פלסטיק על סוגיו השונים והבחירה ביניהם

אם תסתכלו מסביב תראו מכל עבר מוצרי פלסטיק – מהבקבוק שממנו אנחנו שותים ועד לחלקי הרכב שלנו. אבל האם אי פעם עצרתם לשאול את עצמכם ממה פלסטיק עשוי בדיוק? אילו סוגי פלסטיק יש? ובעיקר – איך בוחרים את סוג הפלסטיק הנכון לפרויקט שלכם?

כחברה המתמחה בתכנון וייצור תבניות ומוצרי פלסטיק כבר 47 שנים, אנחנו בתבנוגרף יודעים שבחירת חומר הגלם הנכון היא הבסיס להצלחת כל פרויקט. בין אם אתם מפתחים רכיב רפואי שדורש דיוק מוחלט, חלק טכני לענף ההייטק, או מוצר צריכה המיועד לשוק המקומי או העולמי – הכרת סוגי הפלסטיק השונים והבנת תכונותיהם תסייע לכם בהליכי הפיתוח והייצור.

במאמר הזה נסקור את כל מה שצריך לדעת על מקור הפלסטיק, הסוגים השונים והשימושים המעשיים שלהם בתעשייה.

 

ממה עשוי פלסטיק? מבט אל מקור החומר

כדי להבין איך לבחור את חומר הפלסטיק הנכון, קודם כל צריך להבין ממה עשוי הפלסטיק ואיך הוא נוצר. אז פלסטיק הוא חומר סינטטי המורכב מפולימרים – שהינם שרשראות ארוכות של מולקולות שחוזרות על עצמן.

מקור הפלסטיק העיקרי הוא מוצרי פטרוכימיה הנגזרים מנפט וגז טבעי. תהליך הייצור של פלסטיק כולל פירוק של חומרי הגלם לרכיבים בסיסיים, ואז בניית שרשראות הפולימר באמצעות תהליכים כימיים מבוקרים.

 

שתי משפחות עיקריות שחשוב להכיר

ניתן לחלק את סוגי הפלסטיק לשתי קבוצות עיקריות:

• תרמופלסטים – קבוצת חומרי פלסטיק שניתן לחמם ולעצב מחדש פעמים רבות ללא פגיעה במבנה הכימי שלהם. זו הסיבה שרוב הפלסטיקים הביתיים ניתנים למיחזור. רוב הפרויקטים שאנחנו מייצרים בתבנוגרף מבוססים על תרמופלסטים בשל הגמישות והיעילות שהם מציעים.
• תרמוסטים – סוגי פלסטיק שלאחר שעברו תהליך התקשות, לא ניתן לחממם ולעצב אותם מחדש. הם נשארים במצב קשיח לצמיתות. השימוש בהם נפוץ ביישומים הדורשים עמידות קיצונית בחום וחוזק מכני גבוה.

 

סוגי פלסטיק נפוצים בתעשייה

שמתכננים מוצר מפלסטיק, חשוב להבין שלא כל פלסטיק נועד לאותן משימות. בעולם הייצור נהוג להבחין בין סוגי פלסטיק כלליים, שמיועדים לשימושים פשוטים ונפוצים, לבין פולימרים הנדסיים, שמיועדים ליישומים טכניים הדורשים חוזק, דיוק ועמידות לאורך זמן.

פלסטיקים כלליים משמשים בעיקר למוצרים שבהם הדרישות המכאניות והתרמיות אינן גבוהות במיוחד – אריזות, מכלים, מוצרים חד־פעמיים או רכיבים שאינם נושאי עומס. לעומתם, פולימרים הנדסיים פותחו כדי להתמודד עם תנאי עבודה מורכבים: עומסים מכניים, חום, שחיקה, תנועה מתמדת, דרישות דיוק ויציבות ממדית.

אנחנו בתבנוגרף עובדים עם שני העולמות הללו, אך עיקר ההתמחות שלנו היא בבחירה ובשילוב של חומרים הנדסיים מתקדמים, בהתאם לייעוד המוצר, סביבת העבודה והדרישות הפונקציונליות.

