شبکه خدمات نوآوری بومرنگ به‌عنوان کارگزار تبادل فناوری یک شرکت متقاضی، در نظر دارد در زمینه رفع نیاز فناورانه " بهبود چسبندگی نوارهای پلیمری TPE به شیشه" با کلیه افراد و شرکت‌های توانمند برای رفع این مسئله، تعامل و همکاری نماید.

ارسال پاسخ

شماره درخواست : REQ968252362
تاریخ اعلام : 96/05/21
تاریخ انقضا : 96/07/20


عنوان نیاز فناورانه :

بهبود چسبندگی نوارهای پلیمری TPE به شیشه

پیشینه موضوع :

 

در سال‌های پیش به‌منظور عایق‌بندی شیشه‌های سکوریت، تزریق نوارهای پلیمری از جنس ترموپلاستیک پلی یورتان (TPU) بر روی سطح شیشه‌های سکوریت در فرآیند تزریق پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گرفت. به دلیل قدرت چسبندگی نسبتاً مناسب پلی یورتان به سطح شیشه، این فرایند به‌صورت متداول در تولید انواع محصولات استفاده شده است. لازم به ذکر اینکه قبل از ورود شیشه سکوریت به فرآیند تزریق پلاستیک، به لبه‌های کناری شیشه، رنگی مشکی به روش چاپ سیلک زده می‌شود و سپس در دمای 700 درجه سانتی‌گراد پخت می‌شود.

شکل زیر شیشه سکوریت را پس از اعمال رنگ و پخت نشان می‌دهد:

نهایتاً در فرآیند تزریق پلاستیک، ترموپلاستیک پلی یورتان (TPU) به این رنگ می‌چسبد؛ اما دو مسئله اصلی قیمت نسبتاً بالای پلی یورتان و همچنین تغییر استانداردها، استفاده از این روش را محدود کرده است.

جدول زیر مشخصات فنی رنگ چاپ شیشه مشکی خمیری را نشان می‌دهد:

به‌منظور کاهش قیمت پلی یورتان مورد استفاده در این سیستم، ساخت آمیزه‌هایی از پلی یورتان با انواعی از پلیمرهایی مانند PVC، ABS مورد بررسی قرا گرفت که به دلیل کاهش میزان چسبندگی و همچنین از بین رفتن و یا کاهش ظرافت قطعه تولید شده، قابلیت به‌کارگیری نداشت.

بنابراین امروزه استفاده از پلیمر TPE به‌عنوان جایگزین TPU به دلیل خواص مناسب و قیمت متعادل‌تر در این دسته از قطعات مورد نظر می‌باشد؛ اما مشکل اصلی عدم چسبندگی مناسب این TPE به سطح شیشه می‌باشد که برای استفاده از آن نیاز به رفع این مسئله می‌باشد. با توجه به اینکه عدد دقیقی از میزان چسبندگی در این قطعه ذکر نشده است، حد میزان چسبندگی مورد نیاز باید به‌گونه‌ای باشد که در اثر کشش نوار، TPE از سطح جدا نشود و اعمال نیروی کششی بیشتر منجر به پارگی خود پلیمر TPE شود.

شرح نیاز فناورانه :

 

به منظور عایق‌بندی شیشه‌های سکوریت استفاده شده در انواع خودروهای تولیدی در کشور (شیشه لچکی)، تزریق نوارهای پلیمری از جنس TPE بر روی سطح شیشه‌های سکوریت در فرایند تزریق پلاستیک امروزه به‌عنوان یک استاندارد، پذیرفته ‌شده می‌باشد. استفاده از پلیمر TPE به‌واسطه خواص فیزیکی مکانیکی مناسب و همچنین مقاومت جوی بالای آن دارای اهمیت می‌باشد؛ اما مشکل اصلی این فرایند عدم چسبندگی مناسب این پلیمر به سطح شیشه می‌باشد که استفاده از این فرایند را با مشکل مواجه کرده است. به‌منظور بهبود چسبندگی در این فرایند، اقدامات مختلفی ازجمله اعمال لایه نازکی از چسب‌های مرسوم موجود در بازار به سطح شیشه و سپس قرار دادن آن در قالب و سپس انجام فرایند تزریق مورد استفاده قرار گرفته که نتیجه و چسبندگی مناسب حاصل نشده است. ازجمله چسب‌های استفاده شده می‌توان به چسب‌های آکریلیکی، چسب‌های پلی یورتانی و چسب‌های یورتان آکریلاتی اشاره کرد که در این فرایند چسبندگی مناسب ایجاد نکرده‌اند. میزان چسبندگی مورد نیاز باید در حدی باشد که در حین فرایند کشش نوار TPE، خود نوار پاره شده (Cohesive failure) و نوار از سطح شیشه جدا نشود.

ازجمله راهکارهای اعمال چسب بین لایه TPE و شیشه بعد از انجام فرایند تزریق بوده است که در این حالت نیز نتیجه مطلوب حاصل نشده است که علت آن هم عدم کنترل مناسب بر ضخامت چسب و از دست دادن ظرافت و زیبایی شیشه در اثر فرآیند چسب کاری بوده است. قابل ذکر است که حفظ ظرافت و زیبایی قطعه تولیدی دارای اهمیت بالایی می‌باشد؛ بنابراین نیاز اصلی بهبود میزان چسبندگی نوار TPE به سطح شیشه بوده است. گریدTPE مصرفی از گرید TPE-S می‌باشد. از جمله راهکارهای پیشنهادی جایگزینی و ارائه آمیزه‌ای پلیمری با داشتن خواص فیزیکی مکانیکی و مقاومت جوی مشابه با TPE و درعین‌حال چسبندگی بالاتر به سطح شیشه می‌باشد.

