لماذا تظهر دائمًا خطوط عمودية على الأغشية المصبوبة التي تصنعها؟

تعد الخطوط الطولية من أكثر المشكلات إزعاجًا في تجارب آلات تصنيع الأغشية المصبوبة — حيث تظهر أنماط دورية أو عشوائية على طول اتجاه السحب، وتكون أحيانًا دقيقة مثل جلد سمك القرش، وأحيانًا خشنة وملتوية. تكون أول رد فعل لدى الكثير من الناس هو “القالب مسدود” أو “المادة رديئة”، ثم يقومون بتنظيف وتغيير المواد بشكل أعمى، لكن المشكلة تستمر في التكرار. في الواقع، جوهر الخطوط الطولية هو كسر الذوبان، ويخبرك شكل الخطوط مباشرةً بنوع الكسر واتجاه الضبط. يعلمك هذا المقال كيفية التشخيص بالعين المجردة، دون جداول المعلمات، ومعرفة كيفية الضبط من خلال النظر إلى الخطوط.

أولاً: فهم نوعين من كسر الذوبان: الكسر اللزج مقابل الكسر المرن

عندما يتم بثق المادة المنصهرة من فتحة القالب، فإنها تتعرض لقوى القص والشد. وعندما تتجاوز سرعة البثق الحد الأقصى الذي يمكن للمادة تحمله، فإن المادة المنصهرة “تنهار” — وهو ما يُعرف بـ«انكسار المادة المنصهرة».

نوع الكسر	ميزات Stripe	السبب الجذري
تمزق لزج	دقيقة، دورية، متعامدة مع اتجاه التدفق (تشبه جلد سمك القرش)	معدل القص عند جدار رأس القالب مرتفع للغاية، مما يتسبب في “تمزق” المادة المنصهرة.
الكسر المرن	خشن، ملتوي، غير منتظم، ولولبي الشكل في اتجاه التدفق.	تُطلق الطاقة المرنة المخزنة في المادة المنصهرة فجأة، مما يتسبب في “ارتعاش” المادة المنصهرة.

ثانياً: الانفصال اللزج (جلد القرش): خفض السرعة أو رفع درجة الحرارة

التشخيص البصري:

يشبه سطح الغشاء جلد سمك القرش، حيث يتسم بوجود تموجات عرضية دقيقة ومنتظمة (متعامدة مع اتجاه الشد).
يظهر هذا عادةً عند سرعات البثق العالية ويختفي مع انخفاض السرعة. ويُلاحظ عادةً في المواد عالية اللزوجة (مثل البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) والبولي بروبيلين (PP) ذي مؤشر الانسيابية العالي).

لماذا يحدث هذا؟

يتعرض المادة المنصهرة لمعدلات قص عالية للغاية عند جدار القالب، مما يؤدي إلى “جر” السطح وتصدعه، بينما يظل الجزء الداخلي سليماً. وهذا يشبه الضغط بقوة على منشفة ورقية مبللة؛ حيث يتمزق السطح أولاً.

ما يجب تجنبه: لا تخفض درجة الحرارة أبدًا! فخفض درجة الحرارة يؤدي إلى زيادة اللزوجة وتفاقم الكسر.

ثالثًا: الكسر المرن (اللولبي): التسخين أو المواد المضافة

التشخيص البصري:

الخطوط كبيرة وملتوية وغير منتظمة، وتمتد في اتجاه الشد (طولي).

في بعض الأحيان تبدو على شكل حلزوني أو تشبه الخيزران، بل إن ستارة الذوبان بأكملها تهتز.

وعادةً ما تظهر فجأة عند السرعات المتوسطة وتستمر لفترة بعد التباطؤ.

لماذا يحدث هذا؟

يتم شد المادة المنصهرة وتخزين طاقة كينزية مرنة داخل القالب، والتي يتم إطلاقها فجأة عند خروجها من القالب، مما يتسبب في “ارتعاش” المادة المنصهرة. ويعد هذا الأمر شائعًا في المواد ذات التوزيع الضيق جدًّا للوزن الجزيئي (مثل بعض البولي أوليفينات الميتالوسينية وPMMA عالي الوزن الجزيئي).

ما يجب تجنبه:
لا تقلل السرعة أبدًا! ففي حالة الانكسار المرن، غالبًا ما يكون تقليل السرعة غير فعال، بل وقد يؤدي إلى تغيير فترة التموج دون القضاء عليها. الحل يجب أن يكمن في تقليل المرونة.

الرابع: التحقق السريع على خط إنتاج الأفلام المصبوبة المثبت على سطح المكتب

خطوط إنتاج الأغشية المصبوبة المكتبية, ، نظرًا لقصر مساميرها وصغر حجم قوالبها، فإنها تسهل ملاحظة النقطة الحرجة لانكسار المادة المنصهرة، كما أنها تتطلب كمية أقل من المواد الخام (يكفي 500 جرام لإجراء المسح السريع). الإجراء الموصى به:

اضبط درجات حرارة الأسطوانة والقالب.

قم بزيادة سرعة السحب تدريجيًا من السرعة المنخفضة إلى السرعة العالية (مع الحفاظ على معدل البثق).

سجل “السرعة الحرجة” التي تظهر عندها الخطوط.

اضبط السرعة وفقًا لشكل الخطوط كما هو موضح أعلاه، ولاحظ ما إذا كانت السرعة الحرجة تزداد أم لا.