ปัจจุบัน การขึ้นรูปแบบอัดขึ้นรูปยังคงเป็นกระบวนการหลักสำหรับแผ่นโปร่งใส PC (คิดเป็นกว่า 90% ของตลาด) เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและมีต้นทุนการผลิตต่ำอย่างต่อเนื่อง ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตแผ่นโปร่งใสเอนกประสงค์ขนาดใหญ่ กระบวนการอื่นๆ ถูกนำมาใช้เพื่อเสริมความต้องการเฉพาะ (เช่น ความหนาพิเศษ ความโปร่งใสสูง และวัสดุผสมที่ใช้งานได้จริง) นอกจากการอัดขึ้นรูปแล้ว กระบวนการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องมีอะไรบ้าง?
นอกจากการขึ้นรูปแบบอัดขึ้นรูปแล้ว กระบวนการผลิตแผ่นโปร่งใส PC (โพลีคาร์บอเนต) ยังรวมถึงการขึ้นรูปแบบหล่อ การฉีดขึ้นรูป และการขึ้นรูปแบบอัด (หรือการเคลือบ)
1. การหล่อแบบหล่อ
หลักกระบวนการ: พีซีเรซินถูกให้ความร้อนและละลายเป็นสถานะของเหลว จากนั้นเทระหว่างแม่พิมพ์แบนที่อุ่นไว้สองอัน เรซินจะถูกทำให้เป็นโพลีเมอร์อย่างช้าๆ หรือทำให้เย็นลง และแข็งตัวโดยการควบคุมอุณหภูมิ (120-150°C) และสุดท้ายจึงทำการลอกออกเพื่อให้ได้วัสดุแผ่น
ข้อดี:
ความโปร่งใสที่สูงมาก: ไม่มีแรงเสียดทานจากแรงเฉือน (ต่างจากอุณหภูมิและความดันของการอัดขึ้นรูปที่สูง) ความเค้นภายในต่ำ และคุณสมบัติทางแสงใกล้กับกระจก (การส่งผ่านแสงสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 89%)
เหมาะสำหรับการผลิตแผ่นหนา: สามารถผลิตแผ่นขนาด 20 มม. หรือหนากว่านั้นได้ (มักใช้การอัดขึ้นรูปสำหรับแผ่นบาง)
ความยืดหยุ่นสูง: การผลิตแบบไม่ต่อเนื่อง เหมาะสำหรับการผลิตเป็นชุดขนาดเล็กและการปรับแต่งตามข้อกำหนดหลายรายการ (เช่น ขนาดพิเศษหรือพื้นผิว)
อุปกรณ์เรียบง่าย: ไม่ต้องใช้เครื่องอัดรีดที่ซับซ้อน ลดการลงทุนเริ่มแรก
ข้อเสีย:
ประสิทธิภาพต่ำ: การผลิตไม่สม่ำเสมอ รอบเวลานาน (ต้องใช้เวลาบ่มหลายชั่วโมง) ไม่เหมาะสำหรับการผลิตต่อเนื่องขนาดใหญ่
ความสม่ำเสมอของความหนาต่ำ: ขึ้นอยู่กับความแม่นยำของช่องว่างของแม่พิมพ์ มีแนวโน้มที่จะเบี่ยงเบนความหนาเฉพาะจุด (โดยเฉพาะแผ่นกว้าง) ต้นทุนสูง: มีการสูญเสียวัตถุดิบจำนวนมาก (ต้องมีการวัดที่แม่นยำ) และต้นทุนการผลิตแผ่นหนานั้นสูงกว่าการอัดขึ้นรูปอย่างมาก
แผ่นพีซี AHD สีฟ้าอ่อน
2. การฉีดขึ้นรูป
หลักการกระบวนการ: เม็ด PC จะถูกให้ความร้อนจนถึงสถานะหลอมเหลว (280-320°C) ในเครื่องฉีดขึ้นรูป และฉีดภายใต้แรงดันสูงเข้าไปในแม่พิมพ์โลหะแบบปิด หลังจากการเย็นตัวและแข็งตัวแล้ว แม่พิมพ์จะถูกเปิดออก และวัสดุที่หลอมละลายจะถูกเอาออก กลายเป็นวัสดุแผ่นที่มีรูปร่างคงที่
ข้อดี:
การประมวลผลรูปร่างที่ซับซ้อน: สามารถผลิตแผ่นที่มีรูปทรงไม่สม่ำเสมอพร้อมซี่โครงเสริมแรง กลไกแบบ snap-fit รู ร่อง ฯลฯ (เช่น แผงโปร่งใสสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์)
ความแม่นยำของมิติสูง: ความแม่นยำของแม่พิมพ์สูงช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอของมิติที่ดีของแผ่น
