ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોના ઉત્પાદનમાં વારંવાર વપરાતા પ્લાસ્ટિકના પ્રકારો અને તેમની ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ

ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો બનાવવામાં ઉપયોગમાં લેવાતા પ્લાસ્ટિકના પ્રકારો અને તેનું ઉત્પાદન કેવી રીતે કરવું

આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં પ્લાસ્ટિક મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. લગભગ દરેક ઉપકરણ - સેલ ફોન અને લેપટોપથી લઈને ટેલિવિઝન અને ઘરગથ્થુ ઉપકરણો સુધી - તેના કેસીંગ, કનેક્ટર્સ, ઇન્સ્યુલેટર, કમ્પોનન્ટ માઉન્ટ્સ અને આંતરિક માળખાકીય ભાગો માટે પ્લાસ્ટિક પર આધાર રાખે છે. કારણો સ્પષ્ટ છે: પ્લાસ્ટિક પ્રમાણમાં હલકું, નરમ, વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેટર તરીકે કાર્ય કરે છે, કાટનો પ્રતિકાર કરે છે અને સ્પર્ધાત્મક ખર્ચે મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદન કરી શકાય છે. જો કે, બધા પ્લાસ્ટિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે યોગ્ય નથી, કારણ કે ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો ઘણીવાર ઊંચા તાપમાન, ભેજવાળા વાતાવરણમાં કાર્ય કરે છે અથવા વિદ્યુત પ્રવાહથી આગનું જોખમ રહેલું હોય છે. તેથી, પ્લાસ્ટિકના પ્રકાર અને ઉત્પાદન પદ્ધતિની પસંદગી મહત્વપૂર્ણ છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોના ઉત્પાદનમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા પ્લાસ્ટિકના પ્રકારો અને તેમની ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ નીચે મુજબ છે.

૫. ABS (એક્રિલોનિટ્રાઇલ બ્યુટાડીન સ્ટાયરીન)

ABS એ રિમોટ કંટ્રોલ, કીબોર્ડ, એડેપ્ટર અને ઘરગથ્થુ ઉપકરણોના બાહ્ય ભાગ જેવા ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના કેસીંગ માટે સૌથી લોકપ્રિય પ્લાસ્ટિકમાંનું એક છે. ABS તેની મજબૂતાઈ, અસર પ્રતિકાર, રંગની સરળતા અને સ્વચ્છ સપાટી પૂર્ણાહુતિ માટે પસંદ કરવામાં આવે છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:
- મજબૂત અને અસર પ્રતિરોધક
- ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ સાથે પ્રક્રિયા કરવા માટે સરળ
- મધ્યમ ચોકસાઇ ઘટકો માટે પરિમાણીય રીતે સ્થિર
- અન્ય એન્જિનિયરિંગ પ્લાસ્ટિક કરતાં ઓછી ગરમી પ્રતિરોધક

ABS ઉત્પાદન પદ્ધતિ:
ABS ત્રણ મોનોમર્સને જોડીને પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે: એક્રેલોનિટ્રાઇલ, બ્યુટાડીન અને સ્ટાયરીન. બ્યુટાડીન કઠિનતા પ્રદાન કરે છે, સ્ટાયરીન કઠિનતા અને પ્રક્રિયાક્ષમતા પ્રદાન કરે છે, જ્યારે એક્રેલોનિટ્રાઇલ રાસાયણિક પ્રતિકાર અને થર્મલ સ્થિરતામાં સુધારો કરે છે. ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટક ઉત્પાદનમાં, ABS સામાન્ય રીતે ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે: ABS ગોળીઓ બેરલમાં ઓગાળવામાં આવે છે, પછી મોલ્ડમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે અને ઇચ્છિત આકારમાં ઠંડુ કરવામાં આવે છે.