 

פולימרים הנדסיים – ליבת הייצור בתבנוגרף

פולימריים הנדסיים הם החומרים שאיתם אנחנו עובדים באופן שוטף בפרויקטים טכניים, מדויקים ומורכבים:

 

ABS / ABS מחוזק סיבי זכוכית

ABS הוא חומר פלסטיק קשיח, עמיד לפגיעות וקל לעיבוד, ולכן נחשב לאחד החומרים הפופולריים בייצור חלקים טכניים. אנחנו משתמשים בו בעיקר במארזים, רכיבים פונקציונליים וחלקים תעשייתיים שדורשים שילוב של חוזק, קשיחות ומראה אחיד.

כאשר נדרש חוזק מבני גבוה יותר ויציבות ממדית משופרת, אנו עובדים עם גרסאות ABS מחוזקות בסיבי זכוכית. תוספת הסיבים משפרת את עמידות החומר בעומסים, מצמצמת עיוותים לאחר הזרקה ומתאימה במיוחד לחלקים נושאי מאמץ ולרכיבים שפועלים בסביבה דינמית.

 

PC / ABS – שילוב של חוזק ועמידות תרמית

PC/ABS הוא שילוב הנדסי בין פוליקרבונט ל־ABS, שמאפשר ליהנות מהיתרונות של שני החומרים: עמידות גבוהה לחום ולמאמץ מצד אחד, וקלות עיבוד וקשיחות מצד שני.

אנחנו עושים שימוש ב־PC/ABS בפרויקטים שבהם נדרשת עמידות תרמית טובה יחד עם חוזק מכני, בעיקר במוצרים אלקטרוניים, מארזים טכניים ורכיבים שפועלים בסביבה עם טמפרטורות משתנות או עומסים חוזרים.

 

Polycarbonate PC – פוליקרבונט

פוליקרבונט הוא חומר פלסטי חזק במיוחד, בעל עמידות יוצאת דופן לפגיעות ויציבות תרמית גבוהה. במקרים רבים הוא גם שקוף, מה שמאפשר שילוב של חוזק ומראה פונקציונלי.

אנו משתמשים בפוליקרבונט לייצור מגנים, כיסויים, רכיבי הגנה ורכיבים רגישים, שבהם נדרשת אמינות גבוהה לאורך זמן. החומר מתאים במיוחד ליישומים שבהם פלסטיקים סטנדרטיים אינם עומדים בעומסים המכניים או התרמיים.

 

Nylon 6 / Nylon 12 / Nylon 66

כולל PA6/66 מחוזק סיבי זכוכית (15%–50%). משפחת הניילונים (פוליאמידים) נחשבת לאחת המשפחות החשובות בייצור חלקים מכניים. אלו חומרים בעלי חוזק גבוה, עמידות לשחיקה וחיכוך נמוך, ולכן מתאימים במיוחד לגלגלי שיניים, מנגנונים, תושבות ורכיבים נושאי עומס.

כאשר יש צורך בעמידות גבוהה במיוחד, אנו עובדים עם ניילונים משוריינים בסיבי זכוכית, בשיעורים שונים של 15%, 30% ואף 50%. חיזוק זה משפר משמעותית את החוזק המבני, היציבות הממדית והיכולת של החלק לעמוד בעומסים ממושכים.

 

DELRIN / ACTAL -Acetal

Delrin / Acetal הם חומרים הידועים ב־דיוק הגבוה שלהם, חיכוך נמוך ויציבות מצוינת, גם בתנועה מתמשכת. הם מתאימים במיוחד לחלקים נעים, מנגנונים מדויקים ורכיבים שבהם נדרשת פעולה חלקה ואמינה לאורך זמן.

אנחנו עושים שימוש בחומרים אלו במקומות שבהם נדרש שילוב של דיוק, עמידות לשחיקה ואמינות מכנית, ללא צורך בחיזוקים נוספים.

 

PBT

PBT הוא חומר פלסטי בעל יציבות ממדית גבוהה ועמידות טובה לחום ולכימיקלים, ולכן נפוץ מאוד ברכיבים חשמליים ואלקטרוניים. החומר שומר על תכונותיו גם בתנאים משתנים, ומתאים לייצור רכיבים שדורשים דיוק עקבי, בידוד יחסי ועמידות לאורך זמן בסביבה תעשייתית.

 

NORYL

NORYL הוא חומר הנדסי בעל תכונות בידוד חשמלי טובות, יציבות תרמית גבוהה ועמידות מכנית, ולכן מתאים ליישומים טכניים מתקדמים. אנחנו משתמשים בו בעיקר במוצרים שבהם יש שילוב של דרישות חשמליות, תרמיות ומכניות, והחומר נדרש לשמור על יציבות גם בתנאי עבודה מורכבים.

