جعبه داشبورد

یکی از مهم ترین و در عین حال جذاب ترین طراحی های خودرو مربوط به داشبورد است. در این مقاله به شناخت و بررسی طراحی داشبورد، بررسی خواص مورد انتظار از آن و در نهایت به معرفی مواد مناسب (PVC, PP, ABS و...) برای ساخت آن پرداخته و در انتها با روش های متداول و جدید در صنعت تولید داشبورد آشنا می شویم.    


یکی از مهم ترین و در عین حال جذاب ترین طراحی های خودرو مربوط به داشبورد است. در این مقاله به شناخت و بررسی طراحی داشبورد، بررسی خواص مورد انتظار از آن و در نهایت به معرفی مواد مناسب (PVC, PP, ABS و...) برای ساخت آن پرداخته و در انتها با روش های متداول و جدید در صنعت تولید داشبورد آشنا می شویم.

در نگاه اول به فضای داخلی هر خودرو، داشبورد جلب توجه می کند و نوع طراحی آن نیز به طور ناخودآگاه تاثیر بسزایی بر سرنشینان می گذارد. این قطعه که معمولا از جنس خانواده ای از پلیمر است، شامل قسمت های مختلفی می شود که صرف نظر از نوع و مدل خودرو، معمولا عبارتند از:

بدنه یا قسمت سخت داشبورد، روکش یا پوسته داشبورد، روکش فوم دار و قطعاتی مانند: دریچه های هوا، eye cluster, glove box, cross car beam، کانال های هوا و قسمت های دکوری دیگر مانند wood effect, metal effect, brush effect و ...

در این قسمت ما تنها در مورد جعبه داشبورد صحبت کرده و روش های تولید و مواد مورد استفاده در تولید آن را مورد بررسی قرار می دهیم.

● طراحی

بحث اصلی و عمده ما در مورد جعبه به کار رفته در قسمتی از داشبورد، موسوم به car glove box است که در تولید اکثر خودروهای امروزی، به شدت مورد توجه قرار می گیرد. جعبه داشبورد، قطعه ای است که علاوه بر پر کردن فضای خالی زیر داشبورد، فضایی برای نگه داری از وسایل ضروری و کوچک سرنشینان فراهم می آورد(شکل ۱).
شکل ۱
شکل ۱

در نگاهی جزیی تر و با توجه به شکل هایی که در ادامه مشاهده خواهید کرد، می توان گفت که یک جعبه داشبورد از افزودن بر ۳۰ قسمت تشکیل می شود. این تعداد در طراحی های مختلف تغییر می کند.

اجازه بدهید با توجه به شکل ۱، آشنایی بیشتری با این قطعه اساسی پیدا کنیم:

۱) فضای داخلی موتور خودرو

۲) فضای داخلی خودرو

۳) جداکننده داخل خودرو با قسمت موتور آن (dash panel)

۴) اولین اتصال جعبه داشبورد با قسمت ۳ که شامل یک دسته سیم کشی است

۵) انتهای ارتباط دهنده ۴

۶) دومین اتصال جعبه داشبورد dash panel که حاوی دسته سیمی دیگر است که فضای داخلی خودرو را به برق خودرو ارتباط می دهد

۷) انتهای ارتباط دهنده شماره ۶

۸) لولایی برای باز و بسته کردن در جعبه داشبورد است که دقیقا در مقابل بدنه اصلی تعبیه می شود

۹) کل ساختار car glove box

۱۰) بدنه اصلی جعبه داشبورد

۱۱) دیواره عقبی جعبه داشبورد

۱۲) بخش رطوبت گیر که دقیقا در مقابل قسمت ۱۱ طراحی شده است

۱۳) براکت نگه دارنده موقتی است که شامل یک ارتباط دهنده مقعر بوده و بخش دوم سیم کشی ها و بخش connecting engaged را شامل می شود

۱۴) دیواره بالایی جعبه داشبورد

۱۵) دیواره کناری جعبه داشبورد

۱۶) بخشی از سیم های معلق را ثابت نگه می دارد

۱۷) قسمت نگه دارنده که در گوشه ای از بدنه اصلی و بین دیواره بالایی و دیواره کناری تعبیه شده است.
شکل ۲
شکل ۲

● آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)

ABS از سه مونومر تشکیل می شود:

۱) مونومر اول بوتادین است که استحکام فشاری و سفتی را تقویت می کند.

