نقش کامپاندهای پلیآمید 6 و پلی آمید 66 در تولید قطعات برقی و الکترونیکی
نقش کامپاندهای پلیآمید 6 و پلی آمید 66 در تولید قطعات برقی و الکترونیکی
رشد سریع صنعت الکترونیک و افزایش تقاضا برای تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی، نیاز به مواد پلیمری و پلاستیک های مهندسی با عملکرد بالا را بیش از پیش افزایش داده است. کوچکسازی تجهیزات، افزایش توان عملیاتی، توسعه شبکههای هوشمند برق و گسترش خودروهای الکتریکی، الزامات جدیدی را برای مواد مورد استفاده در قطعات الکترونیکی ایجاد کردهاند. در این میان، پلیآمیدها بهویژه گریدهای مهندسی نظیر پلی آمید6 (PA6 (، پلی آمید 66 (PA66) به دلیل ترکیب منحصربهفردی از خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی، جایگاه ویژهای در صنعت الکترونیک پیدا کردهاند.
بر اساس گزارشهای صنعتی، حدود یکسوم از مصرف جهانی پلیآمیدهای مهندسی به صنایع الکتریکی و الکترونیکی اختصاص دارد. توسعه زیرساختهای برق در اقتصادهای نوظهور، افزایش تقاضا برای تجهیزات حفاظتی الکتریکی و رشد بازار لوازم الکترونیکی مصرفی، از مهمترین عوامل محرک این روند محسوب میشوند.
در این مقاله، شرکت بسپار توسعه دوام شیمی نگاهی به نقش پلیآمیدهای مهندسی، بهویژه PA6 و PA66 ، در صنعت برق و الکترونیک، الزامات فنی و ایمنی این مواد، کاربردهای اصلی آنها و روندهای نوین توسعه در این حوزه خواهد داشت.
الزامات عملکردی پلیآمیدها در کاربردهای الکترونیکی
قطعات الکترونیکی مدرن در شرایط عملیاتی دشواری شامل دماهای بالا، بارهای الکتریکی متغیر، رطوبت و تنشهای مکانیکی مداوم قرار دارند. ازاینرو، مواد مورد استفاده در این حوزه باید مجموعهای از استاندارد ها ویژگیهای عملکردی را بهطور همزمان تأمین کنند.
مهمترین الزامات عبارتاند از:
- مقاومت در برابر شعله و رعایت استانداردهای ایمنی نظیر IEC 60695-2
- پایداری حرارتی در دماهای عملیاتی بالا
- خواص عایق الکتریکی و دیالکتریک مناسب
- مقاومت در برابر ردیابی الکتریکی و قوس الکتریکی
- پایداری ابعادی در چرخههای حرارتی
- مقاومت در برابر مواد شیمیایی و رطوبت
- قابلیت فرآیندپذیری در تولید انبوه
نقش پلیآمیدهای نسوز در ایمنی تجهیزات الکترونیکی
پلیآمید 66 بهطور گسترده در تولید کانکتورها، کلیدهای حفاظتی، تجهیزات توزیع برق و سامانههای کنترل صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. با این حال، پلیآمیدهای 6 و 66 به دلیل ساختار شیمیایی خود ذاتاً قابلیت اشتعال دارند. از آنجا که بخش عمدهای از کاربرد این مواد در تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی (EEE) است، برخورداری از خواص ضدشعله به یکی از مهمترین الزامات فنی آنها تبدیل شده است. ازاینرو، کامپاندهای پلیآمیدی مورد استفاده در این صنعت باید الزامات سختگیرانه استانداردهای ایمنی و آزمونهای مقاومت در برابر آتش را برآورده کنند.
مهمترین آزمونهای ارزیابی عملکرد ضدشعله پلیآمیدها عبارتاند از:
- آزمون UL94 برای تعیین رفتار ماده در برابر شعله
- شاخص اشتعالپذیری سیم گداخته (GWFI - Glow Wire Flammability Index)
هدف از توسعه گریدهای ضدشعله پلیآمید دستیابی به بالاترین سطح ایمنی در این آزمونها است؛ بهگونهای که ماده بتواند رتبه V-0 را در آزمون UL94 برای نمونههای با ضخامت 0.8 و 1.6 میلیمتر کسب کند، در آزمون ire GWFI و Glow wعملکرد قابل قبولی تا دمای 960 860-درجه سانتیگراد از خود نشان دهد.
در سالهای اخیر، بهدلیل افزایش نگرانیهای زیستمحیطی و سختگیرانهتر شدن الزامات قانونی، استفاده از کامپاندهای پلیآمیدی ضدشعله فاقد هالوژن رشد چشمگیری داشته است. این ترکیبات ضمن حفظ خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی مطلوب، قادرند الزامات ایمنی مورد نیاز صنایع برق و الکترونیک را نیز تأمین کنند.
علاوه بر این، پلیآمیدهای تقویتشده با الیاف شیشه و مجهز به سامانههای پیشرفته بازدارنده شعله، عملکرد بسیار مطلوبی در آزمون GWIT از خود نشان دادهاند. این ویژگیها امکان استفاده از آنها را در کاربردهای حساس از جمله لوازم خانگی، تجهیزات توزیع برق، کانکتورهای صنعتی و سامانههای ولتاژ بالا فراهم کرده است.
کدام قطعات در صنعت برق و الکترونیک از کامپاند پلی آمید6 و پلی آمید 66 ساخته می شوند؟
قطعات برقی و الکترونیکی ساختهشده از کامپاند PA6 و PA66
.1 کانکتورها و سوکتها
- بدنه کانکتورهای الکتریکی
- سوکتها و فیشها
- ترمینالهای اتصال سیم
- کانکتورهای خودرو
بهویژه استفاده از PA66 ضد شعله (Flame Retardant) در این کاربردها بسیار رایج است.
