مخازن پلی اتیلن از پرکاربردترین تجهیزات ذخیره‌سازی مایعات هستند که به دلیل مقاومت بالا، وزن سبک و طول عمر زیاد، در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مخازن در برابر خوردگی، اشعه UV و مواد شیمیایی مقاومت بالایی دارند و به همین دلیل برای ذخیره آب شرب، مواد شیمیایی، سوخت و بسیاری از مایعات دیگر ایده‌آل هستند. روش تولید مخازن پلی اتیلن تاثیر زیادی بر کیفیت و دوام آن‌ها دارد. روش‌های تولید شامل قالب‌گیری چرخشی، قالب‌گیری بادی، قالب‌گیری تزریقی، قالب‌گیری حرارتی و جوشکاری پلاستیک هستند که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در فرآیند تولید، کیفیت مواد اولیه و روش قالب‌گیری نقش بسیار مهمی در تولید مخازن مقاوم و استاندارد ایفا می‌کند. در ادامه با روش تولید مخازن پلی اتیلن و مراحل مختلف آن آشنا خواهیم شد و بررسی می‌کنیم که چگونه یک مخزن آب پلاستیکی با کیفیت بالا تولید می‌شود.
آشنایی با روش‌های تولید مخزن پلی اتیلن
تولید مخازن پلی اتیلن به روش‌های مختلفی انجام می‌شود که هرکدام دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. انتخاب روش تولید بستگی به عواملی مانند ابعاد، شکل، نوع استفاده و میزان مقاومت مورد نیاز دارد. به طور کلی 5 روش هستند که می‌توان از آن‌ها برای ساخت مخازن کمک گرفت. همچنین، آگاهی از روش تولید و کیفیت مواد اولیه می‌تواند نقش مهمی در تصمیم‌گیری برای خرید مخزن آب داشته باشد. در ادامه به بررسی این 5 روش می‌پردازیم:
1. قالب‌گیری چرخشی
یکی از انواع روش تولید مخازن پلی اتیلن، قالب‌گیری چرخشی است که با نام‌های روتومولدینگ، قالب‌گیری دورانی یا روتیشنال مولدینگ نیز شناخته می‌شود. در این روش پودر پلی اتیلن درون قالب ریخته شده و قالب در داخل یک دستگاه حرارتی با حرکت دورانی چرخانده می‌شود. حرارت باعث ذوب شدن پودر پلی اتیلن و چسبیدن آن به دیواره‌های قالب می‌شود. پس از شکل‌گیری مخزن، قالب خنک شده و مخزن از آن خارج می‌شود. این روش به دلیل یکپارچه بودن بدنه مخزن، استحکام بالایی را فراهم می‌کند و مخازن تولیدشده در این روش بدون درز هستند. همین موارد باعث شده تا قالب‌گیری چرخشی به عنوان بهترین روش تولید مخازن پلی اتیلن شناخته شود.
بهترین روش تولید مخزن پلی اتیلن، قالب‌گیری چرخشی است که محصولی با کیفیت بسیار بالا به شما ارائه می‌دهد.
2. قالب‌گیری بادی
در این روش ماده پلی اتیلن ذوب شده و درون قالبی بسته تزریق می‌شود. سپس هوای فشرده به داخل مواد دمیده می‌شود تا شکل قالب را به خود بگیرد. این فرآیند مشابه تولید بطری‌های پلاستیکی است و بیشتر برای تولید بشکه آب پلاستیکی یا مخازن کوچک کاربرد دارد. مخازن تولیدشده با این روش دارای وزن سبک‌تری هستند و تولید آن‌ها سریع‌تر انجام می‌شود. اما مقاومت آن‌ها نسبت به مخازن تولید شده با روش چرخشی کمتر است.
3. قالب‌گیری تزریقی
این روش تولید مخازن پلی اتیلن، بیشتر برای تولید قطعات کوچک‌تر و اتصالات مخازن به کار می‌رود. در این فرآیند، مواد پلی اتیلن ذوب شده و تحت فشار بالا به داخل قالب تزریق می‌شود. پس از خنک شدن، قطعه از قالب خارج می‌شود. این روش دقت بسیار بالایی دارد و برای تولید قطعات یکسان و استاندارد ایده‌آل است. اما برای تولید مخازن بزرگ کاربرد زیادی ندارد.
4. قالب‌گیری حرارتی
در این روش هم یک ورق پلی اتیلن حرارت داده شده و به شکل قالب درمی‌آید. این فرآیند معمولا برای تولید مخازن خاص یا قطعات سفارشی استفاده می‌شود. تولید مخازن پلی اتیلن با روش قالب‌گیری حرارتی دقت بالایی دارد؛ اما معمولا برای مخازن با ظرفیت‌های بالا استفاده نمی‌شود.