۲) مونومر دوم، آکریلونیتریل است که از مولکول اتیلن که اتم هیدروژن آن با یک گروه نیتریل (CN) جایگزین شده، تشکیل شده و مقاومت در برابر حرارت و واکنش های شیمیایی را افزایش می دهد.

۳) مونومر سوم از یک مولکول اتیلن با گروه فنیل جایگزین شده با اتم هیدروژن (استایرن) تشکیل شده که سبب شکل پذیری بهتر و سختی بیشتر می شود. خواص این پلیمر با تغییر نسبت آکریلونیتریل در دو جزء دیگر آن، به طوری قابل ملاحظه متغیر است. این مشتق از رزین های استایرن دارای جایگاهی مهم است. در واقع استحکام، سختی، ثبات بعدی و دیگر خواص مکانیکی آنها، با تغییر این نسبت ها قابل اصلاح است.

این سه مونومر را به روش های مختلف نظیر کوپلیمریزاسیون الحاقی و یا مخلوط فیزیکی می توان پلیمریزه کرد.
شکل ۳
شکل ۳

● روش تولید اول

یکی از روش های ABS، آلیاژ سازی پلی استایرن، آکریلونیتریل و لاستیک استایرن – بوتادین است. در این روش، مقداری لاستیک استایرن بوتادین برای بهبود ضربه پذیری و مقداری آکریلونیتریل برای سفتی قبل از پلیمریزه شدن به پلی استایرن می افزایند. این امر باعث می شود تا ABS تحت فشارهای وارده انعطاف نشان دهد و در عین حال از سختی کافی برای حفظ شکل خود برخوردار باشد.
شکل ۴
شکل ۴

● روش تولید دوم

در این روش، استایرن و آکریلونیتریل را به شیرابه پلی بوتادین اضافه کرده و آنها را تا ۵۰ درجه سیلسیوس حرارت می دهیم. سپس نوعی آغازگر به محلول در آب می افزاییم تا فرایند پلیمریزاسیون آغاز شود. حاصل این روش، پلی بوتادین پیوند شده با آکریلونیتریل و استیرن و پلی بوتادین و پلیمر آکریلونیتریل – استیرن است.

گرچه، این مواد دارای مقاومت حرارتی پایین OC۹۰، استحکام نسبتا کم و مقاومت شیمیایی محدودی هستند، اما قیمت پایین، اتصال راحت و سهولت ساخت، آنها را برای کاربری در لوله های توزیع گاز، آب، فاضلاب و خطوط تخلیه، قسمت هایی از خودرو و خدمات تلفن، بسیار مورد توجه قرار داده است.

علت اصلی کاربرد این نوع پلیمر خواص تقریبا بی نظیر ترکیبی نظیر سختی و چقرمگی آن است. اکریلونیتریل در این نوع پلیمر، باعث افزایش استحکام و مقاومت شیمیایی می شود، بوتادین خاصیت چقرمگی و استحکام ضربه ای را افزایش می دهد و استایرن برای افزایش سختی و جلا مورد استفاده قرار می گیرد. مقاومت این پلاستیک در برابر مواد شیمیایی، حلال ها و رطوبت خوب است. از سوی دیگر، یکی از توانایی های آن، آمیخته شدن به منظور سفتی و انعطاف پذیری در طیف بالاست. از این نوع پلیمر، در ساخت لوله و اتصالات، وسائل و قطعات خودرو، لوازم خانگی (جاروبرقی، آستر در یخچال و جعبه رادیو و تلویزیون) داشبورد و فرمان خودرو، تلفن، سقف اتاقک های کاروان، سینی ها، مبلمان، قایق ها و ... استفاده می شود.

