לחדור בקלות למשטח הפלסטיק ולגרום לתנודות של מולקולות החומר, ובכך להשיג את מטרת העיבוד.

עם זאת, חומרים פולימריים אחרים כגון פוליאמיד (PI), פוליקרבונט (PC) ופוליאמיד (PA) אינם מתאימים לעיבוד קולי.הסיבה לכך היא שהמבנים המולקולריים של חומרים אלה מורכבים יותר, ומציגים קבוצות כימיות מולקולריות גבוהות יותר וקבוצות כימיות קוטביות.גלים אולטרסאונדים יפריעו בחומרים אלה, מה שיקשה על גרימת רטט וזרימה של מולקולות חומר, מה שהופך את זה לבלתי אפשרי להשיג מטרות עיבוד.

בנוסף, כמה סוגים מיוחדים של חומרים פלסטיים כגון פוליוויניל כלוריד קשיח (PVC) ופוליסטירן (PS) אינם מתאימים לעיבוד קולי.הסיבה לכך היא שהמבנים המולקולריים שלהם שבירים יחסית ואינם יכולים לעמוד באנרגיית הרטט בתדר גבוה שנוצרת על ידי גלים קוליים, שעלולים לגרום בקלות לחומר להיסדק או להישבר.
לסיכום, לסוגים שונים של חומרים פלסטיים יש יכולת הסתגלות שונה לעיבוד קולי.בעת בחירת שיטת עיבוד מתאימה, יש לקחת בחשבון את הרכב החומר ותכונותיו כדי להבטיח מימוש מוצלח של אפקט העיבוד.