2. પીસી (પોલીકાર્બોનેટ)

પોલીકાર્બોનેટનો ઉપયોગ ઘણીવાર એવા ઘટકોમાં થાય છે જેને સુધારેલ ગરમી પ્રતિકાર, ઉચ્ચ શક્તિ અને ક્યારેક પારદર્શિતાની જરૂર હોય છે. ઉદાહરણોમાં રક્ષણાત્મક કવર, સૂચક લેન્સ, અસર પ્રતિકારની જરૂર હોય તેવા ઉપકરણ કેસીંગ અને એવા ભાગોનો સમાવેશ થાય છે જે ઉચ્ચ તાપમાનનો સામનો કરે છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:
- ખૂબ જ મજબૂત અને અસર પ્રતિરોધક
- ABS કરતાં વધુ સારી ગરમી પ્રતિકારકતા
- પારદર્શક હોઈ શકે છે
- ખંજવાળ આવવાની સંભાવના, ઘણીવાર કોટિંગની જરૂર પડે છે

પીસી ઉત્પાદન પદ્ધતિ:
બિસ્ફેનોલ-એ અને ફોસ્જીન (અથવા વધુ આધુનિક નોન-ફોસ્જીન રૂટ) વચ્ચે પોલીકન્ડેન્સેશન પ્રતિક્રિયા દ્વારા પીસીનું ઉત્પાદન થાય છે. ઘટક ઉત્પાદનમાં, પીસી સામાન્ય રીતે ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ અથવા એક્સટ્રુઝન દ્વારા પણ પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. પારદર્શક ભાગો માટે, સ્પષ્ટતા અને ન્યૂનતમ ઓપ્ટિકલ ખામીઓ સુનિશ્ચિત કરવા માટે તાપમાન, દબાણ અને ઠંડક નિયંત્રણ મહત્વપૂર્ણ છે.

૩. પીપી (પોલીપ્રોપીલીન)

પીપીનો વ્યાપકપણે એવા ભાગોમાં ઉપયોગ થાય છે જેને લવચીકતા, રાસાયણિક પ્રતિકાર અને ઓછી કિંમતની જરૂર હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે સરળ ઇન્સ્યુલેટર, આંતરિક ભાગો, કેબલ ટાઈ અથવા ઇલેક્ટ્રોનિક ઘરગથ્થુ ઘટકો.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:
- હલકો, લવચીક અને રાસાયણિક પ્રતિરોધક
- સામાન્ય પ્લાસ્ટિક માટે ગલનબિંદુ ખૂબ ઊંચું હોય છે.
- સારા વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશન ગુણધર્મો
- ઊંચા યાંત્રિક ભાર માટે પીસી કે પીએ જેટલું મજબૂત નથી

પીપી ઉત્પાદન પદ્ધતિ:
ઉત્પ્રેરક (જેમ કે ઝિગલર-નાટ્ટા અથવા મેટાલોસીન) નો ઉપયોગ કરીને પ્રોપીલીનનું પોલિમરાઇઝિંગ કરીને પીપી બનાવવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો માટે, પીપી ઘણીવાર ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગનો ઉપયોગ કરીને પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. પીપીનો ઉપયોગ બ્લો મોલ્ડિંગ (ચોક્કસ હોલો ભાગો માટે) અથવા એક્સટ્રુઝન (પ્રોફાઇલ અને શીટ્સ માટે) માં પણ થઈ શકે છે.

૪. પીએ (નાયલોન / પોલિમાઇડ)

નાયલોન, ખાસ કરીને PA6 અને PA66, સામાન્ય રીતે કનેક્ટર્સ, નાના ગિયર્સ, કમ્પોનન્ટ હાઉસિંગ અને યાંત્રિક શક્તિ અને ઘસારો પ્રતિકારની જરૂર હોય તેવા ભાગો માટે વપરાય છે. ઓટોમોટિવ અને ઔદ્યોગિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં ઘણા કનેક્ટર્સ તેની કઠિનતાને કારણે નાયલોનનો ઉપયોગ કરે છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:
- મજબૂત, ઘસારો-પ્રતિરોધક અને ઘર્ષણ-પ્રતિરોધક
- પ્રમાણમાં ઊંચા તાપમાને સ્થિર
- ભેજ શોષી લે છે, પરિમાણોને અસર કરી શકે છે
- કઠોરતા માટે ઘણીવાર ગ્લાસ ફાઇબરથી મજબૂત બનાવવામાં આવે છે