ABS دارای این ویژگی است که با PVC ترکیب شده و آلیاژی با مقاومت ضربه ای بیشتر را به وجود آورد.
شکل ۵
شکل ۵

● مزایا

۱) ضربه پذیری خوب

۲) قابلیت ماشینکاری خوب

۳) قیمت پایین

۴) ثبات در ابعاد و اندازه ها

۵) سفتی بالا

۶) قابلیت شکل گیری با حرارت

● معایب

۱) کدر و مات بودن

۲) حساسیت به شعله

۳) تغییر رنگ و خواص در برابر اشعه خورشید

۴) جذب رطوبت تقریبا بالا

۵) خواص جریان بین گونه های مختلف ABS به مقدار قابل ملاحظه ای متفاوت است.

● آلیاژها

برای رفع برخی معایب ABS، آن را با برخی مواد، آلیاژ می کنند. مثلا برای دیرسوز کردن ABS آن را با PVC آلیاژ می کنند که نسبت ۸۰ به ۲۰ این آلیاژ تولید ABS نسوز می کند که ماده تولیدی ضربه پذیر نیز می باشد.

از آلیاژ سازی ABS با پلی متیل متاکریلات ABS به دست می آید. ABS را بخوبی می توان آبکاری کرد. به این منظور، ابتدا ABS را با اسید حکاکی می کنند تا مقداری از لاستیک سطح آن حل شود، سپس فلز را بروی آن رسوبدهی می کنند.
شکل ۶
شکل ۶

● کاربردهای ویژه

۱) ساختن مدل های نمونه اولیه

۲) محفظه ها و پوشش ها

۳) جزای بدنه و نگهدارنده ها

۴) اجزای ماشین

۵) غلطک ها

۶) جوشکاری
جدول۱
جدول۱

ABS را به کمک فرایندهایی مختلف نظیر قالب های تزریق، قالب های بادی، اکستروژن و وکیوم، می توان برای تولید قطعات مختلف به کار برد. همچنین ABS را براحتی می توان ماشینکاری کرد.

برای به دست آوردن بهترین قطعه ABS، از فرایند تزریق، تحقیقی صورت گرفته که نتایج حاصله در زیر ارائه شده است:

دمای قالب ۱۷۰ درجه سانتیگراد، زمان تزریق ۶۰ ثانیه، فشار تزریق ۶۰ بار، زمان مکث ۱۰ ثانیه که در این شرایط سخت ترین قطعه از فرایند تزریق به دست می آید. همچنین، قطعات ABS را از طرق مختلفی مانند جوش مقاومتی، لیزری، صفحه داغ و ... می توان به هم جوش داد.

قابلیت ماشینکاری خوب، رنگ پذیری خوب و خاصیت چسبندگی قطعات ABS، از جمله خواصی هستند که سبب شده اند از ABS به عنوان ماده ای برای تهیه نمونه اولیه استفاده شود. در نمونه سازی سریع نیز ABS از جمله موادی است که کاربردی وسیع دارد. از دیگر زمینه های کاربرد ABS می توان به صنایع خودروسازی اشاره کرد. قطعات نظیر داشبورد، روکش در، قطعات تزئینی داخل خودرو، کمربند ایمنی، سپر و پوشش چرخ ها اشاره کرد.

بزرگ ترین مصرف کننده ABS در اروپای غربی، صنایع خودرو است. در حالی که در آمریکا کاربرد ABS بیشتر در تولید لوله و اتصالات است. ABS در لوازم خانگی نظیر گوشی های تلفن، دسته لوازم آشپزی، چمدان ها، کیس های کامپیوتر، پوشش لوازم برقی و... به کار می رود.
جدول۲
جدول۲

● پیشرفت ها

توفیق های تجاری ABS باعث پدید آمدن آلیاژهای دیگری شد تا برخی نارسایی های آن را برطرف کنند. از آن جمله می توان به MBS اشاره کرد که دو مزیت عمده نسبت به ABS داشت:

۱) شفافیت بالا

۲) مقاومت بهتر در برابر تاثیرات اشعه خورشید و از معایب آن، استحکام کششی پایین تر و دمای خمشی کمتر نسبت به ABS است.