بنابراین از یک سو استانداردهای صنعت خودرو الزام به استفاده از پایه پلیمری TPE به عنوان نوار اطراف شیشه سکوریت را ایجاد کرده است و از سوی دیگر استفاده از پلیمر TPE به دلیل خواص فیزیکی مکانیکی مناسب و همچنین مقاومت جوی بالا و همچنین قیمت نسبتاً مناسب آن مورد توجه می‌باشد. با توجه به چسبندگی پایین پلیمر TPE به شیشه، پیدا کردن راهکاری برای حل این مشکل و افزایش قدرت چسبندگی بسیار ضروری می‌باشد.

فازهای پروژه و یا برنامه اجرایی :

 

  • فاز اول - دریافت پروپوزال‌ها (حداکثر 20 مهرماه 96)
  • فاز دوم- داوری پروپوزال‌ها و تعیین پروپوزال منتخب (حداکثر 10 آذرماه 96)

حوزه های کلیدی موفقیت :

 

راه‌حل‌ها و پیشنهادها باید الزامات زیر را رعایت نمایند:

 

  • در صورت معرفی آمیزه پلیمری جدید حفظ خواص فیزیکی مکانیکی و مقاومت جوی مناسب در حدود گرید TPE مورد استفاده (گرید TPE-s) ضروری است.
  • داشتن میزان چسبندگی مناسب آمیزه تولید شده با شیشه (حد این چسبندگی باید به حدی باشد که در حین فرایند کشش cohesive failure اتفاق بیفتد؛ یعنی در اثر کش نوار TPE دچار پارگی شود. درحالی‌که TPE و شیشه از هم جدا نگردند)
  • در صورت ارائه چسب مناسب، حفظ ظرافت و زیبایی و همچنین عدم تغییر در ابعاد قطعه و همچنین عدم تغییر قابل توجه در فرایند تولید قطعه
  • عدم چسبندگی در دمای محیط
  • روش اعمال آسان بدون نیاز به تجهیزات خاص
  • عدم شره کردن در دمای فرایند تزریق (حدود 200 درجه سانتی‌گراد)
رویکردهای قابل بررسی :

 

راه‌حل‌های پیشنهادی برای حل مسئله:

 

(راه‌حل‌های پیشنهادی لزوماً محدود به پیشنهادهای زیر نخواهد بود)

  • جایگزینی آمیزه‌ای پلیمری بر پایه TPE با داشتن خواص فیزیکی مکانیکی و مقاومت جوی مشابه با TPE و درعین‌حال چسبندگی بالاتر به سطح شیشه
  • اضافه کردن افزودنی به پایه پلیمر TPE به‌گونه‌ای که چسبندگی مناسب را بین شیشه و TPE ایجاد کند
  • استفاده از یک لایه نازک از چسب بر روی سطح شیشه و سپس قرار دادن شیشه در فرایند تزریق، البته در این شرایط چسب استفاده شده باید هم در دمای محیط قبل از فرایند تزریق خشک شده و هیچ چسبندگی نداشته باشد. همچنین در حین فرایند تزریق در دمای حدود 200 درجه بتواند با TPE چسبندگی ایجاد کرده و از طرفی نباید در این دما شره کند و زیبایی و ظرافت قطعه حفظ شود.

رویکردهای غیر قابل قبول :

 

  • استفاده از لایه چسب بعد از فرایند تزریق (به دلیل به هم خوردن ابعاد قطعه و همچنین کاهش ظرافت و زیبایی قطعه شیشه‌ای)
  • استفاده از رزین‌های پلی یورتانی دو جزئی به عنوان نوار عایق‌بندی، به دلیل مشکلات فرآیندی و همچنین عدم تکرار پذیری و حفظ ظرافت و زیبایی قطعه نهایی

موارد مورد نیاز در پیشنهادات :

 

کلیه موارد زیر در طرح ارائه‌شده باید مشخص شوند:

  • تشریح کلیه مراحل فنی.
  • تشریح خروجی ­های حاصل از فرایند.
  • جدول زمان‌بندی و مراحل اجرای روش موردنظر.
  • هزینه­ های موردنیاز برای اجرای طرح.
  • توصیف تیم/ سازمان (رزومه علمی و اجرایی تیم یا فرد)

کلیه فناوران، شرکت های دانش بنیان، دانشگاه ها، پژوهشگاه ها و سایر شخصیت های حقیقی و حقوقی فعال در این زمینه می توانند پیشنهادهای خود را از طریق سایت(روی لینک ارسال پاسخ در انتهای این صفحه کلیک کنید) یا پست الکترونیک Proposal@boomerangtt.com ارسال نمایند.

همچنین به منظور کسب اطلاعات بیشتر با شماره های  02188398563 - 02188398543 تماس حاصل فرمائید.

تاریخ عنوان فایل عملیات
96/05/21 RFP دانلود فایل
96/05/21 Proposal Template دانلود فایل
ارسال پاسخ