PA ઉત્પાદન પદ્ધતિ:
PA કન્ડેન્સેશન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે (દા.ત., PA6 માટે કેપ્રોલેક્ટમ અથવા PA66 માટે હેક્સામેથિલેનેડિમાઇન અને એડિપિક એસિડમાંથી). ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટક ઉત્પાદનમાં, PA ઘણીવાર ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. કામગીરી સુધારવા માટે, ગ્લાસ ફાઇબર ઘણીવાર ઉમેરવામાં આવે છે, જે સામગ્રીને સખત અને મજબૂત બનાવે છે, પરંતુ વોરપેજને રોકવા માટે ચોક્કસ મોલ્ડિંગ અને પ્રક્રિયા પરિમાણોની જરૂર પડે છે.

૫. પીબીટી (પોલિબ્યુટીલીન ટેરેફ્થાલેટ)

PBT એ ખૂબ જ લોકપ્રિય એન્જિનિયરિંગ પ્લાસ્ટિક છે જેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિકલ કનેક્ટર્સ, સોકેટ્સ, કોઇલ બોબિન્સ અને ઘટકોમાં થાય છે જેને પરિમાણીય સ્થિરતા, ગરમી પ્રતિકાર અને સારા ઇન્સ્યુલેટીંગ ગુણધર્મોની જરૂર હોય છે. PBT રસાયણો પ્રત્યે પણ પ્રમાણમાં પ્રતિરોધક છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:
- પરિમાણીય રીતે સ્થિર, ચોકસાઇ ઘટકો માટે યોગ્ય
- સારું ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટર
- ગરમી પ્રતિરોધક અને રાસાયણિક પ્રતિરોધક
- સલામતીના ધોરણો માટે ઘણીવાર જ્યોત પ્રતિરોધક આપવામાં આવે છે

PBT ઉત્પાદન પદ્ધતિ:
PBT બ્યુટેનેડિઓલ અને ટેરેફ્થાલિક એસિડ (અથવા ડાયમિથાઇલ ટેરેફ્થાલેટ) ના પોલીકન્ડેન્સેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો માટે, PBT સૌથી સામાન્ય રીતે ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ દ્વારા રચાય છે. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે PBT ના ઘણા ગ્રેડમાં UL 94 જેવા ચોક્કસ અગ્નિ-પ્રતિરોધક ધોરણોને પૂર્ણ કરવા માટે જ્યોત પ્રતિરોધક (ઘણીવાર FR તરીકે સંક્ષિપ્ત) ઉમેરવામાં આવે છે.

6. પીઈટી (પોલિઇથિલિન ટેરેફ્થાલેટ)

પીઇટી બોટલ મટિરિયલ તરીકે જાણીતી છે, પરંતુ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં, તેનો ઉપયોગ ઇન્સ્યુલેટીંગ ફિલ્મ, શીટિંગ અને સ્થિરતા અને વિદ્યુત પ્રતિકારની જરૂર હોય તેવા ચોક્કસ ભાગો માટે પણ થાય છે. ફિલ્મ સ્વરૂપમાં, પીઇટીનો ઉપયોગ નાના મોટર ઇન્સ્યુલેશન, ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને લવચીક કોટિંગ્સમાં થાય છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:
- ફિલ્મ સ્વરૂપમાં સ્થિર, મજબૂત અને સારું ઇન્સ્યુલેટર
- સંબંધિત ભેજનો સારી રીતે પ્રતિકાર કરે છે
- સતત ઉચ્ચ ગરમીના સંપર્કમાં આવતા ઘટકો માટે હંમેશા યોગ્ય નથી.