● پلی پروپیلن (PP)

با متیل جانشین شده بر روی اتیلن (پروپیلن) به عنوان مونومر، خواص مکانیکی به طوری قابل ملاحظه در مقایسه با پلی اتیلن بهبود می یابد، در واقع این پلیمر دارای چگالی پایین (kg.m۳ ۹۱۵ ۹۰۰)، سخت تر و محکم تر بوده و دارای استحکام بیشتری نسبت به انواع دیگر است. علاوه بر این، نسبت به PE در دماهای بالاتری مورد استفاده قرار می گیرد. مقاومت شیمیایی آن بیشتر بوده و تنها توسط اکسیدکننده های قوی مورد حمله قرار می گیرد. اگر در انتخاب رزین مناسب دقت نشود، شکست فشاری PP می تواند مشکل ساز باشد. خواص مکانیکی بهتر این ماده، استفاده از آن را در اشکال بزرگ تر، به عنوان پوشش به شکل مواد ورقه ای داخل مخازن، گسترش داده است. ضریب انبساط حرارتی برای PP از HDPE کمتر است. دو کاربرد مهم PP ساخت قسمت های قالب تزریقی، رشته ها و فیبرهاست.

اگر پیکان مدل ۵۷ را دیده باشید، احتمالا مشکل ترک خوردن داشبورد آن را نیز دیده اید. این موضوع، همه جا به همین شکل است. پس چرا داشبورد پیکان مدل ۵۷ ترک می خورد، ولی داشبورد یک پراید مدل ۷۹ تا مدت زیادی سالم می ماند؟

اولین عامل، نور خورشید است. در سال های گذشته، خودروسازان خطرات مربوط به قرار داشتن مداوم در معرض تابش آفتاب و افزایش دمای ناشی از آن را نمی دانستند. علاوه بر افزایش دما، اشعه ماوراء بنفش هم عاملی مهم است. تابش طولانی مدت اشعه ماوراء بنفش می تواند پیوندهای شیمیایی یک پلیمر را بشکند و موجب تخریب آن شود. در واقع سرچشمه اصلی این مشکل خشک شدن کامل سطح داشبورد است. افزودنی های پلیمری به نام نرم کننده ها با گذشت زمان از داخل داشبورد به محیط اطراف پراکنده می شوند.

▪ نرم کننده ها: نرم کننده ها، موادی هستند که برای کاهش دمای انتقال شیشه ای به یک پلیمر افزوده می شوند. قسمتی از یک لوله سخت پلی وینیل کلراید (PVC) را با پرده حمام که آن هم از PVC است، مقایسه کنید. پرده پلاستیکی، نرم کننده ای به عنوان افزودنی دارد که آن را نرم و انعطاف پذیر می کند.

نرم کننده ها معمولاً مولکول های آلی کوچک هستند. بیس – (۲ اتیل هگزیل) فتالات یا به اختصار DOP، عموماً همراه با PVC به عنوان نرم کننده مصرف می شود. ضمناً DOP ماده ی شیمیایی است که بوی خاص نو بودن سفره یکی از مشخصه های آن است.

جدول۳
جدول۳

● داشبوردها پیچیده هستند

داشبورد یک خودرو، از ۳ لایه تشکیل شده است که لایه زیرین را نمی بینید. این لایه از ABS است. البته از PP/talk, PP/GF, PP هم استفاده می شود.

روکش روی بدنه، اهمیت بالایی دارد زیرا کیفیت ظاهری، طراحی، دوام، رنگ و نرمی داشبورد، در این لایه پدیدار می شود. روکش های PVC توسط فرایند slush molding تولید می شوند. سپس، بین این روکش و بدنه اصلی با فوم PU توسط فرایند Reaction Injection Blowing پر می شود. فوم بین آنها پف کرده و متخلخل می شود.

● پلی وینیل کلراید (PVC)

این ماده، اولین ترموپلاستیک استفاده شده در مقادیر بالا برای کاربردهای صنعتی است. این پلیمر با واکنش گاز استیلن با اسید هیدروکلریک در حضور کاتالیزور مناسب تهیه می شود. استفاده از PVC به دلیل سادگی ساخت، طی سال ها افزایش یافته است. این پلیمر دارای کاربری آسان است. این ماده در مقابل اسیدها و بازهای معدنی قوی، مقاوم بوده و در نتیجه افزودن بر ۴۰ سال به طور گسترده به عنوان لوله کشی آب سرد و مواد شیمیایی استفاده می شده است.