2. کلیدها، پریزها و تجهیزات توزیع برق
- بدنه کلیدهای برق
- اجزای داخلی پریزها
- قطعات عایقی در تابلوهای برق
- قطعات نگهدارنده شینهها (Busbar Supports)
3 کلیدهای اتوماتیک و تجهیزات حفاظتی
- بدنه کلیدهای مینیاتوری (MCB)
- قطعات داخلی کنتاکتورها
- رلهها
- فیوزها و هولدر فیوزها
در این موارد اغلب از کامپاند PA66 GF30 یا GF25 (تقویتشده با 25 تا 30 درصد الیاف شیشه) استفاده میشود.
4 . قطعات مدیریت کابل
- بست کمربندی (Cable Tie)
- گلند کابل (Cable Gland)
- بستها و کلیپسهای نگهدارنده سیم
- داکتها و نگهدارندههای کابل
یکی از شناختهشدهترین کاربردهای PA66، تولید بست کمربندی است.
5. قطعات موتورهای الکتریکی
- بوبین یا قرقره سیمپیچ
- فن خنککننده موتور
- جعبه ترمینال موتور
- قطعات عایقی داخل موتور
6.تجهیزات الکترونیکی
- بدنه برخی حسگرها
- قاب و هوزینگ تجهیزات الکترونیکی
- نگهدارنده بردهای الکترونیکی (PCB Supports)
- قطعات داخلی منابع تغذیه
تکامل پلیآمید 66 در صنعت کانکتورهای الکتریکی
استفاده از پلیآمید 66 در صنعت کانکتورهای الکتریکی طی چند دهه گذشته تحول چشمگیری را تجربه کرده است. در دهه 1970، افزودن الیاف شیشه موجب افزایش استحکام مکانیکی و پایداری ابعادی این ماده شد. در دهه 1990، فرمولاسیونهای مقاوم در برابر شعله توسعه یافتند و در سالهای اخیر، تمرکز بر بهبود مقاومت هیدرولیزی، افزایش پایداری حرارتی و کاهش ضریب انبساط حرارتی بوده است.
اهداف فنی کنونی در توسعه پلیآمید 66 شامل افزایش دمای کارکرد پیوسته فراتر از 125 درجه سانتیگراد، بهبود مقاومت در برابر ردیابی الکتریکی و افزایش دوام در شرایط همزمان دما، رطوبت و بار الکتریکی است.
این ویژگیها بهویژه در خودروهای الکتریکی، تجهیزات مخابراتی نسل پنجم و سامانههای الکترونیک قدرت اهمیت فزایندهای دارند.
روندهای آینده و فرصتهای توسعه
بازار جهانی کانکتورهای الکتریکی با رشد قابلتوجهی مواجه است و پیشبینی میشود ارزش آن از 70 میلیارد دلار در سال 2023 به بیش از 110 میلیارد دلار در سال 2028 برسد. در این میان، پلیآمیدها حدود 35 درصد از بازار پلیمرهای مهندسی مورد استفاده در کانکتورها را به خود اختصاص دادهاند.
مهمترین روندهای آینده در توسعه پلیآمیدهای الکترونیکی عبارتاند از:
- طراحی گریدهای مقاوم در برابر فرکانسهای بالا برای سامانههای 5G
- بهبود مدیریت حرارتی در تجهیزات الکترونیکی
- توسعه پلیآمیدهای با هدایت حرارتی بالا برای بستهبندی نیمهرساناها
- استفاده گستردهتر در سامانههای ذخیرهسازی انرژی و خودروهای برقی
- حذف کامل افزودنیهای هالوژنه و فسفردار
خرید کامپاند های پلی آمید 6 و 66 از شرکت بسپار توسعه دوام شیمی چگونه است؟
شرکت بسپار توسعه دوام شیمی تولیدکننده و عرضهکننده انواع کامپاندهای پلیآمید 6 (PA6) و پلیآمید 66 (PA66) در گریدهای مختلف مهندسی است. این محصولات شامل گریدهای تقویتشده با الیاف شیشه، گریدهای ضدشعله و فرمولاسیونهای تخصصی متناسب با نیاز صنایع برق، الکترونیک، خودروسازی، روشنایی ، صنعت ریل و راه آهن و لوازم خانگی است.
به منظور دریافت مشاوره فنی، انتخاب گرید مناسب، استعلام قیمت و کسب اطلاعات بیشتر درباره مشخصات فنی محصولات، میتوانید با کارشناسان فروش و متخصصان فنی شرکت بسپار توسعه دوام شیمی در تماس باشید.
نتیجهگیری
کامپاند پلیآمیدهای مهندسی به دلیل تعادل مطلوب میان خواص مکانیکی، حرارتی، الکتریکی و اقتصادی، به یکی از مهمترین مواد مورد استفاده در صنعت الکترونیک تبدیل شدهاند. افزایش الزامات ایمنی، گسترش شبکههای هوشمند، توسعه خودروهای الکتریکی و رشد تجهیزات الکترونیکی پیشرفته، تقاضا برای گریدهای تخصصی پلیآمید را بیش از پیش افزایش خواهد داد.
پیشرفت در فناوری افزودنیهای ضدشعله، توسعه پلیآمیدهای مقاوم در دماهای بالا و حرکت به سمت فرمولاسیونهای پایدار و قابل بازیافت، آینده این خانواده از پلیمرها را در صنعت الکترونیک بیش از پیش تقویت خواهد کرد.
مقالات
