بررسی اثر پارامترهای فرآیند قالب گیری تزریقی بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی فوم چوب-پلاستیک

در تحقیق حاضر به بررسی اثر پارامترهای فرآیند قالب گیری تزریقی بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی فوم چوب-پلاستیک پرداخته شده است. پارامترهای متغیر مورد مطالعه در این تحقیق عبارتند از: درصدهای وزنی مختلف چوب (20،30،40 ،50% و 60%)، حجم تزریق ( 85 ،90 ،95 و 100% حجم قالب )، عامل جفت کننده مالئیک آنیدرید پلی اتیلن (mape) در دوحالت عدم استفاده و استفاده (3درصدوزنی)، و نوع عامل فوم زا ( فیزیکی و شیمیایی). علاوه بر این متغیر ها، به بررسی اثر ضخامت قالب ( 2/3، 5، 7 و 9 میلیمتر ) بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی فوم چوب-پلاستیک پرداخته شده است. برای طراحی آزمایش از روش رویه سطح پاسخ central composite design (ccd) استفاده شده است. برای بیان ارتباط بین متغیرهای مستقل و وابسته بصورت مدل ریاضی از نرم افزار design-expert 8.0.1 استفاده شده است. نمونه های مناسب تولید شده تحت آزمون های مکانیکی خمش، کشش، ضربه و آزمون های فیزیکی چگالی و رئولوژی قرار گرفتند. همچنین از میکروسکوپ الکترونی (sem) برای بررسی دقیق ساختار میکروسکوپی نمونه های فوم چوب-پلاستیک تولیدی استفاده شد. برای تحلیل تغییرات متغیرهای وابسته از روش anova استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با افزایش درصد وزنی 20% تا 40%چوب، ضخامت پوسته فوم نشده، کاهش و چگالی سلولی افزایش می یابد. برای نمونه های فوم چوب-پلاستیک با 50 درصد وزنی چوب افت شدیدی در ساختار ریزسلولی ایجاد می گردد اما ضخامت پوسته فوم نشده مطابق نمونه های قبل کماکان روند نزولی دارد. از طرفی ساختار ریز سلولی محصولات کامپوزیت فوم چوب-پلاستیک ( wpcf ) به شدت متاثر از حجم تزریق می باشد، بدین نحو که برای نمونه های فوم تولید شده، بیشترین میزان چگالی سلولی را در بین همه حجم های تزریق، نمونه های با حجم تزریق 90 درصد دارا می باشند. این نمونه ها کمترین میزان ضخامت پوسته فوم نشده را به خود اختصاص داده اند. نتایج محاسبه چگالی نمونه ها حاکی از آن است که با افزایش درصد وزنی چوب و همچنین حجم تزریق، چگالی نمونه ها نیز افزایش می یابد، استحکام کششی همواره برای نمونه های فوم نشده بیشتر از نمونه های فوم شده می باشد لیکن نکته قابل توجه این که با افزایش درصد وزنی چوب از 20 به 40 میزان افت استحکام نمونه فوم شده نسبت به نمونه فوم نشده کمتر است. استفاده از عامل جفت کننده(mape) موجب افزایش استحکام کششی فوم های تولیدی گردید درحالیکه با افزایش درصد چوب اثر آن بیشتر شد. استحکام خمشی قطعات فوم شده کمتر از قطعات فوم نشده می باشد و با افزایش درصد چوب کاهش یافت. کمترین میزان استحکام خمشی را نمونه های با حجم تزریق 90% دارا بودند. استحکام کششی و خمشی نمونه های فوم فیزیکی در همه موارد بیشتر از استحکام نمونه های فوم شیمیایی می باشد. مقاومت به ضربه قطعات فوم شده در اکثر موارد بیشتر از قطعات فوم نشده بوده است.