● پلی وینیل کلراید کلرینه شده (CPVC)

پلی وینیل کلراید می تواند با کلرینه شدن برای تولید یک پلاستیک وینیل کلراید با مقاومت خوردگی اصلاح شده و مقاومت در دماهای ۲۰ تا ۳۰ درجه بالاتر، تغییر کند. بنابراین، CPVC که دارای همان محدوده مقاومت شیمیایی PVC است، می تواند به عنوان لوله، اتصالات، کانال ها، مخازن و پمپ ها در تماس با مایعات خورنده و آب داغ استفاده می شود. مثلاً می توان تعیین کرد که مقاومت شیمیایی این ماده در مقایسه با PVC در محیط های حاوی wt%۲۰ استیک اسید، ۴۰ wt%۵۰ کرومیک اسید wt%۷۰ ۶۰ نیتریک اسید در oC۳۰۰ و wt%۸۰ سولفوریک اسید، هگزان در oC۵۰ و wt%۸۰ سدیم هیدروکسید تا دمای ۸۰ درجه سانتیگراد، بیشتر است.

● پلی یورتان ها (PU)

این پلیمرها در فرم های مختلف نظیر فوم های انعطاف پذیر و سخت، الاستومرها و رزین های مایع مورد استفاده قرار می گیرند. پلی یورتان ها در برابر اسیدها، بازهای قوی و حلال های آلی دارای مقاومت خوردگی پایین هستند. فوم های انعطاف پذیر عمدتاً برای کاربردهای خانگی (نظیر بسته بندی) استفاده می شود، در حالی که فوم های سخت به عنوان مواد عایق حرارتی برای انتقال سیالات کرایوژنیک و محصولات غذایی سرد به کار گرفته می شود.

● آیا کامپوزیت گزینه ای مناسب برای صنعت خوروسازی کشور است؟

اهمیت تکنولوژی کامپوزیت در توسعه صنعت خودروسازی جهان، موضوعی است که طی سال های گذشته به آن پرداخته شده است. در کشور ما نیز به علت تحولات جهانی در صنعت خودرو، توجه به این تکنولوژی افزایش یافته است، اما هنوز هم استفاده از قطعات کامپوزیتی در صنایع خودروسازی کشور، بیشتر جنبه تقلیدی دارد تا استفاده آگاهانه و هدفمند. به همین دلیل، برخی کارشناسان معتقدند که استفاده از کامپوزیت در صنعت خودروی کشور ما جذابیت خود را از دست داده و گزینه مناسبی نیست.

آنها معتقدند که کامپوزیت ها، گزینه ای مناسب برای توسعه صنعت خودروسازی کشور ما نیستند و می گویند: «کامپوزیت با اهداف کلانی که ما در صنایع خودرو به دنبال آن هستیم، یعنی پیشرفت و رسیدن به سطح قابل رویت با شرکت های خودروسازی خارجی، سنخیتی ندارد و نیاز واقعی صنعت خودرو ما در حال حاضر، کامپوزیت نیست. آینده کامپوزیت در خودروسازی ایران معلوم نیست حتی ممکن است طی ۵ سال آینده استفاده از کامپوزیت ها محدود تر از مقدار کنونی شود. به عنوان مثال، تا چندی پیش داشبوردها یا SMC تهیه می شدند، اما در حال حاضر از ABS ساخته می شوند. قطعه تقویتی سپر خودروی سمند نیز در حال حاضر GMT است، در حالی که قبلا از ناودانی ساخته می شد و ارزان تر بود. تنها مزیت GMT سبک بودن آن است و از نظر طول عمر و دوام در مقایسه با فولاد ضعیف تر است.»

صنعت خودروی ما دنباله روی خوبی از دنیا داشته و کورکورانه هم که شده سعی دارد پابه پای دنیا حرکت کند، ببیند و اجرا کند، اما توسعه تکنولوژی هایی نوین نظیر تکنولوژی کامپوزیت در ایران، بسیار زمانبر است. این راحی است که کشورهای پیشرفته حدود ۲۰ سال پیش آن را شروع کرده و اکنون به نتیجه رسیده اند. ممکن است طی چند سال آینده تکنولوژی برتر و جدیدی جایگزین شود در حالی که ما هنوز در اول راه هستیم و باید این روش را نیز رها کنیم و به دنبال آن تکنولوژی جدید برویم.