5. جوشکاری پلاستیک
در برخی موارد برای ساخت مخازن خاص از جوشکاری پلاستیک استفاده می‌شود. در این روش قطعات پلی اتیلن با استفاده از حرارت و فشار به یکدیگر متصل می‌شوند. این روش معمولا برای تعمیر یا اتصال بخش‌های مختلف مخزن به کار می‌رود و شاید چندان مناسب ساخت مخزن نباشد.
مراحل تولید مخازن پلی اتیلن به روش چرخشی
همانطور که قبلا هم اشاره کردیم بهترین روش تولید مخازن پلی اتیلن، روش چرخشی است. در اغلب موارد از این روش استفاده می‌شود که نتیجه آن تولید محصولاتی با کیفیت بسیار بالا خواهد بود. همچنین در این روش تولید، محدودیتی وجود ندارد و می‌توان انواع مخازن را با ابعاد مختلف تولید کرد. این روش دارای چندین مرحله مهم است که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:
مرحله اول: انتخاب مواد اولیه
یکی از مهمترین مراحل در این روش تولید مخازن پلی اتیلن، انتخاب مواد اولیه مناسب است. معمولا از پلی اتیلن با گرید PE3840 برای تولید مخازن استفاده می‌شود. این نوع پلی اتیلن ویژگی‌های مثبتی دارد که باعث شده همواره به عنوان بهترین ماده اولیه شناخته شود.
انتخاب مواد اولیه برای تولید مخزن پلی اتیلن باید با دقت بالایی انجام شود تا محصول نهایی کیفیت و کارایی لازم را داشته باشد.
مقاومت بالا در برابر ضربه و ترک‌خوردگی، انعطاف‌پذیری مناسب، مقاومت در برابر نور خورشید و اشعه UV، امکان استفاده برای ذخیره آب شرب و مایعات شیمیایی و طول عمر بالا و استحکام مناسب از مهمترین ویژگی‌های این نوع پلی اتیلن هستند. چنین ویژگی‌هایی، کیفیت و کارایی مخزن را نیز تضمین خواهد کرد. در صورتی که استفاده از مواد اولیه نامرغوب می‌تواند باعث کاهش کیفیت مخزن شود و مقاومت آن را در برابر شرایط محیطی کاهش دهد.
مرحله دوم: آسیاب و پودر کردن گرانول
مواد اولیه پلی اتیلن معمولا به صورت گرانول هستند که برای استفاده در این روش تولید مخازن پلی اتیلن، باید به پودر تبدیل شوند. در این مرحله گرانول‌های پلی اتیلن در آسیاب‌های مخصوص خرد شده و به ذرات ریز تبدیل می‌شوند. این پودر باید دارای اندازه یکنواخت باشد تا در فرآیند قالب‌گیری، به طور یکدست درون قالب پخش شود. پودر باکیفیت باعث می‌شود که دیواره‌های مخزن ضخامت یکسانی داشته باشند و هیچ‌گونه نقصی در ساختار آن ایجاد نشود.
مرحله سوم: آماده‌سازی قالب مدنظر
در این روش تولید مخازن پلی اتیلن، انتخاب قالب مناسب یکی از مهمترین بخش‌های فرآیند تولید است. این قالب‌ها معمولا از جنس آلومینیوم یا فولاد ساخته می‌شوند و نقش تعیین‌کننده‌ای در شکل و کیفیت نهایی مخزن دارند. قبل از شروع فرآیند قالب‌گیری، قالب باید به طور کامل بررسی و آماده‌سازی شود. این آماده‌سازی شامل تمیز کردن سطح داخلی قالب، بررسی یکنواخت بودن آن و اطمینان از عدم وجود ترک یا نقص است. برای جلوگیری از چسبیدن پلی اتیلن به سطح قالب، از ماده رهاساز (Release Agent) استفاده می‌شود. این مواد به داخل قالب اسپری می‌شوند و باعث می‌شوند که مخزن پس از سرد شدن به راحتی از قالب جدا شود. همچنین دمای قالب باید تنظیم شده و در محدوده استاندارد نگه داشته شود تا پودر پلی اتیلن به طور یکنواخت در داخل آن پخش شود.
مرحله چهارم: انتقال پودر پلی اتیلن به قالب
پس از آماده شدن قالب، نوبت به ریختن پودر پلی اتیلن درون آن می‌رسد. این پودر که از گرانول پلی اتیلن آسیاب شده به دست آمده، دارای دانه‌بندی یکنواخت و خاصیت جریان‌پذیری مناسب است. میزان پودری که درون قالب ریخته می‌شود، اهمیت زیادی دارد. مقدار کم پودر باعث نازک شدن دیواره‌های مخزن و کاهش مقاومت آن می‌شود.