પીઈટી ઉત્પાદન પદ્ધતિ:
પોલીકન્ડેન્સેશન દ્વારા ઇથિલિન ગ્લાયકોલ અને ટેરેપ્થાલિક એસિડમાંથી PET ઉત્પન્ન થાય છે. ફિલ્મ-આધારિત ઇલેક્ટ્રોનિક્સ એપ્લિકેશનો માટે, એક સામાન્ય પ્રક્રિયા એક્સટ્રુઝન છે જે પછી યાંત્રિક શક્તિ અને સ્થિરતા વધારવા માટે દ્વિઅક્ષીય દિશા (બે દિશામાં ખેંચાણ) દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે. PET ને ચોક્કસ ઘટકો માટે ઇન્જેક્શન મોલ્ડ કરી શકાય છે, જોકે આ ફિલ્મો અને શીટ્સ માટે વધુ સામાન્ય છે.

7. પીવીસી (પોલીવિનાઇલ ક્લોરાઇડ)

પીવીસીનો ઉપયોગ ઘણીવાર કેબલ ઇન્સ્યુલેશન અને ઇલેક્ટ્રિકલ કેબલના બાહ્ય આવરણ માટે થાય છે કારણ કે તેની લવચીકતા (પ્લાસ્ટિસાઇઝર્સ સાથે), પાણી પ્રતિકાર અને સંબંધિત પોષણક્ષમતા. ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં, ગરમી પ્રતિકાર અને પર્યાવરણીય ચિંતાઓને કારણે પીવીસીનો ઉપયોગ ભાગ્યે જ મુખ્ય કેસીંગ માટે થાય છે, પરંતુ તે કેબલ ઉદ્યોગમાં પ્રબળ રહે છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:
- કેબલ ઇન્સ્યુલેશન માટે સારું
- ફોર્મ્યુલેશનના આધારે લવચીક અથવા કઠોર હોઈ શકે છે
- ભેજ પ્રતિરોધક
- સ્ટેબિલાઇઝર અને પ્લાસ્ટિસાઇઝર ઉમેરણોની જરૂર છે

પીવીસી ઉત્પાદન પદ્ધતિ:
પીવીસી પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા વિનાઇલ ક્લોરાઇડ મોનોમરથી બનાવવામાં આવે છે. કેબલ માટે, પીવીસીને એક્સટ્રુઝન કોટિંગ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે: પીવીસીને ઓગાળવામાં આવે છે અને કોપર અથવા એલ્યુમિનિયમ કંડક્ટરની આસપાસ ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્તર તરીકે બહાર કાઢવામાં આવે છે. કેબલ માટેના પીવીસી ફોર્મ્યુલેશનમાં સામાન્ય રીતે પ્લાસ્ટિસાઇઝર્સ, હીટ સ્ટેબિલાઇઝર્સ અને જ્યોત-પ્રતિરોધક ઉમેરણો હોય છે.

૩. એલસીપી (લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ પોલિમર)

LCP નો ઉપયોગ નાના ઉપકરણો (સ્માર્ટફોન, પહેરવાલાયક ઉપકરણો) માં માઇક્રો-કનેક્ટર, સોકેટ અને ભાગો જેવા લઘુચિત્ર અને ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો માટે વ્યાપકપણે થાય છે. LCP તેની અત્યંત ઉચ્ચ પરિમાણીય સ્થિરતા, ગરમી પ્રતિકાર અને પાતળા ઘટકો માટે યોગ્યતાને કારણે શ્રેષ્ઠ છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:
- ઉત્તમ પરિમાણ સ્થિરતા, ચુસ્ત સહિષ્ણુતા માટે યોગ્ય
- ઉચ્ચ ગરમી પ્રતિકાર
- પાતળા ભાગો માટે ઉત્તમ ગલન પ્રવાહ
- સામાન્ય પ્લાસ્ટિક કરતાં વધુ ખર્ચાળ