با اشاره به قدیمی بودن تکنولوژی های موجود در کشور، می توان گفت در کشورهای بزرگ صنعتی، بعد از استفاده بهینه و بهره برداری از دستگاه آنها را از رده خارج می کنند و وقت و هزینه صرف تعمیر و نگهداری آن نمی کنند بلکه آن را به کشورهایی نظیر کشور ما می فروشند. یکی از دیگر مشکلات عمده صنعت کامپوزیت، تهیه مواد اولیه است که باید عمدتا از خارج وارد شوند و تولید کنندگان داخلی قادر به تولید آنها نیستند.

امروزه پرداختن به بحث استفاده از کامپوزیت ها در صنعت خودرو، جذابیت خود را از دست داده است. مثلا با اینکه تا چند سال قبل استفاده از کامپوزیت های SMC و GMT در کاربردهای اتاقک موتور (Under the hood) از مقبولیت خاصی برخورار بودند، امروزه به دلیل حجم سرمایه گذاری بالا، بالا بودن دورریز مواد و غیره، جایگاه خود را بشدت از دست داده و تکنولوژی های رقیب نظیر آ میزه کاری مستقیم۱ جای آنها را گرفته اند. امروزه به ندرت می توان در توسعه خودروهای جدید، قطعات کامپوزیتی را به مفهوم متداول آن یافت و جهت صنعت خودرو در زمینه استفاده از کامپوزیت ها به سوی مواردی خاص سوق پیدا کرده است.

با اشاره به اینکه تکنولوژی برتر دنیا در زمینه کامپوزیت، تکنولوژی ترکیبی است، می توان گفت در این تکنولوژی، یک تقویت کننده فلزی را در داخل قالب قرار می دهند و پلیمر مذاب را روی آن تزریق می کنند. قیمت ارزان تر، کاهش وزن و عدم نیاز به جاسازی محل مونتاژ قطعات، از دیگر مزایای این روش است. کارشناسان، مشکل اصلی را گرانی تکنولوژی های جدید می دانند که انتقال آنها را مشکل می کند. از سوی دیگر این تکنولوژی تنها در کشورهایی تولید می شود که دارای پیشینه زیادی در این زمینه هستند و صحبت کردن از تولید این تکنولوژی در ایران به این زودی ها امکان پذیر نیست.

● روش های تولید

۱) Slush molding

همان طور که در شکل ۵ مشاهده می شود، فرایند Slush molding شامل ۶ مرحله می شود و برای تولید محصولات با ضخامت کم و یا محصولات پوسته ای استفاده می شود زیرا این فرایند، توزیع یکنواختی را در قسمت های نازک و پیچیده انجام می دهد. از این روش در صنعت خودروسازی برای تولید روکش داشبورد استفاده می شود.

● مراحل فرایند

۱) آماده سازی قالب الکترو فرم شده

۲) گرم کردن قالب

۳) فزودن ماده اولیه به صورت پودر

۴) چرخاندن ماده و قالب و ریختن ماده در قالب

۵) سرد کردن قالب و چرخاندن مجدد آن

۶) جدا کردن پوسته

۲) Reaction Injection Molding

در روش RIM دو یا چند مایع واکنش دهنده در قالب پلیمریزه می شوند. واکنش ها باید سریع باشند تا زمان های چرخه قالبگیری کوتاه باشد. اگر الیاف کوتاه تقویت کننده یا دیگر پرکننده ها وارد قالب شوند، این روش RRIM یا قالبگیری تزریقی واکنشی تقویت شده نامیده می شود. در روش RIM قطعا یک صرفه جویی در انرژی وجود دارد زیرا در این روش یک سری فرایندهای میانی حذف می شوند. مثلا، در نایلن ۶/۶ مراحل ضروری عبارتند از: پلیمریزاسیون، دانه سازی و در نهایت قالبگیری تزریقی. در ابتدا، RIM برای پلی اورتان ها استفاده می شد (عمدتا نوع الاستومری برای مصارف خودروسازی) اما بعدها برای رزین اپوکسی و نایلن ۶ (پلی کاپرولاکتام) نیز از آن استفاده شد. روش های RIM و RRIM بویژه برای تولید قطعات بزرگ نظیر اسپویلر، گلگیر، سپر و داشبورد جلو و عقب خودروها کاربرد دارند.