انتقال پودر پلی اتیلن به قالب مرحله‌ای بسیار ساده به نظر می‌رسد؛ اما هر گونه بی‌دقتی در این مرحله می‌تواند کیفیت محصول نهایی را کاهش دهد.
از سوی دیگر مقدار بیش از حد پودر، موجب ضخیم شدن دیواره‌ها و افزایش وزن مخزن خواهد شد که ممکن است کارایی آن را کاهش دهد. توزیع یکنواخت پودر درون قالب نیز اهمیت زیادی دارد. در این روش تولید مخازن پلی اتیلن، اگر پودر به درستی در تمام قسمت‌های قالب پخش نشود، دیواره‌های مخزن ضخامت یکسانی نخواهند داشت و ممکن است نقاط ضعیفی در بدنه آن ایجاد شود.
مرحله پنجم: شروع چرخش قالب درون کوره
پس از انتقال پودر پلی اتیلن به قالب، قالب درون دستگاه قالب‌گیری چرخشی قرار داده می‌شود. این دستگاه دارای یک کوره حرارتی است که قالب را در دمایی بین 200 تا 300 درجه سانتی‌گراد گرم می‌کند. همزمان با افزایش دما، قالب در دو محور به طور همزمان می‌چرخد. این حرکت چرخشی باعث می‌شود که پودر پلی اتیلن ذوب شده و به طور یکنواخت به دیواره‌های قالب بچسبد. سرعت چرخش قالب باید دقیق تنظیم شود. اگر سرعت چرخش خیلی بالا باشد، مواد به درستی درون قالب توزیع نمی‌شوند. از طرف دیگر اگر سرعت خیلی کم باشد، ممکن است برخی قسمت‌های مخزن ضخیم‌تر از سایر بخش‌ها شوند و توزیع مواد یکنواخت نباشد.
مرحله ششم: شکل‌گیری مواد
در این مرحله پودر پلی اتیلن که در اثر حرارت ذوب شده، کاملا به دیواره‌های قالب چسبیده و شروع به شکل‌گیری می‌کند. این فرآیند زمان مشخصی دارد و تنظیم دما و زمان حرارت‌دهی نقش مهمی در کیفیت محصول نهایی دارد. اگر دما بیش از حد بالا باشد، مواد نیز ممکن است بیش از حد ذوب شوند و کیفیت ساختار مخزن کاهش یابد. همچنین حرارت ناکافی می‌تواند باعث نچسبیدن برخی قسمت‌ها به دیواره قالب شود که منجر به ایجاد نقاط ضعیف در بدنه مخزن می‌شود. در این روش تولید مخازن پلی اتیلن، این مرحله بسیار حساس است و باید با دقت بالا انجام شود تا مخزن بدون نقص تولید شود.
مرحله هفتم: چرخش قالب برای سرد کردن مخزن
پس از شکل‌گیری کامل مخزن، قالب از کوره خارج شده و فرآیند خنک‌سازی آغاز می‌شود. خنک‌سازی قالب بسیار مهم است؛ زیرا سرعت سرد شدن بر کیفیت نهایی مخزن تاثیر می‌گذارد. برای خنک‌سازی قالب، از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود. یکی از این روش‌های استفاده از چیلر (Chiller) است. در این روش هوای سرد از طریق یک چیلر به قالب دمیده می‌شود و باعث کاهش تدریجی دمای آن می‌شود. این روش دقت بالایی دارد و باعث جلوگیری از تغییر شکل ناگهانی مخزن می‌شود.
برای سرد کردن مخزن پلی اتیلن پس از تولید، روش‌های مختلفی وجود دارد که در شرایط مختلف می‌توان از هر یک استفاده کرد.
استفاده از برج خنک‌کننده نیز روشی موثر است. در این روش قالب در معرض جریان هوای خنک قرار می‌گیرد و به صورت تدریجی سرد می‌شود. این روش برای خنک‌سازی مخازن با ابعاد بزرگ مناسب است. در نهایت هم ممکن است از آب سرد برای خنک سازی استفاده شود. در برخی موارد برای تسریع فرآیند خنک‌سازی، از اسپری آب سرد بر روی قالب استفاده می‌شود. این روش باعث کاهش سریع دمای قالب شده و تولید را سرعت می‌بخشد.