 

ASA

ASA הוא חומר שפותח במיוחד ליישומי חוץ. הוא מצטיין ב־עמידות גבוהה לקרינת UV, שמירה על צבע ומראה לאורך זמן, ועמידות טובה לפגעי מזג האוויר. כאשר מייצרים רכיבים שמיועדים לפעול מחוץ למבנה או בסביבה חשופה, ASA מהווה פתרון אמין ועמיד יותר מ־ABS רגיל.

 

TPE / TPU – חומרים גמישים

TPE ו־TPU הם חומרים אלסטיים שמאפשרים שילוב של גמישות, עמידות ותחושת “גומי”, תוך שמירה על יכולת עיבוד בהזרקה. אנחנו משתמשים בהם לייצור אטמים, רכיבים גמישים, חיבורים אלסטיים ומוצרים שדורשים ספיגת זעזועים או התאמה מכנית, לעיתים כחלק ממוצר משולב עם חומרים קשיחים.

בנוסף, אנו משלבים לפי הצורך תוספי UV, מעכבי בעירה (FR) ותוספי צבע, בהתאם לייעוד המוצר ודרישות התקינה.

מבקשים להבין באיזה סוג פלסטיק לבחור לפרויקט שלכם? הצוות שלנו בתבנוגרף עומד לרשותכם ומלווה אתכם משלב התכנון ועד המוצר הסופי. צרו קשר עכשיו ב-03-9619383 או שלחו לנו מייל לקבלת ייעוץ מקצועי בנושא.

 

פלסטיקים נפוצים בתעשייה

לצד הפולימרים ההנדסיים, קיימים חומרים כלליים יותר שבהם נעשה שימוש בפרויקטים מסוימים:

 

פוליאתילן (PE)

זהו סוג פלסטיק נפוץ במיוחד שיש לו שתי גרסאות עיקריות:

• LDPE (פוליאתילן בצפיפות נמוכה) – גמיש, עמיד במים ובחומרים כימיים. אם אתם מחפשים חומר לשקיות, אריזות גמישות או צינורות – זו האופציה שלכם. הוא קל לעיצוב ויחסית זול.
• HDPE (פוליאתילן בצפיפות גבוהה) – קשיח יותר, חזק יותר, ומתאים למיכלים, צנרת ומוצרי תעשייה הדורשים עמידות מכנית טובה יותר. בפרויקטים תעשייתיים שאנחנו מלווים, HDPE הוא לעיתים קרובות הבחירה המועדפת כשצריך איזון בין עלות לביצועים.

 

פוליפרופילן (PP)

PP הינו סוג פלסטיק שמתאים למגוון יישומים. הוא קל משמעותית ממים (צף על פני מים!), עמיד בטמפרטורות גבוהות יחסית, ובעל התנגדות מצוינת לכימיקלים. היתרון הגדול שלו על פני PE הוא עמידות החום והקשיחות הגבוהה יותר.

בסוג זה של פלסטיק נעשה שימוש בין ביתר בפנלים פנימיים של רכבים, במכלי אחסון למזון לרבות כאלו מתאימים למיקרוגל, וכן עבור ציוד רפואי חד-פעמי.

 

PVC – הפלסטיק שבונה את התשתיות שלנו

פוליוויניל כלוריד הוא אחד מסוגי הפלסטיק הקשיחים הנפוצים ביותר בתעשיית הבנייה והתשתיות. יש לו שתי צורות עיקריות:

• PVC קשיח – עמיד במיוחד, אינו מתפרק בחשיפה לכימיקלים או UV, ומהווה את הבחירה הראשונה לצנרת, פרופילי חלונות ודלתות. הוא גם יחסית זול, מה שהופך אותו לאטרקטיבי לפרויקטים גדולים.
• PVC גמיש – נוצר על ידי הוספת מרככים לפורמולה הבסיסית. משמש לרצפות ויניל, צינורות גמישים, ועטיפות כבלים.

חשוב לציין: בשנים האחרונות יש מודעות גוברת לשיקולים סביבתיים הקשורים ב-PVC, ולכן חשוב לוודא עמידה בתקנות המקומיות והבינלאומיות.