LCP ઉત્પાદન પદ્ધતિ:
LCP એ એક ખાસ સુગંધિત પોલિમર છે જેની રચના પીગળવા પર "લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ" તબક્કો બનાવે છે. ઘટકોના ઉત્પાદનમાં, ચોકસાઇ ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગનો ઉપયોગ કરીને LCP ખૂબ જ સામાન્ય છે. કારણ કે આ સામગ્રી ખૂબ જ પાતળા મોલ્ડ ભરી શકે છે, LCP લઘુચિત્ર ઘટકો માટે આદર્શ છે, પરંતુ તેને કડક પ્રક્રિયા નિયંત્રણની જરૂર છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો માટે સામાન્ય ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ

પ્લાસ્ટિકના પ્રકારોને સમજવા ઉપરાંત, ઘણીવાર ઉપયોગમાં લેવાતી રચના પદ્ધતિઓને ઓળખવી પણ મહત્વપૂર્ણ છે:

૧. ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ
કેસીંગ, કનેક્ટર્સ અને માળખાકીય ઘટકો માટે સૌથી સામાન્ય પદ્ધતિ. જટિલ આકારો અને સૂક્ષ્મ સહિષ્ણુતા સાથે મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે યોગ્ય.

2. એક્સટ્રુઝન
વાયર (ઇન્સ્યુલેશન), પ્રોફાઇલ્સ, ફિલ્મ્સ અને શીટ્સ માટે સામાન્ય. સતત આકાર બનાવવા માટે સામગ્રીને ડાઇ દ્વારા ધકેલવામાં આવે છે.

3. બ્લો મોલ્ડિંગ
ચોક્કસ હોલો ઘટકો માટે વપરાય છે, જોકે પેકેજિંગ ઉદ્યોગ કરતાં ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં ઓછું પ્રબળ છે.

4. થર્મોફોર્મિંગ
પ્લાસ્ટિક શીટ્સને ગરમ કરવામાં આવે છે અને પછી તેને મોલ્ડમાં ફિટ થાય તે રીતે આકાર આપવામાં આવે છે. તેનો ઉપયોગ પેનલ્સ, સરળ કવર અથવા ઘટક ટ્રે માટે થાય છે.

પેનટઅપ

ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો માટે પ્લાસ્ટિકની પસંદગી માત્ર કિંમત અને ઉત્પાદનની સરળતા વિશે જ નહીં, પરંતુ સલામતી, ગરમી પ્રતિકાર, પરિમાણીય સ્થિરતા અને વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશન ગુણધર્મો વિશે પણ છે. ABS અને PP નો ઉપયોગ ઘણીવાર સામાન્ય હેતુના ઉપયોગ માટે થાય છે, જ્યારે PC, PA, PBT અને LCP એન્જિનિયરિંગ ઉપયોગો માટે વધુ યોગ્ય છે જેને ઉચ્ચ પ્રદર્શનની જરૂર હોય છે. બીજી બાજુ, PVC અને PET, કેબલ અને ઇન્સ્યુલેટીંગ ફિલ્મ જેવા વિશિષ્ટ ઉપયોગો માટે મહત્વપૂર્ણ છે. દરેક પ્લાસ્ટિકની લાક્ષણિકતાઓ અને તેની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને સમજીને, ઉત્પાદકો વધુ કાર્યક્ષમ, સલામત અને ટકાઉ ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો ડિઝાઇન કરી શકે છે.

જો તમે ઈચ્છો તો, હું આ લેખને બ્લોગ્સ માટે લોકપ્રિય શૈક્ષણિક શૈલી (ટાંકણા સાથે) માં અનુકૂલિત કરી શકું છું, અથવા ગુણધર્મો (ગરમી પ્રતિકાર, શક્તિ, ઇન્સ્યુલેશન અને કિંમત) ની તુલનાત્મક કોષ્ટક ઉમેરી શકું છું.