تاقک مخلوط سازی، درست در بالای قالب نگه داشته می شود. مخلوط کاری ظریف واکنش دهنده ها، با برخورد پرفشار دو مایع که از جت ها خارج می شوند، انجام می گیرد. ضروری است که:

▪ مخزن بزرگ نگهداری مایعات واکنش دهنده در تعادل دمایی باشد (به عنوان مثال نباید بر اثر تغییر دمای دستگاه، متبلور شوند).

▪ مایعات واکنش دهنده پیش از تزریق، در نسبت های درست با یکدیگر مخلوط شوند و حجمی درست از مایعات مخلوط شده، سریعاً تزریق شوند.

فشار داخل قالب کم است زیرا مایع تزریق شده پیش از آغاز پلیمریزاسیون دارای لزجت کم بوده و بسادگی پیچیده ترین شکل قالب ها را به خود می گیرد. در مورد اسفنج های پلی اورتانی که با سیستم RIM برای مصارف خودروسازی تولید می شوند، زمان های معمولی فرایند عبارتند از: تقریباً ۲S برای تزریق چند کیلوگرم ماده به قالب، تقریباً ۱۰S برای ژله ای شدن (که در این زمان اسفنجی شدن نیز انجام می گیرد)، تقریباً ۴۰S زمان پخت در قالب، باز شدن قالب تقریباً ۳۰S، خارج سازی قطعه و آماده سازی قالب برای چرخه بعدی تقریباً ۵۰S. این چرخه تقریباً ۲ دقیقه طول می کشد. پس از خارج سازی قطعه، محصول پلی اورتانی نیاز به پخت تکمیلی (عموماً ۱ ساعت در دمای ۱۲۰ درجه سانتی گراد) دارد تا واکنش پلیمریزاسیون کامل گردد. استفاده از روش های RIM و RRIM سریعاً در حال افزایش بوده و پتانسیل بالایی برای توسعه دارند.

● قالبگیری تزریقی

انواع زیادی از ماشین های قالبگیری تزریقی وجود دارد، اما مهم ترین آنها مارپیچ پیستونی است. در قالبگیری تزریقی با مارپیچ پیستونی، مارپیچ پلیمر جامد را نرم کرده و حجم اندازه گیری شده ای از مذاب همگن را به وجود می آورد. سپس، از چرخش باز می ایستد و مانند پیستون عمل کرده و با حرکت به سمت جلو مذاب را به قالب تزریق می کند. این روش هم برای فرایند کردن گرما سخت و هم گرما نرم، به کار می رود، اما جزئیات این دو کاربرد با یکدیگر متفاوت است. یک ماشین قالبگیری تزریقی تک مارپیچه در شکل ۶ مشاهده می شود. در این شکل قالب خالی و باز است همانند یک اکسترودر مذاب پلیمری بر اثر چرخش مارپیچ در منطقه Y به وجود می آید. یک خروجی با قطر کوچک وجود دارد که توسط پلیمر جامد و سرد، آب بندی شده است. مرحله بعدی در چرخه قالبگیری، بستن قالب است. سپس، مارپیچ به سمت جلو حرکت می کند تا مذاب پلیمری را تزریق کند. هنگام حرکت مارپیچ به سمت جلو یک شیر یک طرفه در نوک مارپیچ از برگشت مایع بین تیغه های مارپیچ جلوگیری می کند. در این روش سه سیستم هیدرولیکی مورد استفاده قرار می گیرد تا:

۱) مارپیچ را بچرخاند و پلیمر نرم شده، همگن شود و تحت فشار قرار گیرد

۲) مارپیچ را به سمت جلو حرکت دهد تا مایع به قالب تزریق شده و سپس فشار لازم را در حین سرد شدن قالب فراهم آورد

۳) دو نیمه قالب را به سمت جلو و عقب برده و قالب باز و بسته شود.