 

פוליסטירן – מהקשיח למוקצף

פוליסטירן הוא דוגמה מצוינת לכך שאותו פולימר בסיסי יכול ליצור חומרים בעלי תכונות שונות לחלוטין. לפיכך יש לחומרי פוליסטירן שימושים בונים:

• פוליסטירן קשיח (PS) – שקוף או אטום, קשיח וזול לייצור. מוכר לנו כולם מכלי חד-פעמיים, מארזי CD ומוצרי צריכה זולים. השימושים שלו בתעשייה מוגבלים יחסית בגלל שבירות וחוסר עמידות בטמפרטורות גבוהות.
• פוליסטירן מוקצף קשיח (EPS) – כאן זה נהיה מעניין! על ידי הזרקת גז לתוך הפוליסטירן בתהליך הייצור, נוצר חומר קל משקל במיוחד (עד 98% אוויר!) עם יכולות בידוד תרמי מצוינות וספיגת זעזועים יוצאת דופן. בסוג זה של פוליסטירן נעשה למשל שימוש לאריזות הגנה למוצרי אלקטרוניקה וציוד רפואי רגיש וכן לצורכי בידוד תרמי בבנייה, ועבור קופסאות שמירת קור למוצרי מזון. היתרון המרכזי של EPS הוא היחס המדהים בין משקל לחוזק – הוא יכול לשאת עומסים משמעותיים תוך שהוא שומר על משקל זניח.

 

איך בוחרים את סוג הפלסטיק הנכון לפרויקט שלכם?

אחרי 47 שנות ניסיון בתכנון וייצור תבניות ומוצרי פלסטיק, למדנו שהבחירה הנכונה של חומר הגלם היא תמיד תוצאה של איזון בין מספר גורמים:

• תכונות מכניות מול עלות – לפעמים פולימר הנדסי יקר יחסוך לכם כסף בטווח הארוך הודות לעמידות ולאורך חיים ארוכים יותר.
• דרישות תקינה ורגולציה – במיוחד בתעשיות רגולטוריות כמו רפואה ומזון, בחירת החומר אינה רק טכנית אלא גם משפטית.
• תהליך הייצור – לא כל פלסטיק מתאים לכל תהליך. הזרקה, שחול, יציקה – כל שיטה דורשת שיקולים שונים.
• כמויות וסדרות – לפעמים חומר יקר יותר יצדיק את עצמו בסדרות גדולות בזכות זמני מחזור מהירים יותר.

 

שיקולי תקינה, בטיחות ורגולציה בבחירת חומרי פלסטיק

מעבר לתכונות המכאניות והתרמיות, בחירת חומר פלסטי מושפעת גם מדרישות תקינה, בטיחות ורגולציה – שיקול שהינו קריטי בפרויקטים רבים, במיוחד בתחומים רגישים. לא כל חומר שמתאים הנדסית אכן מותר לשימוש בכל יישום.

בתעשיות כמו רפואה, מזון, חשמל ואלקטרוניקה, קיימות דרישות מחמירות הנוגעות להרכב החומר, תוספים מותרים, עמידות בטמפרטורה, התנהגות באש, בידוד חשמלי, ולעיתים גם עמידות לחיטוי או מגע עם גוף האדם. במקרים כאלה, הבחירה אינה נעשית רק לפי חוזק או מחיר, אלא לפי התאמה מלאה לדרישות התקן הרלוונטי.

לכן בשלב התכנון, אנו בוחנים יחד עם הלקוח את סביבת העבודה של המוצר ואת הדרישות הרגולטוריות הצפויות, ומוודאים שהחומר הנבחר עומד בהן כבר מהשלבים הראשונים. גישה זו חוסכת שינויים יקרים בשלבים מתקדמים ומאפשרת תהליך פיתוח וייצור רציף, בטוח ואמין.

 

חומר פלסטיק קשיח: מתי לבחור בו?

כשמדברים על חומר פלסטיק קשיח, התכונה המרכזית אליה מתכוונים היא עמידות בעומסים מכניים ללא עיוות. קיימים בשוק מגוון סוגי פלסטיק קשיח כמו ה-HDPE, PVC הקשיח, פוליסטירן קשיח, והפולימרים ההנדסיים.

השאלות שצריך לשאול לפני בחירת פלסטיק קשיח:

1. איזה רמת חוזק מכני נדרשת? – האם המוצר יישא עומסים? יחשוף ללחצים?

2. מהם תנאי הסביבה? – חום, קור, לחות, חשיפה לכימיקלים או UV?

3. מהן דרישות הדיוק? – פלסטיקים שונים מתנהגים אחרת בתהליך העיצוב ולאחריו.