مرحله هشتم: پردازش و حذف قسمت‌های اضافه
در این مرحله از روش تولید مخازن پلی اتیلن و پس از خنک شدن قالب، مخزن از آن خارج می‌شود. در این مرحله ممکن است برخی قسمت‌های اضافه در اطراف دهانه یا پایه مخزن وجود داشته باشد که باید برش داده شوند. این کار با استفاده از دستگاه‌های برش دقیق انجام می‌شود تا مخزن ظاهری یکدست و استاندارد داشته باشد. همچنین اگر نیاز باشد، سوراخ‌کاری‌هایی برای نصب اتصالات و دریچه‌های ورودی و خروجی روی مخزن انجام می‌شود. در برخی موارد برای بهبود مقاومت مخزن در برابر نور خورشید، از یک لایه ضد UV بر روی آن استفاده می‌شود. این کار باعث افزایش عمر مخزن و جلوگیری از ترک‌خوردگی آن می‌شود.
مرحله نهم: کنترل کیفیت
در این مرحله مخزن از نظر کیفیت مورد بررسی قرار می‌گیرد. آزمایش‌های متعددی برای بررسی استحکام، ضخامت دیواره‌ها و میزان مقاومت در برابر فشار انجام می‌شود. یکی از مهمترین آزمایش‌ها، تست نشتی است که در آن مخزن از آب پر شده و بررسی می‌شود که آیا درز یا ترک در آن وجود دارد یا خیر. همچنین آزمایش مقاومت در برابر ضربه انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که مخزن در برابر فشار و ضربات احتمالی مقاوم است.
مرحله آخر: بسته‌بندی محصول نهایی و فروش
مرحله آخر این روش تولید مخازن پلی اتیلن پس از تایید کیفیت، بسته‌بندی مخازن و آماده کردن آن‌ها برای ارسال به بازار است. لازم به ذکر است که قیمت تانکر آب بر اساس عوامل مختلفی مانند کیفیت مواد اولیه، روش تولید، ضخامت دیواره‌ها و ظرفیت مخزن تعیین می‌شود. برندهای معتبر مانند مخزن آب خزر منبع محصولات خود را با کیفیت بالا تولید کرده و در بسته‌بندی‌های استاندارد عرضه می‌کنند تا از آسیب‌دیدگی در هنگام حمل‌ونقل جلوگیری شود و بدیهی است که این محصولات قیمت بالاتری هم دارند.
پس از پشت سر گذاشتن مراحل تولید مخزن پلی اتیلن، نوبت به بسته بندی آن می‌رسد که مرحله‌ای ساده و در عین حال مهم برای برندها خواهد بود.
جمع بندی
روش تولید مخازن پلی اتیلن تاثیر زیادی بر کیفیت، دوام و عملکرد این مخازن دارد. روش‌های مختلفی برای تولید این مخازن وجود دارد که قالب‌گیری چرخشی یکی از رایج‌ترین آن‌هاست. این روش تولید مخازن پلی اتیلن دارای مراحل متعددی است که از آماده‌سازی قالب تا کنترل کیفیت و بسته‌بندی ادامه دارد. در این فرآیند، انتخاب مواد اولیه، تنظیم دما، نحوه خنک‌سازی و کنترل کیفیت تاثیر زیادی بر دوام و کارایی محصول نهایی دارد. مخازن تولید شده به این روش، در برابر عوامل محیطی مقاوم هستند و برای ذخیره آب شرب، مواد شیمیایی و دیگر مایعات به کار می‌روند. انتخاب یک مخزن استاندارد و باکیفیت، می‌تواند باعث شود که مخزن طول عمر بالایی داشته باشد و نیازهای مختلف را به خوبی برطرف کند.
استفاده از مواد اولیه باکیفیت، انتخاب روش مناسب و رعایت استانداردهای تولید باعث می‌شود که مخازن تولیدشده برای ذخیره آب شرب، مواد شیمیایی و دیگر مایعات کاملا ایمن و بادوام باشند. در نهایت نیز انتخاب مخزن آب از برندهای معتبر، تضمین‌کننده کیفیت این مخازن خواهد بود.
سوالات متداول
روش قالب‌گیری چرخشی برای تولید مخازن پلی اتیلن چه مزایایی دارد؟
این روش باعث تولید مخازن یکپارچه، بدون درز و با مقاومت بالا در برابر ضربه و خوردگی می‌شود. همچنین هزینه تولید نسبت به دیگر روش‌ها، کمتر است.
چرا از پلی اتیلن PE3840 در تولید مخازن استفاده می‌شود؟
زیرا این نوع پلی اتیلن دارای مقاومت بالا، انعطاف‌پذیری مناسب و خاصیت ضد UV است که برای نگهداری آب و مایعات مختلف ایده‌آل است.
چه روش‌هایی برای تولید مخازن پلی اتیلن وجود دارند؟
روش‌های تولید مخازن پلی اتیلن شامل روش قالب‌گیری چرخشی، قالب‌گیری بادی، قالب‌گیری تزریقی و حرارتی و همچنین روش جوشکاری پلاستیک می‌شود.