ระบบอัตโนมัติสูง: เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากของแผ่นผนังบางขนาดเล็ก
ข้อเสีย:
จำกัดเฉพาะแผ่นขนาดใหญ่/หนา: ถูกจำกัดด้วยแรงจับยึดของเครื่องฉีดพลาสติกและขนาดของแม่พิมพ์ จึงเป็นเรื่องยากที่จะผลิตแผ่นขนาดใหญ่หรือหนาพิเศษ
ความเครียดและข้อบกพร่องภายใน: การฉีดด้วยความเร็วสูงสามารถนำไปสู่การวางตัวของโมเลกุลที่ไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดความเครียดภายในและรอยเชื่อม ลดความโปร่งใสและความต้านทานแรงกระแทก
การลงทุนในอุปกรณ์สูง: แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงและเครื่องฉีดขึ้นรูปขนาดใหญ่มีราคาแพง ทำให้การผลิตในปริมาณน้อยไม่ประหยัด
แผ่นพลาสติกพีซี AHD
3. การอัดขึ้นรูป / การขึ้นรูปแบบเคลือบ
หลักกระบวนการ: PC พรีโพลีเมอร์ (หรือแผ่น) ถูกเคลือบด้วยชั้นการทำงาน (เช่น เคลือบ UV ชั้นป้องกันรอยขีดข่วน) และวางไว้ในแม่พิมพ์ที่ให้ความร้อน ใช้แรงดัน (5-20 MPa) เพื่อบังคับให้วัสดุไหลและเติมโพรงแม่พิมพ์ ในขณะเดียวกันการให้ความร้อน (150-180°C) ส่งเสริมการเกิดพอลิเมอไรเซชันหรือการทำความเย็นและการบ่ม ซึ่งท้ายที่สุดได้ผลลัพธ์เป็นแผ่นคอมโพสิตหลายชั้น
ข้อดี:
ความสามารถคอมโพสิตหลายชั้น: สามารถรวมการป้องกันรังสียูวี ป้องกันหมอก สารหน่วงไฟ และชั้นการทำงานอื่นๆ เพื่อสร้างแผ่นการทำงาน (เช่น แผ่นโพลีคาร์บอเนต กระจกกันกระสุน)
ความเครียดภายในต่ำ: แรงดันและความร้อนที่ช้าช่วยลดการวางตัวของโมเลกุล ส่งผลให้ต้านทานการแตกร้าวได้ดีกว่าชิ้นส่วนที่ฉีดขึ้นรูป
เหมาะสำหรับแผ่นขนาดใหญ่/แผ่นหนา : สามารถผลิตแผ่นขนาดใหญ่หรือหนาพิเศษได้ (เช่น แผ่นกันกระสุน)
ข้อเสีย:
กระบวนการที่ซับซ้อน: ต้องมีการควบคุมอุณหภูมิ ความดัน และเวลาในการกักเก็บอย่างแม่นยำ (รอบเวลาที่ยาวนาน) ความผันผวนของพารามิเตอร์สามารถนำไปสู่ฟองอากาศและการหลุดร่อนได้ง่าย
อุปกรณ์ราคาแพง: ต้องใช้เครื่องรีดร้อนขนาดใหญ่และแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง ส่งผลให้มีการลงทุนเริ่มแรกสูง
ประสิทธิภาพต่ำ: การผลิตไม่สม่ำเสมอไม่เหมาะสำหรับการผลิตบอร์ดเอนกประสงค์ราคาประหยัดขนาดใหญ่
สรุปและเปรียบเทียบ
| กระบวนการ | ข้อดีหลัก | ข้อจำกัดหลัก | การใช้งานทั่วไป |
| กำลังหล่อ | ความโปร่งใสสูง แผ่นหนา การผลิตชุดเล็กที่ยืดหยุ่น | ประสิทธิภาพต่ำ ความสม่ำเสมอของความหนาต่ำ | แผงตกแต่งคุณภาพสูง เลนส์สายตา |
| การฉีดขึ้นรูป | รูปร่างซับซ้อน มีความแม่นยำสูง | ข้อจำกัดของแผ่นเพลทขนาดใหญ่/หนา ความเค้นภายในสูง | แผงใสสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ |
| การอัดขึ้นรูป | วัสดุคอมโพสิตหลายชั้น แผ่นใหญ่/หนา | กระบวนการที่ซับซ้อน การลงทุนด้านอุปกรณ์สูง | กระจกกันกระสุน, แผ่นโพลีคาร์บอเนตที่ใช้งานได้จริง |