4. מהן דרישות המראה? – צבע, גימור פני השטח, שקיפות?

5. מהם התקציב והכמויות? – נכון שחלק מהחומרים יקרים בהרבה אך לא אחת הם מצדיקים את עצמם ביישומים ספציפיים.

 

השפעת סוג החומר על התבנית, תהליך הייצור והעלות

לבחירת חומר הפלסטיק יש השפעה ישירה לא רק על תפקוד המוצר, אלא גם על תכנון התבנית, אופן הייצור והעלות הכוללת של הפרויקט. חומרים שונים מתנהגים אחרת בתהליך ההזרקה – מבחינת זרימה, התכווצות, שחיקה והשפעה על אורך חיי התבנית.

לדוגמה, חומרים מחוזקים בסיבי זכוכית מעניקים חוזק ויציבות גבוהים, אך גורמים לשחיקה מואצת של התבנית ודורשים תכנון מדויק יותר של אזורי זרימה, קירור והוצאה. חומרים בעלי טמפרטורת עיבוד גבוהה משפיעים על זמני המחזור ועל דרישות מערכת החימום והקירור, בעוד שחומרים גמישים או אלסטיים מצריכים גישה שונה לחלוטין בתכנון התבנית.

לכן, הבחירה בחומר נעשית תמיד בראייה מערכתית: התאמת החומר לייעוד המוצר, לצד הבנה עמוקה של השפעתו על תהליך הייצור, על אמינות הייצור הסדרתי ועל העלות הכוללת לאורך זמן. זהו חלק בלתי נפרד מתהליך הליווי ההנדסי שאנו מבצעים – מתוך מטרה להגיע לפתרון מאוזן, יעיל ויציב, ולא רק לבחירה נקודתית של חומר גלם.

 

לסיכום: יותר ידע יותר הבנה

הכרת סוגי הפלסטיק השונים,והבנת התכונות הייחודיות של כל סוג היא המפתח לקבלת החלטות נכונות בפרויקטים תעשייתיים ומסחריים. בין אם מדובר בבחירת פוליסטירן מוקצף קשיח לאריזות מגן, PVC לצנרת תעשייתית, או פולימר הנדסי מתקדם לרכיב טכני מורכב – כל החלטה משפיעה על עלות, ביצועים, ואורך חיי המוצר.

ומעל לכל, עם ניסיון של כמעט חמישה עשורים בתעשייה אנו ממליצים שלא תתפשרו על בחירת החומר הפלסטי. השקיעו זמן בשלב התכנון, התייעצו עם אנשי מקצוע, ובחרו את הפתרון המתאים ביותר לצרכים הספציפיים שלכם – לא את הזול ביותר או הנפוץ ביותר.

בתבנוגרף, אנחנו לא רק מייצרים תבניות ומוצרי פלסטיק, אלא גם עוזרים בתכנון ופיתוח המוצר מהרעיון הראשוני ועד למוצר הסופי. אנחנו כאן כדי להבטיח שתקבלו את התוצאה הטובה ביותר.

צריכים עזרה בבחירת החומר המתאים לפרויקט שלכם? הצוות המנוסה של תבנוגרף כאן כדי לסייע. עם עשרות שנות ניסיון בעבודה עם תעשיות השונות במשק אנחנו מכירים את האתגרים שאתם מתמודדים איתם. התקשרו אלינו ב-03-9619383 או כתבו לנו ונשמח לשתף מהידע והניסיון שלנו.

 

שאלות ותשובות אודות סוגי פלסטיק

1. האם אפשר לשנות סוג פלסטיק אחרי אב טיפוס?
כן, אבל חשוב להבין שכל שינוי חומר עשוי להשפיע על התבנית ועל הייצור הסדרתי. לכן עדיף לבצע את הבדיקה מוקדם.

 

2. מה ההבדל בין ABS ל־PC/ABS בפועל?

PC/ABS משלב קשיחות וחוזק גבוהים יותר, במיוחד בתנאי חום ופגיעה, אך גם יקר ומורכב יותר לעיבוד.

 

3. האם חומר קשיח תמיד חזק יותר?
לא בהכרח. חוזק של חלק פלסטי מושפע גם מהגאומטריה, מעובי הדפנות ומאופן העומס, ולא רק מסוג החומר עצמו.

 

4. איך תוספי FIBER GLASS משפיעים על המוצר?
הם מחזקים משמעותית את החלק, אך משפיעים על שחיקת התבנית ועל פני השטח.